Materiais/Quimica - Aula 7b

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Professora Beatriz
Engenharia de Controle e Automação
Engenharia de Produção
Materiais e 
Química Tecnológica 
Aula 7b
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Polímeros
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Plásticos 
Borracha
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PLÁSTICOS
A matéria-prima dos plásticos geralmente é o petróleo. Este é formado por uma complexa mistura de compostos. 
A designação "plástico" origina-se do grego e exprime a característica dos materiais quanto a moldabilidade (mudança de forma física). 
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- baixa densidade
- baixa rigidez
- boa resistência química
- elevado coeficiente de expansão térmica
- baixa condutibilidade térmica e elétrica
- baixa resistência mecânica
Os plásticos são em geral caracterizados por apresentarem:
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Vantagens:
• Possibilidade de obter um produto final sem operações de acabamento
• Elevada relação resistência/peso
• Facilidade de processamento
• Possibilidade de escolha em termos de cor
Desvantagens:
• Temperatura de serviço baixa
• Elevada contração
PLÁSTICOS
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ISOPOR
Poliestireno (Isopor): formado por moléculas de estireno (C6H5C2H3). Ele é capaz de formar um plástico rígido e resistente a impactos para móveis, gabinetes (para monitores de computador e TVs), copos e utensílios. Quando o poliestireno é aquecido com ar na mistura, forma o isopor. O isopor é leve, moldável e um excelente isolante.
Fórmula estrutural da
 cadeia de poliestireno
O processo específico de polimerização do estireno, que emprega um gás de expansão - normalmente, o pentano - gera o poliestireno expandido, conhecido mundialmente pela marca Isopor ® - marca registrada que pertencia a BASF no Brasil e, atualmente, é propriedade da empresa KNAUF Isopor Ltda.
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PET
Tereftalato de polietileno (PET ou Pete): John Rex Whinfield inventou um novo polímero em 1941 ao condensar etilenoglicol com ácido tereftálico. A substância condensada foi o tereftalato de polietileno (PET ou Pete). PET é um termoplástico que pode ser reduzido a fibras e filmes. É o plástico principal das embalagens para alimentos com fecho.
Aplicações: Embalagens para bebidas, refrigerantes, água mineral, alimentos, produtos de limpeza, condimentos.
Reciclado, presta-se a inúmeras finalidades: tecidos, fios, sacarias, vassouras.
Politereftalato de etila
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PVC
Cloreto de polivinila (PVC): o PVC é um termoplástico formado quando o cloreto de vinil (CH2=CH-Cl) sofre polimerização. Após a produção, ele fica frágil, então os fabricantes colocam um líquido plastificante para torná-lo macio e maleável. O PVC é muito utilizado para tubulações e encanamentos, por ser durável, impossível de corroer e mais barato do que tubulações metálicas. Porém, após muito tempo, o plastificante pode ser eliminado naturalmente, tornando a tubulação frágil e quebradiça.
Outra aplicações: Telhas translúcidas, portas sanfonadas, divisórias, persianas, perfis, tubos e conexões para água, esgoto e ventilação, esquadrias, molduras para teto e parede.
Cloreto de polivinila 
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TEFLON
Politetrafluoroetileno (Teflon): conhecido mundialmente pelo nome comercial teflon, foi feito em 1938 pela DuPont. É criado pela polimerização das moléculas de tetrafluoroetileno (CF2=CF2). É estável, resistente a altas temperaturas e a várias substâncias químicas e possui uma superfície quase sem atrito. O teflon é utilizado na fita de vedação de encanamento, utensílios para a cozinha, canos, revestimentos à prova d'água, filmes e mancais.
A principal virtude deste material é que uma substância praticamente inerte, não reage com outras substâncias químicas exceto em situações muito especiais. Esta carência de reatividade permite que sua toxicidade seja praticamente nula. Outra qualidade característica é sua impermeabilidade mantendo, portanto, suas qualidades em ambientes úmidos. Por estas características especiais, além da baixa aderência e aceitabilidade ótima pelo corpo humano, ele é usado em diversos tipos de prótese.
Politetrafluoretileno
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POLIETILENO
Polietileno (LDPE e HDPE): o polímero mais comum dentre os plásticos é o polietileno, feito de monômeros de etileno (CH2=CH2). É chamado de baixa densidade (LDPE) porque ele flutua em uma mistura de álcool e água. No LDPE, as fibras de polímero são entrelaçadas e organizadas imprecisamente, então ele é macio e flexível. Foi utilizado pela primeira vez para isolar fios elétricos, mas atualmente, é utilizado para filmes, embalagens, garrafas, luvas descartáveis e sacos de lixo.
O HDPE é um plástico mais rígido com ponto de fusão mais alto do que o LDPE, e que encolhe em uma mistura de álcool e água. 
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HDPE
- frascos para: detergentes, shampoo, etc;
- bolsas para supermercados;
- caixotes para peixes, refrigerantes, cervejas;
- frascos para pintura, sorvetes, azeites;
- tambores;
- tubulação para gás, telefonia, água potável, lâminas de drenagem e uso sanitário;
- recobrimento de lagoas, canais, fossas de neutralização, contra-tanques, tanques de água, lagoas artificiais, etc.
LDPE
- bolsas de todo tipo: supermercados, boutiques, panificação, congelados, industriais, etc.;
- embalagem automática de alimentos e produtos industriais: leite, água, plásticos, etc.;
- stretch film;
- garrafas térmicas e outros produtos térmicos;
- frascos: cosméticos, medicamentos e alimentos;
- mangueiras para água;
POLIETILENO
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POLIPROPILENO
Polipropileno (PP): formado por monômeros de propileno (CH2=CHCH3). As diversas formas de polipropileno têm seus respectivos pontos de fusão e rigidez. O polipropileno é utilizado em acabamentos de carros, embalagens de bateria, garrafas, tubos, filamentos e sacolas.
Outras aplicações: brinquedos, recipientes para alimentos, remédios, produtos químicos, carcaças para eletrodomésticos, fibras, sacarias (ráfia), tubos para cargas de canetas esferográficas, carpetes, seringas de injeção, material hospitalar esterilizável, autopeças (pára-choques, pedais, carcaças de baterias, lanternas, ventoinhas, ventiladores, peças diversas no habitáculo), peças para máquinas de lavar.
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 BORRACHA
borracha escolar 
Coleta do látex da seringueira 
A borracha natural é o produto primário da coagulação do látex da seringueira. Hoje, a borracha sintética, concorrente da natural em algumas aplicações e complementar em outras, é produzida a partir de derivados de petróleo. Tanto uma como outra tem como polímero fundamental o poli-isopreno. A diferenciação se dá por adição de pigmentos e processos de vulcanização com graus distintos.
Fórmula estrutural do látex
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Divisão dos polímeros
Uma das principais e mais importantes características dos polímeros são as mecânicas.
Segundo ela os polímeros podem ser divididos em:
- termoplásticos
- termorrígidos (termofixos) 
- elastômeros (borrachas)
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Termoplásticos
Termoplástico é um dos tipos de plásticos mais encontrados no mercado. 
Pode ser fundido diversas vezes, alguns podem até dissolver-se em vários solventes.
Portanto, sua reciclagem é possível, característica bastante desejável atualmente.
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Termorrígidos (Termofixos)
São rígidos e frágeis, sendo muito estáveis a variações de temperatura. 
Uma vez prontos, não mais se fundem. 
O aquecimento do polímero acabado promove decomposição do material antes de sua fusão, tornando sua reciclagem complicada.
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Elastômeros (Borrachas)
Classe intermediária entre os termoplásticos e os termorrígidos: não são fusíveis, mas apresentam alta elasticidade, não sendo rígidos como os termofixos.
Reciclagem complicada pela incapacidade de fusão.
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Termoplástico: ligações lineares formam os polímeros. 
Termorrígido: ligações cruzadas unem os fios de polímeros.
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Polímeros termoplásticos
PU – Poliuretano
Aplicações: Esquadrias, chapas, revestimentos, molduras, filmes, estofamento de automóveis, em móveis, isolamento térmico em roupas impermeáveis, isolamento em refrigeradores industriais e domésticos, polias e correias.
PC - Policarbonato
Aplicações: Cd´s,
garrafas, recipientes para filtros, componentes de interiores de aviões, coberturas translúcidas, divisórias, vitrines, etc.
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Polímeros termoplásticos
PS - Poliestireno
Aplicações: Grades de ar condicionado, peças de máquinas e de automóveis, fabricação de gavetas de geladeira, brinquedos, isolante térmico, matéria prima do isopor.
PVC - Policloreto de vinila ou cloreto de polivinila
Aplicações: Telhas translúcidas, portas sanfonadas, divisórias, persianas, perfis, tubos e conexões para água, esgoto e ventilação, esquadrias, molduras para teto e parede.
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PET - Polietileno Tereftalato
Aplicações: Embalagens para bebidas, refrigerantes, água mineral, alimentos, produtos de limpeza, condimentos; reciclado, presta-se a inúmeras finalidades: tecidos, fios, sacarias, vassouras.
Polímeros termoplásticos
PP - Polipropileno
Aplicações: brinquedos, recipientes para alimentos, remédios, produtos químicos, carcaças para eletrodomésticos, fibras, sacarias, filmes, tubos para cargas de canetas esferográficas, carpetes, seringas de injeção, material hospitalar esterilizável, autopeças (pára-choques, pedais, carcaças de baterias, lanternas, ventoinhas, ventiladores), peças para máquinas de lavar.
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Polímeros termorrígidos 
(termofixos)
Baquelite: usada em tomadas, telefones antigos.
Poliéster: usado em carrocerias, caixas d'água, piscinas, dentre outros, na forma de plástico reforçado (fiberglass).
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Elastômeros (borrachas)
Poliisopreno: borracha semelhante à natural.
Buna S: pneus, câmaras de ar, vedações, mangueiras de borracha.
Neopreno ou policloropreno: roupas de mergulho, da isolação elétrica, nas correias de ventilador do carro.
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Classificação dos Polímeros  
Quanto à estrutura: 
polímeros lineares: são, geralmente, termoplásticos.
 
Os polímeros lineares podem ser transformados em tridimensionais pelo aquecimento. 
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b) polímeros tridimensionais (ramificados):
são, geralmente, termoestáveis (termofixos).