Relatório 12 Reação de polimerização

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Universidade Federal de Mato Grosso
Campus Universitário de Várzea Grande
Instituto de Engenharia - IEng
Engenharia Química
REAÇÃO DE POLIMERIZAÇÃO
Docente: Prof. Dr. Lucas Campos Curcino Vieira
Disciplina: Química Orgânica
Discentes:
Amanda Carvalho Oliveira
Arylson Pereira Santos Reis
João Gabriel Ferreira Teixeira
Vinícius Silva Alves
Weslayne Caroline da Silva Cunha
Cuiabá – MT
Setembro de 2017
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO
Polímeros do grego, “muitas partes” são macromoléculas constituídas pela repetição de uma pequena unidade molecular de um determinado composto químico, unidade esta que recebe o nome de monômero. A reação que dá origem a um polímero é denominada reação de polimerização, em que a molécula inicial (monômero) se agrupa sucessivamente com outras, produzindo o dímero, trímero, tetrâmero e, por fim, o polímero. [1]
A reação de polimerização é um dos tipos mais importantes de composição de macromoléculas e, em geral, ocorre entre compostos de dupla ligação que se combinam quimicamente. Esse tipo de reação pode ser dividido basicamente em dois grupos: polimerização por adição e a polimerização por condensação. [1]
As reações de polimerização podem ser divididas basicamente em dois grupos: a polimerização por adição e por condensação. Na polimerização de adição, todos os átomos do monômero são incorporados na cadeia do polímero. O ponto de partida para as reações de adição é a quebra da ligação dupla carbono-carbono (C = C) presente nos compostos orgânicos, como no etileno. [1]
Figura 1 - Reação de polimerização do polietileno.
Já na polimerização por condensação, o polímero é composto pela combinação de dois ou mais monômeros distintos entre si, ocorrendo à eliminação de moléculas mais simples, como exemplo, a água, nitrito (NH3), ou ácido clorídrico (HCl). Nesse tipo de polimerização, os monômeros não apresentam necessariamente duplas ligações entre os carbonos, no entanto, é preciso apresentar dois tipos diferentes de grupos funcionais. Na natureza, podem ser encontrados importantes polímeros de condensação, tais como: 
Amido – composto pela condensação de milhares moléculas de glicose (C6H12O2), com a perda de uma molécula de água. Trata-se da principal fonte de energia das plantas e das algas.
Proteínas – macromolécula formada pela junção de várias moléculas de aminoácidos, também eliminando uma molécula de água. [2]
Por meio da reação de polimerização, podem ser formados, ainda, os copolímeros. Esse grupo é composto pela união de dois ou mais monômeros diferentes, e essa reação pode ser tanto de adição quanto de condensação. Os principais exemplos da ocorrência desse processo são a buna-N e a buna-S, borrachas sintéticas especiais usadas na fabricação de pneus e mangueiras para líquidos corrosivos. [2]
OBJETIVOS
	Síntese da resina Ureia-formol, via rota ácida.
PARTE EXPERIMENTAL
3.1 Materiais e reagentes utilizados 
3.2 Procedimento Experimental
RESULTADOS E DISCUSSÕES
	A polimerização por condensação é caracterizada pela reação de grupos funcionais diferentes, com a eliminação usual de pequenas moléculas. A ureia ao entrar em contato com o formaldeído solubiliza-se em uma reação endotérmica observada pelo resfriamento do béquer. 
	Ao adicionarmos o HCl que atua como catalizador dentro de poucos segundos observa-se a formação de uma massa pastosa que com o tempo vai endurecendo sendo este a resina ureia-formol (UF) como segue na Figura 2.
Figura 2: Reação de polimerização de ureia e formaldeído resina UF.
	O comportamento da interação ureia-formol se da por seus grupos funcionais. O formol em sistemas aquosos é convertido ao metilenoglicol (Figura 3). Dessa forma a ureia irá interagir como uma amina e o formol como um glicol. O caminho da reação depende também do pH e da relação molar. Segue mecanismo Figura 3. [1]
Figura 3: Comportamento do formol em sistema aquoso.
Figura 4: Mecanismo para polimerização de ureia-formol.
	Em meio ácido a reação ocorre via carbocátion intermediário visto no mecanismo da Figura 3 ocorrendo a hidroximetilação da ureia. Com a presença do catalisador ocorre nova formação de carbocátions e estes reagem com nitrogênios da ureia formando pontes de metileno provocando a reação de polimerização.
	Posteriormente a resina foi lavada em água corrente para retirada de resíduos do catalizador. A resina se mostrou estável e insolúvel em água. Entretanto devido à espessura e tempo de cura se tornou frágil a tração.
CONCLUSÃO
	A síntese do polímero de ureia-formol UF ocorreu de acordo com o previsto em roteiro. Este é um polímero de fácil sintetização e de grande aplicabilidade industrial como painéis de madeira reconstituída, na indústria têxtil, recobrimento de fibras; uso agrícola como adubos provedores de N.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] FELTRE, Ricardo. Química. São Paulo: Moderna, 2004.
[2] USBERCO, João, SALVADOR, Edgard. Química. São Paulo: Saraiva, 2002.
[3] Castro, L. S.de. Síntese e caracterização de copolímeros de ureia e ácido succínico. – UFBA - 	Salvador, 2014.
QUESTIONÁRIO
1. Cite algumas propriedades que a resina ureia-formol.
	Os polímeros formados são quebradiços, não amolecem quando são aquecidos, só podem ser moldados durante a síntese. Resina de ureia-formol é conhecida por sua cura rápida, alta resistência e custo-eficácia. Devido à sua natureza reacional, as resinas UF representam a classe de resinas de endurecimento mais rápidas disponíveis comercialmente, em altas temperaturas podem ser curadas em menos de 2 segundos.
2. A resina UF é termoplástico ou termofixo? Por quê?
	É um polímero termoplástico e termofixo, possui estrutura mais rígida. Após o resfriamento e endurecimento, esses plásticos mantém o formato original.
3. Por que não se pode tocar o plástico antes de lavá-lo?
	Pois há uma grande concentração de ácido presente no plástico.
4. Qual a função do HCl na reação?
	O HCl tem a função de catalisador na reação.
5. Cite outros polímeros indicando seus monômeros, classificação e aplicações. 
PVC 
	O PVC, o polietileno e o PET são os polímeros mais utilizados no mundo. A sua principal aplicação é em tubos para encanamento de água e esgoto. Esse é o PVC rígido.
	O PVC flexível ou plastificado é usado em couro sintético, fraldas para bebês, cortinas, toalhas de mesa, cortinas de chuveiros, pisos, pipas, bandejas de refeições, revestimentos de fios e cabos elétricos, películas para embalar alimentos, mangueiras de jardim, brinquedos, forração de móveis e estofamento de automóveis.
PVA
	Esse polímero se apresenta transparente e incolor, é insolúvel em água, só se dispersa em meio aquoso se tiver um agente emulsificante e é predominantemente amorfo. Sua densidade é de aproximadamente 1,18 g/cm3 com massa molar média de 5 000 g/mol até 500 000 g/mol. É muito aplicado na fabricação de tintas de parede do tipo látex, em colas comuns, adesivos para papel e em gomas de mascar.
Teflon
Politetrafluoretileno (PTFE) é um polímero similar ao polietileno, onde os átomos de hidrogênio estão substituídos por flúor, sendo assim um fluoropolímero e um fluorocarbono. Suas aplicações: cobertura de estádio, fita veda rosca, revestimento de frigideira, revestimento de tubulação, válvulas, etc.
6. Equacione a reação de polimerização do polietileno, polipropileno e baquelite. 
Polietileno
 
Polipropileno
Baquilite
7. Equacione a polimerização de dois aminoácidos (alanina e glicina) e destaque as ligações peptídicas.