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AULA 16 – POLÍMEROS (PARTE 1) Plástico é o nome popular empregado para os polímeros pela propriedade de plasticidade que este material apresenta, ou ainda, por ser uma das fases do polímero antes da sua conformação POLÍMEROS OU PLÁSTICOS? Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 2 INTRODUÇÃO ¨ Definição: é uma substância macromolecular constituída por unidades estruturais repetitivas (monômeros), unidas entre si por ligações covalentes ¨ Classificação: podem ser várias, mas segundo Callister (2002), eles são separados quanto à estrutura molecular e ao comportamento térmico Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 3 INTRODUÇÃO ¨ Polímeros naturais: Originados de plantas e animais como a madeira, a borracha, a lã, o couro e a seda ¨ Polímeros sintéticos: São os plásticos, as borrachas e as fibras Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 4 POLÍMEROS C O N C E I T O ¨ Portanto, polímeros são materiais compostos de origem natural ou sintética com massa molar elevada, formados pela repetição de um grande número de unidades estruturais básicas Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 5 POLÍMEROS C A R A C T E R Í S T I C A S P R I N C I P A I S ¨ Boa resistência à corrosão ¨ Baixa massa específica ¨ Boas características de isolamento térmico e elétrico Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 6 HISTÓRIA ¤ Na antiguidade, egípcios e romanos usavam materiais graxos e resinosos para carimbar, colar, vedar vasilhames, etc ¤ No século XVI foi descoberta a seringueira (havea brasilienses), de onde se extraía o látex, chamado popularmente de borracha Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 7 HISTÓRIA Extração de látex das seringueiras Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 8 HISTÓRIA ¤ Charles Goodyear descobre a vulcanização da borracha em 1839, que lhe confere elasticidade, não pegajosidade e durabilidade ¤ Em 1846, Christian Schónbien, químico alemão, descobre o primeiro polímero semi-sintético: a nitrocelulose Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 9 HISTÓRIA ¤ O primeiro polímero sintético foi produzido em 1912 – a baquelite (resina feita a partir do fenol e do formaldeído) ¤ Em 1920, Staundinger propõe a teoria da macromolécula que define os polímeros Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 10 Rotor feito de baquelite HISTÓRIA ¤ Em 1929 um químico da DuPont (EUA) descobre os poliésteres e as poliamidas (nylon) ¤ Depois da II Guerra Mundial houve uma enorme aceleração no desenvolvimento de polímeros sintéticos Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 11 DESCOBERTA DOS POLÍMEROS ¤ Quadro cronológico do aparecimento dos polímeros (Bauer, 2001): ANO TIPO DE POLÍMERO 1928 PLEXIGLASS 1930 POLIESTIRENO 1932 PVA E PVC 1938 MELAMINAS E POLIÉSTERES 1940 POLIETILENO 1945 SILICONES Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 12 TERMOS ¤ A palavra polímero origina-se do grego POLI (muitos) e MERO (unidade de repetição) ¤ Portanto, POLÍMERO é uma macromolécula formada por milhares de unidades de repetição denominadas meros, ligadas por ligação covalente Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 13 ESTRUTURA POLIMÉRICA ¤ Para a síntese de um polímero, é necessário que pequenas moléculas (monômeros) se liguem entre si para formar uma longa cadeia polimérica ¤ Assim, cada monômero deve ser capaz de se combinar com outros dois monômeros, no mínimo, para ocorrer a reação de polimerização ¤ Na prática, polímero é o material formado por essas macromoléculas Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 14 POLIMERIZAÇÃO ¨ POLIMERIZAÇÃO é a reação química em que monômeros se ligam para dar origem a um polímero ¨ A polimerização pode ser espontânea ou provocada pelo calor e por reagentes ¨ Divide-se em polimerização por adição e por condensação Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 15 POLIMERIZAÇÃO POR ADIÇÃO ¨ Acontece em cadeia: iniciação, propagação e terminação ¨ É a maior classe de polímeros ¨ Não há perda de átomos quando os monômeros se ligam ¨ Os polímeros são obtidos através da adição de um único monômero ¨ Os polímeros formados são mais simples e são sempre termoplásticos Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 16 POLIMERIZAÇÃO POR ADIÇÃO Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 17 POLIMERIZAÇÃO POR CONDENSAÇÃO ¨ Quando os monômeros se ligam, há perda de uma molécula - geralmente é a água ¨ Os monômeros podem ser iguais ou diferentes Baquelite: formado pela condensação do formol com o formaldeído. É usado na fabricação de tintas, vernizes e colas para madeira. Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 18 ESTRUTURA MOLECULAR ¨ Lineares: as unidades estão unidas ponta a ponta em cadeias únicas. São cadeias flexíveis em que podem existir grandes quantidades de ligações de Van der Waals entre si. Ex: Polietileno, Cloreto de Polivinila, Nylon ¨ Ramificados: cadeias de ramificações laterais encontram-se conectadas às cadeias principais, polímeros de baixa densidade ¨ Rede: unidades com três ligações covalentes ativas, formando redes tridimensionais Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 19 ESTRUTURA MOLECULAR ¨ Ligações Cruzadas: cadeias lineares adjacentes ligadas umas às outras, em várias posições por ligações covalentes. Estas ligações, não reversíveis, são obtidas durante a síntese do polímero a altas temperaturas. Ex: borracha ¨ Homopolímeros/Polímeros: quando todas as unidades repetidas dentro da cadeia constituem-se do mesmo tipo de monômero ¨ Copolímeros: quando as unidades repetidas dentro da cadeia constituem-se de dois ou mais tipos de monômeros diferentes Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 20 CRISTALINO X AMORFO ¨ Os polímeros por possuírem cadeias muito longas, as mesmas não se dispõem linearmente e com ordem estrutural. Ex: poliestireno ¨ Existem, também, alguns polímeros que apresentam um alinhamento de parte das suas cadeias umas em relação às outras, formando zonas chamadas cristalites. Ex: polietileno, polipropileno e poliamidas ¨ Há também os cristalinos, como o PTFE, chamado de Teflon. Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 21 TEFLON (PTFE) POLIETILENO (PE) POLIESTIRENO (PS) FABRICAÇÃO ¤ A sequência convencional é: n Matéria-prima básica → Transformação → Matéria-prima intermediária → Monômeros (polímeros ou copolímeros) n As matérias-primas básicas podem ser produtos de origem mineral, vegetal ou animal (ex: nitrogênio, areia, calcário, cloreto de sódio, carvão, petróleo, matéria vegetal, madeira, etc) Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 22 FABRICAÇÃO ¤ Não se usa a matéria-prima ao natural e sim seus derivados, que são as matérias-primas intermediárias ¤ A partir desses derivados obtém-se os monômeros, que vão formar, por adição ou condensação, os polímeros (formados por monômeros iguais) ou copolímeros (formados por monômeros diferentes) Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 23 FABRICAÇÃO Matéria- prima básica Matéria- prima intermediária Monômeros Polímeros Copolímeros Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 24 PRODUTOS PETROQUÍMICOS ¨ Os materiais poliméricos podem ser oriundos de produtos petroquímicos como o petróleo (nesse caso, dos derivados hidrocarbonetos) ¨ No Brasil, a Petrobrás detém a tecnologia para a exploração do petróleo, com 75% da produção nacional na Bacia de Campos, Rio de Janeiro Plataforma de petróleo Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 25 PRODUTOS PETROQUÍMICOS ¨ Produtos gerados pela indústriapetroquímica: ¤ Parafinas ¤ Olefinas ¤ Naftaleno ¤ Hidrocarbonetos aromáticos (metano, propano, etano, etileno, propileno, butenos, ciclohexanos, benzeno, tolueno, etc) Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 26 PRODUTOS PETROQUÍMICOS ¨ Processo de produção: destilação, realizado em refinarias de petróleo ¨ Consiste em separar fluidos com pontos de ebulição diferentes através do aquecimento dos mesmos Refinaria de petróleo Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 27 ¨ GLP(gás de cozinha) ¨ Gasolina ¨ Nafta ¨ Querosene ¨ Óleo diesel ¨ Solvente Torre de destilação Principais frações do petróleo (fase primária): PRODUTOS PETROQUÍMICOS Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 28 TIPOS DE INDÚSTRIA PETROQUÍMICA ¨ 1) Indústria primária (primeira geração) → transforma a nafta em produtos petroquímicos básicos, como: ¤ Olefinas (eteno, propeno e butadieno) ¤ Aromáticos (xileno e tolueno) Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 29 TIPOS DE INDÚSTRIA PETROQUÍMICA ¨ 2) Indústria secundária (segunda geração) → transforma os produtos petroquímicos básicos em polímeros, como: ¤ Polipropileno ¤ Polietileno Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 30 TIPOS DE INDÚSTRIA PETROQUÍMICA ¨ 3) Indústria terciária (terceira geração ou de transformação) → os polímeros são modificados por meio de aditivos e conformados nos produtos de consumo: ¤ Embalagens ¤ Utilidades domésticas de plástico ¤ Tubulações ¤ Brinquedos ¤ Mobiliário ¤ Pneus ¤ Tintas, etc. Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 31 Aditivos ¨ São substâncias introduzidas no polímero com o objetivo de se obter uma dada condição de aplicação ¨ Modifica as propriedades físicas e químicas dos polímeros ¨ Podem ser plastificantes, pigmentos, estabilizadores, retardadores de chuva e cargas Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 32 Aditivos plastificantes ¨ Melhora a flexibilidade, ductilidade e tenacidade dos polímeros ¨ Podem ser removidos por solventes devido a sua volatilidade ¨ Sua perda excessiva nos materiais pode levar ao enrijecimento da sua estrutura, com a consequente formação de fissuras ¨ São introduzidos em materiais frágeis a temperatura ambiente devido a exigência de um certo grau de flexibilidade e ductilidade ¨ Presentes em PVC, copolímeros e etc. Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 33 Pigmentos ¨ Colorem e dão opacidade ao polímero. ¨ Servem como barreira para ataques dos raios ultravioleta, garantindo maior estabilidade química ao material. ¨ Dióxido de titânio (𝑇𝑖𝑂↓2 ): é o mais utilizado, tem maior poder de cobertura, maior brilho e menos custo. Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 34 Estabilizadores ¨ Atuam contra degradação dos polímeros quando expostos à radiação ultraviolenta e à oxidação ¨ Eles podem ser encontrados como sais, fosfitos e acetonas ¨ Existem também os estabilizadores térmicos que atuam contra reações iniciadas pelo HCl ¨ Exemplos: carbonato básico de chumbo, estearatos e etc. Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 35 Retardadores de chama ¨ Aumenta a resistência à inflamabilidade dos materiais ¨ Atua causando reações químicas que diminuem a temperatura do local na queima ou que interferem no processo de combustão ¨ Exemplos: compostos clorados ou bromados, fosfatos orgânicos e e trióxido de antimônio Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 36 Cargas ¨ São empregados quando se deseja melhorar as propriedades do polímero com baixo custo ¨ Cargas de reforço: aumenta a resistência mecânica. Exemplos: fibras de vidro e negro de fumo. ¨ Materiais inertes: diminui o custo de produção. Exemplo: talco e serragem. Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 37 TÉCNICAS DE CONFORMAÇÃO ¨ A moldagem dos polímeros é feita através de elevadas temperaturas e pressões que possibilitam que o material assuma a forma do molde ¨ São dividas em moldagem por injeção, moldagem por extrusão, moldagem por compressão, moldagem por fundição e moldagem por insuflação Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 38 Moldagem por injeção ¨ Aproximadamente 60% das máquinas para conformação dos polímeros são de injeção ¨ Consiste em amolecer o material em um compartimento aquecido e injeta-lo a alta pressão no interior de um molde com temperatura mais baixa ¨ Depois, o molde se abre ejetando o polímero ¨ Durante o processo, há retração do material que pode dar origem a peças defeituosas, durante seu resfriamento Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 39 Moldagem por injeção Esquematização das etapas de moldagem por injeção Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 40 Moldagem por extrusão ¨ Uma rosca ou um parafuso sem fim propele o material peletizado através de uma zona aquecida, em que o material é aquecido para ser compactado, fundido e moldado na matriz ¨ Por fim, o material é comprimido contra uma matriz com o perfil desejado ¨ Esse mesmo material pode ser resfriado, cortado, calibrado ou enrolado ¨ Técnica muito utilizada na fabricação de tubos, filamentos, bastões e folhas finas Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 41 Moldagem por extrusão Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 42 Moldagem por compressão ¨ O material é inserido em um molde que se aquece ¨ Logo depois, o molde é fechado aplicando-se calor e pressão no seu interior Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 43 Moldagem por fundição ¨ O polímero é aquecido e introduzido em um molde e deixado em repouso para solidificar ¨ Nos polímeros termoplásticos, o esfriamento do molde leva à solidificação ¨ Nos polímeros termofixos, o endurecimento acontece devido as reações de polimerização do material em altas temperaturas Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 44 Moldagem por insuflação ¨ Primeiramente, ocorre a extrusão de um pedaço de tubo feito pelo polímero ¨ Depois, esse material é inserido em um molde com a forma desejada enquanto se encontrar no estado semifundido ¨ Por fim, ar ou vapor sob pressão é injetado no interior do tubo para que suas paredes se conformem de acordo com o contorno do molde Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 45 Moldagem por insuflação Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 46 PROPRIEDADES DOS POLÍMEROS ¤ Massa específica n Os materiais poliméricos apresentam massa específica mais baixa que os metais e as cerâmicas: Material Massa específica (g/cm3) Polimérico 0,90 -1,50 Metálico 7,85 Cerâmico 3,30 Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 47 PROPRIEDADES DOS POLÍMEROS ¤ Estabilidade dimensional ¨ Propriedade importante para aplicações como engrenagens e peças de encaixe ¨ A variação de umidade é um dos principais fatores que alteram tal propriedade, pois a água absorvida aumenta o volume e a massa específica da peça ¨ A remoção da água pode acarretar o aparecimento de vazios e microfraturas que modificam as propriedades do material Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 48 PROPRIEDADES DOS POLÍMEROS ¤ Comportamento mecânico ¨ As propriedades elásticas dos polímeros apresentam variação com o decorrer do tempo mesmo em condições normais ¨ A resposta molecular de um polímero para atingir o equilíbrio com as forças externas é lenta ¨ O material continua a deformar ou flui quase que indefinidamente com a aplicação da tensão Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 49 PROPRIEDADES DOS POLÍMEROS Comportamento mecânico Ensaio de tração Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 50 PROPRIEDADES DOS POLÍMEROS Comportamento mecânico Ensaio de tração¨ Alongamento de um corpo de prova polimérico após ensaio de tração Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 51 ¨ Material termoplástico, parcialmente cristalino ¨ No ponto de tensão máxima ocorre o início da estricção do material ¨ Há um alongamento do CP com a propagação da estricção PROPRIEDADES DOS POLÍMEROS Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 52 PROPRIEDADES DOS POLÍMEROS ¨ A temperatura também interfere no comportamento mecânico ¨ Quanto maior a temperatura, mais fracas serão as ligações dos átomos e mais fácil será o deslizamento entre as cadeiras adjacentes ¨ O aumento da temperatura do material acarreta uma menor rigidez e menor limite de resistência à tração e uma maior ductilidade Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 53 PROPRIEDADES DOS POLÍMEROS q Outro fator importante que influencia nas propriedades mecânicas de um polímero é seu peso molecular q Polímeros com cadeias muito curtas (baixo peso molecular) se apresentam na forma de gases q Polímeros com peso molecular aproximado de 1000 g/mol são sólidos pastosos q Os polímeros utilizados na engenharia tem peso molecular acima de 1000 g/mol Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 54 PROPRIEDADES DOS POLÍMEROS ¤ Resistência ao impacto ¨ Polímeros cristalinos e amorfos → frágeis à baixas temperaturas ¨ Fratura de polímeros termofixos → frágil ¨ Fratura de polímeros termoplásticos → dúctil ou frágil ¨ Fatores que influenciam → temperatura, taxa de deformação e presença de entalhes Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 55 PROPRIEDADES DOS POLÍMEROS ¤ Permeabilidade a gases e vapores ¨ Importância → para materiais que serão empregados em embalagens ¨ É medida pela quantidade de material permeante transferida na unidade de tempo por unidade de área ¨ De uma forma geral → apresentam baixa permeabilidade ¨ A borracha butílica (copolímero de isobutileno e isopreno) é empregada em pneus pela impermeabilidade a gases, propriedade que é devida à cristalinidade imposta ao material quando sujeito à tração Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 56 PROPRIEDADES DOS POLÍMEROS ¤ Inflamabilidade ¨ Aquecimento de um polímero orgânico → modificações físico-químicas ¤ Decompõe em produtos voláteis ¨ Polímeros de fácil decomposição entram em combustão rapidamente ¤ Nitrato de celulose ¨ Polímeros termofixos → maior dificuldade de combustão ¤ Empregados na fabricação de peças para uso elétrico Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 57 PROPRIEDADES DOS POLÍMEROS ¤ Propriedades térmicas e elétricas ¨ Elevados valores para o coeficiente de dilatação térmica linear dos polímeros: ¤ ά = 2,3.10-4/oC ¤ Borracha de silicone → o dobro ¨ Apresentam baixa condutividade térmica: ¤ 0,12W/m.K (polipropileno) ¤ 0,48W/m.K (polietileno alta densidade) ¤ Cobre eletrolítico = 390W/m.K Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 58 PROPRIEDADES DOS POLÍMEROS ¤ Propriedades térmicas e elétricas ¨ São isolantes elétricos: ¤ Resistividade igual a 1014 Ω.m (PVC) e 1016 Ω.m (polietileno de alta densidade) ¤ Ligas metálicas → valores entre 10-7 e 10-8 Ω.m. Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 59 PROPRIEDADES ¨ Curva A: polímeros frágeis com ruptura no trecho elástico ¨ Curva B: semelhante aos metais com trecho elástico, escoamento e deformação plástica ¨ Curva C: totalmente elástica, típica dos elastômeros Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 60 PROPRIEDADES ¨ Térmicas: baixa condutividade térmica, altos coeficientes de dilatação térmica linear ¨ Óticas: transparência expressa pela transmitância (amorfos), translucidez ou opacidade (cristalinos) ¨ Resistência a Intempéries: resistência à oxidação, ao calor, às radiações ultra-violeta, à água, a ácidos e bases, a solventes e reagentes Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 61 Termoplásticos Classificação dos Materiais Poliméricos Quanto à Resposta do Material em relação à Temperatura • Amolecem quando aquecidos e endurecem quando resfriados • Processo totalmente reversível e que podem ser repetidos • Fabricados pela aplicação simultânea de calor e pressão • Maioria dos polímeros com estrutura linear e aqueles que possuem algumas estruturas ramificadas com cadeias flexíveis Profa. Sandra Dórea – DEC/UFS Exemplos de Termoplásticos Classificação dos Materiais Poliméricos Polietileno – lona plástica Policloreto de vinila (PVC) – tubulações hidrosanitárias Polipropileno – fibras para estruturas de concreto Poliestireno – revestimento de pisos e paredes Acetato de vinila (PVA) - tintas Profa. Sandra Dórea – DEC/UFS Termofixos Classificação dos Materiais Poliméricos • Conformados plasticamente apenas em um estágio intermediário da sua fabricação • Produto final duro que não amolece mais com o aumento da temperatura • Tratamento térmico inicial • Formação de ligações cruzadas covalentes entre cadeias adjacentes • Resistência aos movimentos vibracionais e rotacionais da cadeia a altas temperaturas Profa. Sandra Dórea – DEC/UFS Exemplos de Termofixos Classificação dos Materiais Poliméricos Époxis – adesivos Resinas fenólicas - acessórios elétricos Poliésteres - Tanques e piscinas de fiberglass Resinas fenólicas são usados também na produção de Objetos Moldados Profa. Sandra Dórea – DEC/UFS Elastômeros Classificação dos Materiais Poliméricos • São conformados plasticamente • Elasticidade é sua principal propriedade • Estado sem tensões: • Amorfo e composto por cadeias moleculares torcidas, dobradas e espiraladas • Quando Aplicada uma carga de tração: • Desenrola, distorce e retifica apenas parcialmente as cadeias • Quando Liberada a tensão: • As cadeias se enrolam novamente de acordo com suas conformações iniciais Profa. Sandra Dórea – DEC/UFS Exemplos de Elastômeros Classificação dos Materiais Poliméricos Neoprene – aparelho de apoio Borracha de estireno - materiais de reparo Borracha de butila – impermeabilizações Borracha de nitrila – vedações Profa. Sandra Dórea – DEC/UFS POLÍMEROS NA CONSTRUÇÃO CIVIL ¨ Busca substituir o aço, a madeira, o barro e o concreto ¨ Detêm o 2º maior mercado neste setor, perdendo apenas para o de embalagens ¨ Instalações hidráulicas prediais: o PVC é utilizado para a condução ou manuseio da água à temperatura ambiente, o CPVC no caso da água quente Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 68 ¨ Instalações elétricas: eletrodutos para a passagem de fios e cabos (OS), internamente às paredes das construções, perfis para instalações elétricas aparentes, fios e cabos com isolamento (PP e PE), e componentes terminais da instalação (caixas, espelhos, tomadas, interruptores e outros) (PPO) ¨ Os dutos e subdutos de PVC são utilizados em instalações subterrâneas de redes elétricas e de telefonia, ou seja, têm a função de proteger cabos e fibras óticas POLÍMEROS NA CONSTRUÇÃO CIVIL Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 69 ¨ Fechamento de fachadas – Esquadrias e portas: esquadrias de PVC, janelas, persianas e portas de PVC ¨ Atualmente o PVC domina 50% do mercado de esquadrias da Europa e supera os 30% nos EUA, e tem crescido no Brasil ¨ Oferecem segurança, habitabilidade, durabilidade etc. POLÍMEROS NA CONSTRUÇÃO CIVIL Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 70 POLÍMEROS NA CONSTRUÇÃO CIVIL Janela de PVC Porta de PVC Polímeros nas Instalações elétricas Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 71 PVC PET Profa.Sandra Dórea - UFS/DEC 72 PROBLEMÁTICA ¨ Resíduos mais encontrados: poli(cloreto de vinila) (PVC), o poli(tereftalato de estireno) (PET), o polietileno de alta e baixa densidade (PEAD), o poli(propileno) (PP), e o poli(estireno) (PS) ¨ Destinação: embalagens (39,73%), construção civil (13,67%), descartáveis (11,55%), componentes técnicos (8,04%), agrícola (7,67%), utilidades domésticas (4,72%), outros (14,62%) Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 73 PROBLEMÁTICA Ilha de plástico Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 74 https://www.anda.jor.br/2016/06/cerca-de-cem-milhoes-de-animais- marinhos-morrem-cada-ano-por-poluicao-de-plasticos-no-oceano/ Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 75 PROBLEMÁTICA “A poluição mundial tem causado drásticas reduções nas populações de muitas espécies. Mais e mais plásticos são produzidos e depositados no oceano anualmente. 80% destes plásticos procedem do continente, levado das zonas costeiras ou fluem até o mar através de rios e ribeiras, com a chuva”, referiu Berta Remon, representante de uma ONG em prol da biodiversidade. Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 76 ¨ Os materiais poliméricos aplicados em exterior podem ter sua durabilidade questionada em relação a suas características como brilho e cor, e também suas propriedades químicas e mecânicas como resistência ao impacto, no caso das telhas ¨ O uso de combustíveis fósseis preocupa, mas já existem tecnologias desenvolvidas para produção de alguns monômeros importantes como o estireno e ácido acrílico através de fontes renováveis como o álcool etílico, a sintetização do bagaço de cana e do óleo de mamona! PROBLEMÁTICA Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 77 ¨ Soluções: - PET: roupas, insumo para tintas, tubo para esgoto predial e revestimento - Estudo para substituir a areia pelo plástico triturado (D´Abreu) - “Embalagens longa vida viram telhas para construção civil” (Tetra Pack) - PVC: camada central de tubos de esgoto, em reforços para calçados, juntas de dilatação para concreto, perfis, cones de sinalização, etc. RECICLAGEM Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 78 ¨ Plásticos: - Dificuldades: produtos compostos de misturas de plásticos (Ex: shampoo – tampa em PP e corpo em HDPE), com filmes de alumínio incorporados - Para reciclar, é necessário separar esses materiais, lavar, triturar e adicioná-los à matéria-prima virgem - Reciclagem energética e química: não exigem a separação dos plásticos e consiste na combustão dos materiais e conversão em substâncias químicas RECICLAGEM Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 79 VANTAGENS DO POLÍMERO n Pequeno peso específico n Isolantes elétricos n Possibilidade de coloração como parte integrante do material n Baixo custo n Facilidade de adaptação à produção em massa e processos industrializados n Imunes à corrosão Profa. Sandra Dórea - UFS/DEC 80 REFERÊNCIAS Esta aula foi preparada tendo como base as seguintes referências bibliográficas: § Materiais de Construção Civil e Princípios de Ciência e Engenharia de Materiais (2010). ed. Geraldo C. Isaia. 2.ed. São Paulo, IBRACON, Vol. 1 - Cap 41 § Ciências dos Materiais (2008). J. F. Shackelford. São Paulo, Pearson Prentice Hall. § Materiais de Construção (1995). Eladio G. R. Petrucci. 10.ed. São Paulo, Globo. § Materiais de Construção (1994). Coord. L. A. Falcão Bauer. 5.ed. Rio de Janeiro, LTC. Profa. Sandra Dórea - DEC/UFS 81
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