Aula 5 Polímeros

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Polímeros 
Prof. Esp. Fabiano Fagundes 
Materiais de Construção I 
• A Designação “Plástico” origina se do grego e 
exprime a característica dos matérias quanto a 
sua moldabilidade (mudança de forma física). 
Adota-se este termo para identificar materiais 
que podem ser moldados por intermédio de 
alterações de condições de pressão e calor, ou 
por reações químicas. 
“Plástico” 
 
• Polímeros são macromoléculas formadas a 
partir de unidades estruturais menores (os 
monômeros). Os monômeros são moléculas de 
baixa massa molecular os quais, a partir das 
reações de polimerização, vêm a gerar a 
macromolécula polimérica. As unidades 
repetitivas, chamadas de mero, provem da 
estrutura do monômero. poli (muitos) + mero 
Polímeros 
Polímeros Naturais 
Polímeros Sintéticos 
Polímeros Sintéticos 
• Definição: São materiais artificiais formados 
pela combinação do carbono com o oxigênio, 
hidrogênio e outros elementos orgânicos ou 
inorgânicos que, embora sólidos no seu 
estado final, em alguma fase de sua 
fabricação, apresentam-se sob condição de 
líquidos, podendo então, serem moldados na 
forma desejada. 
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Química das Moléculas dos Polímeros 
Politetrafluoretileno (PTFE) Cloreto de polivinila (PVC) 
Polipropileno (PP) 
Materiais Poliméricos 
Propriedades dos Polímeros 
• Há diversas pesquisas buscando melhorias nas 
qualidades físico-mecânicas dos polímeros, 
procurando torná-los materiais mais competitivos 
tanto em preço quanto em qualidade. 
– Ponto de Fusão: 100°C a 300°C (busca-se 800°C) 
– Módulo de Rigidez: Busca-se igualar ao do cobre. 
– Alongamento de Ruptura: Busca-se máximo de 10% 
– Busca-se maior Resistência (Química) a dissolução. 
• Os polímeros tem o seu poder de dilatação 
térmica bastante variável. O módulo de 
elasticidade, em grande parte, é baixo em 
relação aos metais, porém aproxima-se ao da 
madeira. 
 
De forma geral: 
• A resistência à tração apresenta variação entre 
60 e 3500 kgf/cm². 
A grande maioria fica entre 500 e 600 
kgf/cm². 
• A resistência à compressão é de 560 kgf/cm² 
a um valor pouco superior ao da madeira 
comum, enquanto que a resistência à flexão 
apresenta variação entre 120 kgf/cm² e 1410 
kgf/cm². 
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• Baixa Condutividade Elétrica: Polímeros são altamente 
indicados para aplicações onde se requeira isolamento 
elétrico. 
Propriedades Mecânicas dos Polímeros 
• Baixa Condutividade Térmica: A condutividade térmica 
dos polímeros é cerca de mil vezes menor que a dos 
metais. Logo, são altamente recomendados em aplicações 
que requeiram isolamento térmico, particularmente na 
forma de espumas. 
  Estes dois últimos deve-se a ausência de elétrons livres. 
• Maior Resistência a Corrosão. 
As ligações químicas presentes nos plásticos 
(covalentes/Van der Walls) lhes conferem maior resistência 
à corrosão por oxigênio ou produtos químicos do que no 
caso dos metais (ligação metálica). 
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• Porosidade 
 O espaço entre as macromoléculas do polímero é 
relativamente grande. Isso confere baixa densidade ao 
polímero, o que é uma vantagem em certos aspectos. 
Propriedades Mecânicas dos Polímeros 
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Propriedades Mecânicas dos Polímeros 
• Flexibilidade – (Variável conforme o tipo de 
polímero e os aditivos usados na sua 
formulação); 
• Resistência ao impacto – (Tal propriedade, 
associada à transparência, permite substituição 
do vidro em várias aplicações); 
• Baixas Temperaturas de 
 Processamento. 
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Melhorias dos Polímeros 
• Ajuste Fino de Propriedades através de Aditivação. 
• Uso de fibras (vidro, carbono, boro) ou algumas 
cargas minerais (talco, mica, caulim, wollastonita) 
aumentam a resistência mecânica; As cargas 
fibrosas podem assumir forma de fibras curtas ou 
longas, redes, tecidos. 
Fibra de Boro 
Classificação dos polímeros 
• Cada tipo de 
polímero tem um 
símbolo que indica 
que pode ser 
reciclado e um 
número indicando 
qual a classe dele. 
Classificação dos polímeros 
Classificação dos polímeros 
Termoplásticos 
 Produzidos por policondensação, são polímeros 
que necessitam de calor para serem 
deformados, sendo que temperaturas elevadas 
podem causar degradação ou decomposição. 
Estes materiais podem, teoricamente, ser várias 
vezes reaquecidos e moldados em novas 
formas, sem que ocorra alteração significativa 
das suas propriedades. 
Termofixos 
 Produzidos por policondensação, são polímeros 
moldados para uma determinada forma permanente e 
depois endurecidos. Durante o processo de solidificação, 
através da adição de determinados agentes químicos, 
formam uma massa estável que não pode voltar a 
amolecer sob pena de se degradar ou decompor. Estes 
plásticos são geralmente mais rígidos, são também mais 
frágeis. 
 
Os mais conhecidos são a 
baquelite (fenol formaldeído), 
a uréia-formaldeído, 
a resina alquídica. 
 
Elastômeros 
 São polímeros que podem receber elevadas 
deformações elásticas sem que se deformem 
permanentemente, isto é, podem sempre 
readquirir a sua forma original. São 
denominados de borracha sintética. 
 CR – (Policloropreno) *Neoprene; 
 SBR – (Estireno-butadieno); 
 EPDM – (Dímero Eteno Propeno); 
 FKM – (Borracha Fluorada); 
 Butyl – (Isobutileno-Isopreno); 
 Viton – (Politetrafluoretileno); 
 Tiokol – (Polissulfeto); 
 Adiprene – (Poliuretano); 
 Silicones – (Polisiloxano); 
 Hypalon – (Polietileno Clorossulfanado). 
 
Elastômeros 
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Materiais Poliméricos 
Características Mecânicas 
Comportamento Tensão-Deformação 
A – Polímero frágil 
B – Plástico 
C – Altamente elástico 
Principais Polímeros 
na Construção Civil 
 PVC (Cloreto de Polivinila): 
Também conhecido como cloreto de vinila ou 
policloreto de vinil. Possui versatilidade, durabilidade 
e baixa manutenção, essas são algumas das 
características que fazem com que o PVC conquiste 
cada vez mais espaço nas edificações e seja o mais 
utilizado. 
 
 PVC 
 
- Principais propriedades: 
· Baixo custo; 
· Elevada resistência a chama, pela presença do 
cloro; 
· Processamento demanda baixa energia. 
 O CPVC (policloreto de vinila clorado): é uma 
espécie de tubo derivado do PVC. Esses tubos são 
utilizados em sistemas que necessitam de uma alta 
resistência mecânica – altas temperaturas e altos 
níveis de pressão. 
• Basicamente sua composição química é semelhante ao PVC, mas com a 
adição de cloro na composição química, torna o material das tubulações 
mais resistentes e maleáveis. 
 
 
 Acrílicos: De qualidade ótica e aparência próxima aos 
vidros. Possui facilidade de adquirir formas e é pouco 
denso. São usados basicamente em aparelhos de 
iluminação, pela perfeita difusão luminosa que 
proporcionam como também em paredes divisórias, 
portas de boxes, domos. 
 
 Acrílicos: 
 Acrílicos: 
 
• Resinas epóxi: São bi componentes. Utilizados 
principalmente por sua dureza e resistência à 
abrasão. Suas utilizações genéricas são: adesivos, 
selantes, revestimentos e pavimentações. 
 
 
• Pisos de Resinas epóxi: 
 
• Pisos de Resinas epóxi: 
• Resinas poliéster: Constituem uma família de polímeros 
de alto peso molecular, resultantes da condensação de 
ácidos carboxílicos com glicóis, classificando-se como 
resinas saturadas ou insaturadas, dependendo 
especificamente dos tipos de ácidos utilizados, que irão 
caracterizar o tipo de ligação entre os átomos de 
carbono da cadeia molecular. 
 
• Resinas epóxi x Resinas poliéster: 
 
 Poliuretano: É amplamente usado em espumas rígidas 
e flexíveis, em adesivos de altodesempenho, em 
encunhamento, em selantes, em fibras, vedações, 
graxetas, peças rígidas e tintas. 
 
 
 Piso Poliuretano: 
 
O Fiberglass é um plástico obtido pela 
combinação de fibras de vidro com resina 
poliéster ou epóxi. A combinação destes 
materiais permite que o fiberglass possua 
“propriedades” superiores a madeira, ao aço e 
ao alumínio. 
 
 Poliestireno Expandido (EPS): Conhecido como “Isopor” 
tem seu polímero na forma de esferas que são 
comprimidas dentro de um molde fechado, por 
intermédio de um gás que se dilata quando aquecido. O 
principal uso é como isolante térmico e acústico. Em 
lajes, forros, divisórias, pérolas,... 
 
 Poliestireno Expandido (EPS): 
 
 Poliestireno Expandido (EPS): 
 
 Poliestireno Expandido (EPS): 
 
 Poliestireno Expandido (EPS): 
Por ser mais leve que o tijolo convencional de concreto, o 
EPS diminui o uso de 50% de ferragens e de 35% de 
cimento (Portal do Arquiteto, 2014). 
Tijolos de EPS classe 
F, específicos para 
construção 
 
 Polietileno: Tem baixo custo e é de fácil 
trabalhabilidade, é flexível, tem fracas 
propriedades mecânicas e baixa resistência ao 
calor. 
 
 
 Polietileno: 
 Polietileno: Geomembrana 
 
 Poliamida (Nylon): As principais características são a 
elevada resistência ao desgaste, ao choque e à tração, 
resistência à fadiga e ao risco, baixo coeficiente de 
atrito, boa resistência térmica, excelentes propriedades 
elétricas e resistentes ao ataque químico da maioria dos 
produtos químicos. 
 
 Poliamida (Nylon): Buchas de fixação, 
dobradiças, puxadores,... 
 
 Poliamida (Nylon): 
 
 Resinas: Alquídicas, Fenólicas e Vinílicas são 
largamente utilizadas nas industrias de tintas e 
vernizes, principalmente o PVA. Resinas vinílicas 
associada ao amianto gera piso de pequena espessura 
(paviflex). Resinas fenólicas são empregadas nos 
laminados plásticos (fórmica) e no revestimento de 
chapas de madeira modificada (duraplac). 
 
paviflex 
duraplac 
 
 Resinas: Alquídicas, Fenólicas e Vinílicas 
paviflex 
fórmica 
duraplac 
 
 Hypalon e Neoprene: São elastômeros 
“borrachas sintéticas” usadas principalmente 
para impermeabilização, apresentando boas 
qualidades de resistência às intempéries, não 
alterando suas condições de elasticidade, sob 
radiação solar e ao calor. 
 
 Hypalon e Neoprene: 
 
 Silicones: são polímeros, quimicamente inertes, 
resistentes à decomposição pelo calor, água ou 
agentes oxidantes, além de serem bons isolantes 
elétricos. 
 
 Silicones: 
 
 Policarbonato: é encontrado em chapas e telhas. Por 
sua alta resistência a impactos, em média 200 vezes 
superior à do vidro e trinta vezes maior que a do 
acrílico, é recomendado para cobrir áreas externas 
como garagens, pátios, jardins, etc. 
 
 Polipropileno: É um “Polietileno melhorado”, já que o 
substitui em aplicações onde a excelente resistência química 
do polietileno não é requisitada ou prioritária, sendo 
necessária uma maior resistência mecânica do produto final. 
 
 Polipropileno: Fibras. 
O concreto reforçado com fibras apresenta melhor resistência 
à tração, melhor ductilidade e menor incidência de fissuras e 
trincas, entre outras várias vantagens. 
*Uso de fibras de 
polipropileno em 
concretos submetidos a 
altas temperaturas ou 
com grande risco de 
incêndio (Aoki, 2010). 
 
 Polipropileno: Geotêxteis tecidos e não tecidos. 
PPR (Amanco) 
 É uma evolução em sistemas de 
água quente que traz uma série de vantagens, como 
a redução de custo e do tempo de instalação. O PPR 
é um produto muito utilizado na Europa, produzido 
com uma resina de última geração, o Polipropileno 
Copolímero Random Tipo 3. 
Os tubos e conexões são unidos por processo de 
termofusão, ou seja, se fundem molecularmente a 
260ºC, passando a constituir uma tubulação 
contínua, sem riscos de vazamentos, dispensando o 
uso de soldas, roscas e adesivos. 
 
 Polietileno Tereftalato (PET): O poli(tereftalato de 
etileno), conhecido mundialmente pela sigla PET, é um 
polímero da família dos poliésteres que se tornou muito 
popular ao ser usado para fabricar as garrafas de 
refrigerantes. Mas ele é bem antigo, pois teve origem 
em 1941, para a fabricação de fibras têxteis. 
O PET é um dos polímeros mais resistentes 
disponíveis para a fabricação de embalagens, 
apresentando: 
 
– Resistência mecânica 
– Resistencia química 
– Excelente barreira contra gases e odores 
– Transparência 
– Brilho 
 
 Polietileno Tereftalato (PET): 
 
 Polietileno Tereftalato (PET): 
 Os tijolos são fabricados a partir de garrafas PET 
recicladas, cimento e gesso. 
 Possui 33cm de comprimento e 25cm de altura. 
 Resultados expressivos: durabilidade, desempenho termo 
acústico e adaptação. 
 Cada bloco pesa cerca de dois quilos. 
 O design do brinquedo Lego serviu de inspiração para 
esse tijolo inteligente. 
 
 Polietileno Tereftalato (PET): Geogrelhas; Geotêxteis 
tecidos e não tecidos. 
Geossintéticos 
 Produtos poliméricos; 
 Industrializados; 
Desenvolvidos para aplicação em obras e serviços de 
engenharias: ambiental, hidráulica e geotécnica (civil); 
 
Usados em contato com o solo. 
 
 
 
 
Funções dos Geossintéticos 
Aplicações em Infra-Estrutura 
 
 Etapas do Polímero 
CURIOSIDADES 
 
• Cada 100 toneladas de polímero reciclado 
evitam a extração de uma tonelada de 
petróleo. 
• No caso do PET, a 
reciclagem utiliza (em 
média) apenas 30% da 
energia que seria 
necessária para a produção 
de matéria-prima virgem. 
86 
Obrigado