aula de polimeros

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POLÍMEROS
HISTÓRICO
Na verdade, os materiais poliméricos não são novos - eles têm sido usados desde a Antiguidade. 
Contudo, nessa época, somente eram usados materiais poliméricos naturais. 
A síntese de materiais poliméricos é um processo que requer tecnologia sofisticada pois envolve reações de química orgânica, ciência que só começou a ser dominada a partir da segunda metade do século XIX. 
Nessa época começaram a surgir polímeros modificados a partir de materiais naturais. 
Somente no início do século XX os processos de polimerização começaram a ser viabilizados, permitindo a síntese plena de polímeros a partir de seus meros. Tais processos estão sendo aperfeiçoados desde então, colaborando para a obtenção de plásticos, borrachas e resinas cada vez mais sofisticados e baratos, graças à uma engenharia molecular cada vez mais complexa. 
 1000 A.C. - Os chineses descobrem o verniz extraído de uma árvore (Rhus vernicflua), aplicado na forma de revestimentos impermeáveis e duráveis. Ele seria usado em móveis domésticos até a década de 1950. 	
79 A.C. - Descoberta do âmbar, uma resina termoplástica proveniente de árvores fossilizadas.Ele é encontrado principalmente na costa do Mar Báltico. Ele permite a fabricação de pequenas peças através de moldagem por compressão. 	
0 A.C. - Descoberta do chifre como material conformável. Ele se comporta como uma chapa de material termoplástico, podendo ser cortado e moldado após ter sido aquecido em água quente. Lâminas desse material podem ser sobrepostas de forma a se produzir peças com maior espessura. Antigamente botões de roupa e outros produtos eram feitos com chifre moído aglomerado com um ligante através de moldagem por compressão. 	
400 - Moldagem e corte de cascas de tartaruga, de forma similar ao chifre. Até há algumas décadas eram comuns os óculos feitos com esse material. 	
1550 - Primeira menção à borracha natural feita por Valdes após uma expedição à América Central. Os nativos usavam esse material como artigos esportivos e impermeáveis há milhares de anos. 	
1596 - John Huyglen von Linschoeten relata usos da goma laca após uma visita à Índia. 	
1650 - John Tradescant introduz o uso da gutta percha no Ocidente após suas viagens para coleta de plantas no Oriente. Esse material foi usado para fabricar desde mangueiras de jardim até móveis, tendo sido substituído como revestimento de cabos submarinos na década de 1940. 	
1770 - Priestley atribui o nome de rubber à borracha, uma vez que ela consegue remover marcas em um papel (em inglês, "to rub" significa raspar, rasurar). 	
	
	
1820- Thomas Hancock (Inglaterra) descobre que a borracha vigorosamente plastificada se torna plástica e capaz de fluir. 	
1835 - Regnault relata a produção, até então inédita, de cloreto de vinila, monômero do P.V.C. 	
1838 - Descoberta do nitrato de celulose 	
1839 - Charles Goodyear (E.U.A.) descobre a vulcanização, processo que consiste na adição de enxôfre à borracha natural, tornando-a mais forte e resiliente. Isso viabilizou seu uso como importante material de engenharia.
Descoberta, em laboratório, do poliestireno. Contudo não havia condições plenas para sua fabricação na época. 	
1840 - Alexander Parkes (Inglaterra) desenvolve a Parkesina, um resina moldável a base de nitrato de celulose, material extremamente inflamável. 	
1845 - Robert William Thompson inventa o pneu de borracha. 	
1851 - Nelson Goodyear patenteia e comercializa a ebonite, material produzido pela vulcanização da borracha usando excesso de enxôfre. É uma resina dura, escura e brilhante usada por mais de 100 anos na fabricação de bolas de boliche e placas parauso dentário, neste caso com cor rosada. O surgimento deste material é um marco fundamental na história dos polímeros, pois foi o primeiro material termofixo usado comercialmente e também envolveu a modificação de um polímero natural. 			
1859 - Butlerov descreve os polímeros a base de folmaldeído. 	
1865 - Descoberta do acetato de celulose. 	
1869 - John Wesley Hyatt, dos E.U.A., vence uma competição para fabricar uma bola de bilhar melhor. Ele usou um novo material chamado celulóide, uma versão comercial do nitrato de celulose ou nitrocelulose com adição de cânfora para redução de fragilidade. 	
1870 - Os irmãos Hyatt patenteiam o uso do nitrato de celulose e cânfora, obtendo-se um material semelhante ao chifre, o celulóide. 	
1872 - Adolph Bayer, da Alemanha, registra reações entre fenóis e aldeídos, gerando substâncias resinosas. 	
1884 - Bernigaud produz fibras a partir da celulose, que posteriormente receberiam o nomede rayon.
		
1887 	- Goodwin inventa o filme fotográfico de celulóide e seu processo de fabricação. 		
1892 	Primeira síntese do celofane, um filme transparente produzido a partir da regeneração da viscose, ou seja, celulose dissolvida. Contudo, somente na década de1910 esse material atingiria maturidade comercial 	
1894 	Cross e Bevans introduzem o acetato de celulose após desenvolverem pesquisas sobre ésteres de celulose para se encontrar alternativas não-inflamáveis ao nitrato de celulose (celulóide). 		
1899 	Arthur Smith, da Inglaterra, patenteia resinas de fenol-formaldeído, que substituem a ebonite como isolador elétrico. 	
1900 	Descoberta do silicone por Frederic Stanley Kipping. 	
	
		
1909 - Leo Baekeland, dos E.U.A., patenteia a Baquelite, a primeira resina termofixa a substituir materiais tradicionais como madeira, marfim e ebonite. Baquelite se tornousinônimo deste material. 
Hermann Staudinger inicia o desenvolvimento da borracha sintética (isopreno) 
Hugh Moore funda a Dixie Cup Co., fabricante de copos descartáveis, especialmente para atender a uma lei promulgada no estado de Kansas (E.U.A.), a qual proibia o uso de xícaras comunitárias em trens. Seu objetivo era restringir a disseminação de doenças como a tuberculose. 	
1912 - Ostromislensky, na Rússia, patenteia um processo de polimerização do cloreto de vinila, obtendo-se PVC. Contudo, a decomposição do polímero durante o processo inviabiliza seu desenvolvimento comercial.
 Fritz Klatte patenteia um método para a	produção de seu monômero, cloreto de vinila, mas essa resina ainda teria de esperar até a década de 1930 para ser produzida em escala comercial 
1920 - A década de 1920 marca o início de uma "era de ouro" nas descobertas sobre síntese de polímeros. É quando Hermann Staudinger, da Alemanha, se envolve na pesquisa fundamental sobre os mecanismos de polimerização de moléculas orgânicas. 	
1922 - Hermann Staudinger, da Alemanha, sintetiza a borracha. 
1924 - Fibras de acetato de celulose. 	
	
	
1926 - Hermann Staudinger inicia o trabalho que provará que os polímeros são constituídos de moléculas em forma de longas cadeias formadas a partir de moléculas menores apartir de polimerização. Anteriormente se acreditava que os plásticos eram compostos de anéis de moléculas ligados. 
Kurt Meyer & Herman Mark usam raios X para examinar a estrutura interna da celulose e outros polímeros, fornecendo evidência suficiente da estrutura multiunitária de algumas moléculas 
A primeira injetora comercial foi patenteada na Alemanha, mas a produção em escala industrial só se tornou possível em 1937. 	
1927 - A descoberta de plastificantes adequados para o acetato de celulose viabiliza esse material como alternativa para o celulóide, que é bem mais inflamável. 
W. Semon, da B.F. Goodrich (E.U.A.), descobre como plastificar facilmente o PVC 
Otto Rohm, na Alemanha, desenvolve o poli(metilmetacrilato) e inicia sua produção, em escala limitada, em Darmstadt. 	
1928-Ziegler inicia seus trabalhos sobre química organometálica e lança os fundamentos para a catálise na polimerização do polietileno e polipropileno 
Início da produção de PVC nos E.U.A. 	
1929 -A Dunlop Rubber Co., da Inglaterra, produz, pela primeira vez, a espuma de borracha. 
Surge a borracha sintética de polisulfeto (Thyokol) e resinas a base de uréia- formaldeído.	
1930 - A BASF/I.G. Farben (Alemanha) desenvolve o poliestireno.
A Dow Chemical Co. (E.U.A.) iniciou o desenvolvimento dessa resina nesse mesmo ano, mas a produçãocomercial só se iniciou em 1937.
1931 - J.A.Hansbeke desenvolve o neoprene, outro tipo de borracha sintética 
A Imperial Chemical Industries -I.C.I. (Inglaterra) desenvolve o polietileno, quase por acidente, quando E.W. Fawcett e R.O. Gibson observam uma pequena quantidade de uma cera produzida após experimentos com etileno. 
A empresa Fórmica patenteia o material homônimo (núcleo de papel fenólico revestido superficialmente de uréia-formaldeído), iniciando um negócio de enorme sucesso 	
Desenvolvimento da Buna N (acrilonitrila-butadieno) e Buna S (estireno-butadieno) na Alemanha 
Pesquisadores da I.C.I. (R. Hill e J.W.C. Crawford) iniciam o desenvolvimento do poli(metil metacrilato) - PMMA, que seria mais tarde comercializado com os normes comerciais de lucite, plexiglas, acrílico, etc. 
Produção dos primeiros artigos de poliestireno moldados por injeção. 	
1934 - Wallace Hume Carothers, da Du Pont (E.U.A.) desenvolve o nylon, originalmente na forma de fibras.	
1938 - Roy Plunkett (Du Pont) descobre acidentalmente o teflon ou PTFE -poli(tetrafluoretileno). Ele constatou que um cilindro cheio desse gás estava, na verdade, vazio. Ao cortá-lo, verificou-se a presença de um resíduo branco em seu interior. 
Iniciada a produção de resinas de melamina-formaldeído e poli(cloreto de vinilideno) 
Iniciada a produção industrial de PVC nos E.U.A. 
Mangueiras de gasolina feitas de neoprene, fornecido pela Du Pont, tornam-se comum nos E.U.A. 	
1940 - Resinas de acrílico (PMMA) começam a ser largamente usadas em janelas de aviões. 
Produção de borracha butílica nos E.U.A. 	
industrial de silicone 
1941 - A I.G. Farben (Alemanha) começa a produção de poliuretanos. 
J.R. Whinfield e J.T. Dickson (Calico Printers Association) conseguem produzir fibras de PET - poli(tereftalato de etileno), sendo lançado com o nome comercial de Terylen	
1942 - Alemanha: desenvolvimento de silicones e resinas a base de fluorcarbono 
E.U.A.: borrachas de estireno-butadieno (SBR). 
Início da produção industrial de silicone 
1943 	Construída a primeira planta em escala piloto para a fabricação de teflon (PTFE). A produção comercial só teria início em 1950. 
Começam os estudos sobre o uso de fibras de vidro como agentes de reforço para resinas plásticas. 
Primeiros usos industriais do poliuretano 	
1946 - A Wachusett Tools & Dies Co., dos E.U.A., inova usando ligas de cobre-berílio na cavidade de moldes para resinas plásticas 
A Chrysler usa, pela primeira vez, lentes de acrílico nas lanternas traseiras de seus veículos 
Earl S. Tupper começa a produzir copos de polietileno, dando início à famosa Tupperware Co. 
Valdes Kohinoor Inc., dos E.U.A., inicia a produção de "zippers" de náilon. 	
1947 	Surgimento das resinas epóxi 	
1948 	Surgimento dos polímeros ABS e fibras de acrílico. 	
1949 - Fundada a primeira fábrica de poliestireno no Brasil, a Bakol S.A., em São Paulo. 	
1950 - Iniciada a produção comercial do poliestireno de alto impacto. 
Surgimento das fibras de poliéster 
A Kautex Werke introduz o primeiro equipamento comercial para moldagem por sopro, com pré-forma extrudada continuamente e extremidade aberta. 	
1951 - Desenvolvimento do processo para produção de espuma de poliestireno, material mais conhecido pelo nome comercial de isopor.
1953 -Iniciada a produção do PEAD -polietileno de alta densidade, sob a marca comercial Polithene, da Du Pont. 
Karl Ziegler (Alemanha) desenvolve catalisadores de íons metálicos para promover a polimierização regular do polietileno. Giulio Natta (Itália) desenvolve catalisadores de íons metálicos para a produção de polímeros isotáticos, tais como o polipropileno. 
Desenvolvimento do policarbonato por Hermann Schnell. 
A G.M., em associação com a Morrison Molded Fiberglass Products Co., produz experimentalmente 300 automóveis Corvettec om carroceria totalmente feita em poliéster termofixo reforçado com fibra de vidro. 	
1954 -Desenvolvimento de espumas de poliuretano nos E.U.A. 	
1955 -Produção comercial de PEAD através dos processos Phillips (catalisadores de óxido de metal) e Ziegler (catalisadores de alquila de alumina) 
Consegue-se a polimerização do poliisopreno, a porção sintética da borracha natural, pelo processo de Ziegler-Natta; a primeira aplicação comercial surgiu em 1959 
No Brasil: entra em operação a Eletrocloro (atual Solvay), em Rio Grande da Serra SP, produzindo PVC. 	
1956 -Surgimento dos poliacetais (polioximetileno) 
Iniciada a aplicação em larga escala de resina epóxi reforçada com fibra de vidro na fabricação de circuitos impressos. 		
1958 -Pesquisas sobre policarbonatos produzidos a partir do bis-fenol A na Alemanha (Bayer) e E.U.A. (General Electric Co.) levam à produção comercial dessa resina. 
1958 - Entra em operação no Brasil a Union Carbide, em Cubatão SP, produzindo polietileno de baixa densidade 
Surgimento da primeira embalagem comercial de PEAD moldada por sopro nos E.U.A. 	
1960 - Surgimento da borracha de etileno-propileno e das fibras spandex. 	
1961 -Construído o primeiro vagão-tanque ferroviário com plástico reforçado nos E.U.A. 	
	
1962 - As poliimidas são introduzidas comercialmente pela Du Pont (E.U.A.) 
A Phillips lança o copolímero em bloco de estireno-butadieno 
A Du Pont lança a poliimida, resina termoplástica que suporta até 400°C 
A Pennwalt Co. lança o polivinilideno 
A Shell Chemical lança um amplo programa promovendo o uso de PEAD nafabricação de garrafas para acondicionamento de leite. 	
F.H. Lambert desenvolve um processo para a moldagem de poliestireno expandido, material mais conhecido pela marca comercial Isopor (R). 	
1964 -A G.E. lança o poli(óxido de fenileno) 
Entrada em operação comercial da primeira máquina para a produção de garrafas sopradas de PEAD para acondicionamento de leite. 	
1965 - A Du Pont (E.U.A.) inicia a produção comercial das polissulfonas. 
Surgem os copolímeros em bloco de estireno-butadieno, dando origem aos elastômeros termoplásticos. 
A Owens-Corning Fiberglass inicia a construção de tanques subterrâneos de gasolina feitos de plástico reforçado. 	
1966 - A Shell Chemical lança o Kraton, um elastômero termoplástico estirênico usado emadesivos sensíveis à pressão e componentes de sapatos 
Introdução de fibras óticas feitas de polímero. 	
1967 - Criada, no Brasil, a Petroquisa, subsidiária da Petrobrás dedicada à petroquímica. 	
1970 -A Coca-Cola inicia testes de mercado usando garrafas de plástico transparentes. Tratava-se da primeira garrafa plástica do mundo para acondicionar bebidas gasosas, feita de metacrilonitrila/estireno - AN. Este, sem dúvida, é um marco histórico dos mais importantes na história do plástico, quando se considera o enorme impacto que a garrafa de plástico teve no mercado de refrigerantes, substituindo totalmente as garrafas de vidro no final da década de 1970 nos E.U.A. e no final da década de 1990 no Brasil. A garrafa de AN, foi proibida em 1977 pela Food and Drug Administration para uso em bebidas carbonatadas. 
Foi a oportunidade para que o projeto de garrafa da Du Pont, que usava o PET como resina, ganhasse o mercado. Um aspecto vital para a viabilização dessa aplicação do plástico foi o desenvolvimento do processo de sopro de garrafas com estiramento biaxial, processo que a Du Pont desenvolveu neste ano e patenteou em 1973. 
A Hoechst lança o poli(tereftalato de butileno) - PBT na Alemanha 
As primeiras garrafas plásticas para óleos comestíveis nos E.U.A. são feitas de PVC 
1972 - Começa a funcionar, em Mauá (SP), a Petroquímica União, que viabilizou a produção de resinas plásticas em grande escala no Brasil, com a criação da Poliolefinas (atual OPP, produtora de PEBD), Polibrasil (PP), Porquigel (PS),Trikem (PVC). 
	
A I.C.I. lança a poli(étersulfona) na Inglaterra 
A Toyo Seikan, no Japão, desenvolve uma garrafa multicamada feita de polipropileno e poli(álcool etilenovinil)para aplicações
envolvendo produtos alimentícios 	
1973 - A produção mundial de plásticos supera a de aço, tomando como base o volume de material fabricado. 	
1974 -Ocorre o primeiro grande choque do petróleo após conflitos no Oriente Médio, afetando profundamente a indústria dos plásticos. O óleo cru sobe 300%, forçando um aumento de 200% no preço do etileno, o principal insumo da indústria petroquímica, e uma elevação de 50 a 100% no preço de polímeros sintetizados por via petroquímica. Cresce o interesse pela reciclagem de plásticos.. 	
São lançados no mercado utensílios de plástico para uso em fornos de micro-ondas 
As primeiras garrafas de PET para refrigerantes são produzidas em escala comercial pela Amoco para a Pepsi-Cola 	
1977 - A I.C.I. sintetiza, pela primeira vez, o PEEK. 		
1979 - O início de atividades do Polo Petroquímico de Camaçari (BA) e a implantação de sua Central de Matérias Primas (COPENE) viabilizou o surgimento de outrosfabricantes brasileiros de plásticos: Politeno (PEBD e EVA), Polialden (PEAD),Trikem (PVC), EDN (PS), Polipropileno (atual Polibrasil, fabricante de PP),Policarbonatos (PC), CPB (ABS/SAN) e outras. 	
1970-1980 -Outros desenvolvimentos no período: polibuteno isotático, poli(tereftalato de butila), elastômeros termoplásticos baseados em copoliésteres, poli(sulfeto de fenileno), borracha de polinorborneno, poliarilatos, polifosfazenos, lentes de contato flexíveis, moldagem por injeção reativa (RIM), garrafas para bebidas feitas de PET, espumas estruturais, poliétersulfona, polimerização em fase gasosa (Unipol), poliarilatos, sacos de supermercado feitos de PEAD. 	
	
1980 - Lançamento comercial do polietileno linear de baixa densidade (PEBDL). 
Inicia-se o uso intensivo de esterilização através de radiação, abrindo um novo mercado para o uso dos plásticos na medicina 	
1981 - A Monsanto introduz o Santoprene, que foi o primeiro elastômero olefínico com vulcanização dinâmica a ser introduzido no mercado. 	
1982 - A G.E. introduz a poli(éterimida).
1983 - A I.C.I. e a Bayer lançam o PEED, PES e PPS como novos termoplásticos de engenharia. 
1984 	Pela primeira vez é usado um tanque de combustível feito de plástico num automóve lamericano, usando PEAD sulfonado para aumentar as propriedades de barreira da resina. Esse tipo de tanque já era usado na Europa e em veículos militares americanos. 	
1985 	Entrada em operação do Polo Petroquímico de Triunfo (RS) que, com sua Central deMatérias-Primas (COPESUL), viabilizou novas empresas produtoras de plásticos: Poliolefinas (atual OPP, produtora de PEBD e EVA), PPH (atual OPP, produtora dePP), Ipiranga Petroquímica (PEAD) e Petroquímica Triunfo (PEBD). 	. 	
1980-1990 	Outros desenvolvimentos no período: polissilanos, polímeros de cristal líquido, fíbras com alto módulo, poli(éter-éter-cetona), polímeros condutores, poli(metilpenteno), substituição dos agentes de expansão a base de fluorocarbono. 	
1990 	Começa a era dos plásticos biodegradáveis: a Warner Lambert desenvolve o Novon, resina a base de amido; a I.C.I. lança do Biopol. 
A Eastman Chemical Co. e a Goddyear conseguem reciclar com sucesso garrafas de PET pós-consumo, transformando o polímero em monômero puro. 	
1995 - Privatização do setor petroquímico no Brasil. 	
2000 - Novas tendências no desenvolvimento de polímeros. A ênfase atual está na formulação de polímeros já existentes de forma a se obter materiais com propriedades otimizadas. 
A preocupação com a reciclagem dos polímeros torna-se assunto de máxima importância, uma vez que seu desenvolvimento e uso serão inviáveis caso esse problema não seja adequadamente resolvido. Começa a reciclagem em larga escala de garrafas de poliéster e PEAD. 	
 
 
 Açúcar  Amido Celulose
Classificação dos polímeros
Os polímeros classificam-se sob vários aspectos: 
Origem (natural ou sintético)
Comportamento mecânico (plásticos, elastômeros e fibras).
Estrutura química (linear, ramificado, reticulado); 
Características de fusibilidade (termoplástico, termofixo); 
Heterogeneidade da cadeia (homopolímero e copolímero);
Reação de preparação (poliadição, policondensação)
Classificação quanto à origem
Naturais
Os polímeros originados da natureza, tais como: celulose, amido, proteínas do leite, lignina, são classificados como polímeros naturais.
Sintéticos
Os polímeros sintéticos são obtidos através de reações (polimerizações) de moléculas simples (monômeros) fabricados comercialmente. Como exemplos destes polímeros temos: polipropileno, polietileno, poliestireno, as resinas epóxi, resinas fenólicas , entre outros
Classificação dos polímeros quanto à composição
Homopolímero
Quando o polímero é formado por um único tipo de monômero
Copolímero
Quando é formado por dois ou mais monômeros
Classificação dos polímeros quanto ao comportamento
Termoplásticos
São os chamados plásticos, constituindo a maior parte dos polímeros comerciais. 
A principal característica desses polímeros é poder ser fundido diversas vezes. Dependendo do tipo, também podem dissolver-se em vários solventes. 
São recicláveis , uma característica bastante desejável atualmente. 
As propriedades mecânicas variam conforme o polímero: sob temperatura ambiente, podem ser maleáveis, rígidos ou mesmo frágeis. 
Estrutura molecular: moléculas lineares dispostas na forma de cordões soltos, mas agregados, como num novelo de lã. 
Exemplos
PET – Poli(tereftalato de etileno – Embalagens, carpetes, monofilamento etc.
PVC – Policloreto de Viníla – Tubos, Isolação de cabos elétricos, filmes de revestimento
PE – Polietileno – Filmes para Embalagens, artigos domésticos.
PP– Polipropileno – Filmes para Embalagens, artigos domésticos, indústria automobilística.
ABS – Acrilo Butadieno Estireno-eletrodomésticos, indústria automobilística
PMMA Polimetil metacrilato ou Acrílico – Polímero cristalino usado em várias aplicações
PC Policarbonato – Vidros blindados, Faróis de automóveis, indústria aeronáutica.
PA – Poliamidas – “Nylon” – Plástico de engenharia – Alta resistência mecânica e a temperatura.
POM – Poliacetal – “Delrin” – Plástico de engenharia – características lubrificantes
PTFE – Politetrafluoretileno – “Teflon” – Baixas características mecânicas, elevada resistência térmica e características lubrificantes.
Termorrígidos
São rígidos e frágeis, sendo muito estáveis a variações de temperatura. 
Geralmente são líquidos e que após reação tornam-se infusíveis
O aquecimento do polímero acabado a altas temperaturas promove decomposição do material antes de sua fusão. Logo, sua reciclagem é complicada. 
Estrutura molecular: na verdade, os cordões estão ligados fisicamente entre si, formando uma rede ou reticulado. Eles estão presos entre si através de numerosas ligações, não se movimentando com alguma liberdade como no caso dos termoplásticos. 
Exemplos
Poliéster Insaturado – Plástico reforçado com fibra de vidro
Epóxi – Plástico reforçado com fibra de vidro
Fenólicas – Adesivos para abrasivos e rebolos, resinas para fundição, espumas isolante antichama, Bakelite®.
Melamínicas – Laminados decorativos, Tintas de alta resistência.
Poliuretanos – Espuma isolante, revestimentos anticorrosivos.
Poli-isocianurato – Espumas isolantes
Elastômeros 
Classe intermediária entre os termoplásticos e os termorrígidos: não são fusíveis, mas apresentam alta elasticidade, não sendo rígidos como os termofixos. 
Estrutura molecular: a estrutura é similar à do termorrígido mas, neste caso, há menor número de ligações entre os “cordões”. Ou seja, é como se fosse uma rede, mas com malhas bem mais largas que os termorrígidos. 
Não são recicláveis pela incapacidade de fusão, de forma análoga aos termorrígidos. 
Exemplos
Poliisopreno - borracha natural
BunaS-eritreno (but-1,3-dieno) e pelo estireno (vinilbenzeno), muito utilizada em pneus.
Buna-N é formado pelo eritreno (but-1,3-dieno)
IIR – Borracha de Isobutileno Isopreno – Borracha butílica, com baixa permeabilidade
a gases. Usada principalmente em câmaras de pneus.
IR – Borracha de Isopreno Borracha conhecida como “Natural Sintética”, possui características próximas às da borracha natural, mas com comportamento prático ligeiramente diferente. Usada principalmente na forma de látex para aplicações menos exigentes como impregnação de carpetes e tapetes.
ABS - acrilonitrila (A), but-1,3-dieno (B) e estireno 
NBR – butadieno e acrilo nitrila , anéis de vedação
Propriedades dos polímeros
Leves 
Mais leves que metais ou cerâmicas. 
PE é 3 vezes mais leve que o alumínio e 8 vezes mais leve que o aço. 
Motivação para uso na indústria de transportes, embalagens, equipamentos de esporte, etc. 
Propriedades Mecânicas 
Alta flexibilidade variável ao longo de faixa bastante ampla, conforme o tipo de polímero e os aditivos usados na sua formulação; 
Alta resistência ao impacto. Tal propriedade, associada à transparência, permite substituição do vidro em várias aplicações, tais como lentes de óculos (em acrílico ou policarbonato), faróis de automóveis (policarbonato), janelas, (policarbonato); 
Baixa Condutividade Elétrica 
Polímeros são altamente indicados para aplicações onde se requeira isolamento elétrico. Os polímeros não contém elétrons livres, responsáveis pela condução de eletricidade nos metais.
Obs: A adição de cargas especiais condutoras (limalha de ferro, negro de fumo) pode tornar polímeros fracamente condutores, evitando acúmulo de eletricidade estática, que é perigoso em certas aplicações 
Baixa Condutividade Térmica 
A condutividade térmica dos polímeros é cerca de mil vezes menor que a dos metais. São altamente recomendados em aplicações que requeiram isolamento térmico, particularmente na forma de espumas. A ausência de elétrons livres dificulta a condução de calor nos polímeros. 
Maior Resistência a Corrosão 
Possuem maior resistência à corrosão do que os materiais metálicos. As ligações químicas presentes (covalentes/Van der Walls) lhes conferem maior resistência à corrosão por oxigênio ou produtos químicos.
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. 
Esse largo espaçamento entre moléculas faz com que a difusão de gases através dos plásticos seja alta. Portanto esses materiais apresentam alta permeabilidade a gases, que varia conforme o tipo de plástico. 
Obs: A porosidade é uma propriedade que permite o uso do polímeros em processos de separação de íons, tal como a eletrodiálise, muito utilizada no tratamento de águas marinhas. 
Aspectos econômicos
Alguns plásticos se destacam por seu baixo preço e grande facilidade de processamento, o que incentiva seu uso em larga escala. São os chamados plásticos commodities, materiais baratos e usados em aplicações de baixo custo. São o equivalente aos aços de baixo carbono na siderurgia. 
Os principais plásticos commodities são: polietileno (PE), polipropileno (PP), poliestireno (PS) e o policloreto de vinila (PVC). 
A distribuição da produção desses plásticos no Brasil
*GP = (PESO MOLECULAR DO POLÍMERO) / (PELO MOLECULAR DO MERO)
Polietileno (PE)
Mero: etileno (designação antiga do eteno): 
G.P. = 50.000 a 300.000 *
• Principais propriedades: 
o Baixo custo; 
o Elevada resistência química e a solventes; 
o Baixo coeficiente de atrito; 
o Macio e flexível; 
o Fácil processamento; 
o Excelentes propriedades isolantes; 
o Baixa permeabilidade à água; 
o Atóxico; 
o Inodoro 
O polietileno é usado para diferentes tipos de produtos finais, e para cada um deles são utilizados processos diferentes. 
Sendo os mais utilizados:
Extrusão: Película, cabos, fios, tubulações.
Moldagem por injeção: Partes em terceira dimensão com formas complexas
Injeção e sopro: Garrafas de tamanhos diferentes
Extrusão e sopro: Bolsas ou tubos de calibre fino
Extrusão e sopro de corpos ocos: Garrafas de tamanhos diferentes
Rotomoldagem: Depósitos e formas ocas de grandes dimensões
Polietileno de Baixa Densidade (PEBD): 0,910-0,925 g/cm3.
 Apresenta moléculas com alto grau de ramificação. É a versão mais leve e flexível do PE. 
É utilizado basicamente em filmes, laminados, recipientes, embalagens, brinquedos, isolamento de fios elétricos, etc.
 Produção brasileira : 652.647 t. 
Polietileno de Baixa Densidade Linear (PEBDL): 0,918-0,940 g/cm3. 
Apresenta menor incidência de ramificações, as quais se apresentam de forma mais regular e são mais curtas que no PEBD. 
Suas propriedades mecânicas são ligeiramente superiores ao PEBD em termos de resistência mecânica. Seu custo de fabricação é menor. 
Sua flexibilidade e resistência ao impacto recomenda sua aplicação para embalagens de alimentos, bolsas de gelo, utensílios domésticos, canos e tubos. 
Produção brasileira: 175.053 t. 
Polietileno de Alta Densidade (PEAD): 0,935 - 0,960 g/cm3.
 Apresenta estrutura praticamente isenta de ramificações. 
É um plástico rígido, resistente à tração, com moderada resistência ao impacto. 
Utilizado em bombonas, recipientes, garrafas, filmes, brinquedos, materiais hospitalares, tubos para distribuição de água e gás, tanques de combustível automotivos, etc.
 Produção brasileira: 692.864 t. 
Polietileno de Ultra Alto Peso Molecular (PEUAPM): G.P. da ordem de 3.000.000 a 6.000.000. 
Alta inércia química, alta resistência à abrasão e ao impacto, baixo coeficiente de atrito, alta maciez. 
Praticamente infusível, processado com grande dificuldade, geralmente através de sinterização. 
Aplicações: engrenagens, componentes para bombas de líquidos corrosivos, implantes de ossos artificiais, isolamento de fios e cabos, mancais, revestimentos de pistas, trilhos-guias, etc. 
Polipropileno (PP)
 
 
Mero: propileno (designação antiga 
 do propeno) 
Propriedades muito semelhantes às do PE, mas com ponto de amolecimento mais elevado. 
Principais propriedades: 
Baixo custo;
Elevada resistência química e a solventes;
Fácil moldagem;
Fácil coloração;
Alta resistência à fratura por flexão ou fadiga;
Boa resistência ao impacto acima de 15oC;
Boa estabilidade térmica;
Maior sensibilidade à luz UV e agentes de oxidação, sofrendo degradação com maior facilidade 
Aplicações: 
Brinquedos;
Recipientes para alimentos, remédios, produtos químicos;
Carcaças para eletrodomésticos;
Fibras;
Sacarias (ráfia);
Filmes orientados;
Tubos para cargas de canetas esferográficas;
Carpetes;
Seringas de injeção;
Material hospitalar esterilizável;
Autopeças (pára-choques, pedais, carcaças de baterias, lanternas, ventoinhas, ventiladores, entre outras).
Atualmente há uma tendência no sentido de se utilizar exclusivamente o PP no interior dos automóveis. Isso facilitaria a reciclagem do material por ocasião do sucateamento do veículo
Peças para máquinas de lavar.
As resinas de polipropileno (PP), assim como a maioria das poliolefinas, são resistentes a muitos solventes e produtos químicos. São fortemente atacadas pelos ácidos inorgânicos fortes, como o ácido nítrico fumegante a temperatura ambiente e o ácido sulfúrico 98% a 60ºC. 
Produção brasileira de PP em 1998: 702.795 t. 
Poliestireno (PS) 
Mero: estireno: 
Termoplástico duro e quebradiço, com transparência cristalina. 
Principais propriedades: 
Fácil processamento; 
Fácil coloração; 
Baixo custo; 
Elevada resistência a ácidos e álcalis; 
Semelhante ao vidro; 
Baixa densidade e absorção de umidade; 
Baixa resistência a solventes orgânicos, calor e intempéries. 
Produção brasileira em 1998: 129.879 t (excluindo isopor). 
Atualmente são fabricados 4 tipos deste polímero. 
o PS cristal: homopolímero amorfo, duro, com brilho e elevado índice de refração. Pode receber aditivos lubrificantes para facilitar processamento. Usado em artigos de baixo custo. 
o PS resistente ao calor: maior P.M., o que torna seu processamento mais difícil. utilizado na confecção de peças de máquinas ou automóveis, gabinetes de rádios
e TV, grades de ar condicionado, peças internas e externas de eletrodomésticos e aparelhos eletrônicos, circuladores de ar, ventiladores e exaustores. 
PS de alto impacto: contém de 5 a 10% de elastômero (borracha), que é incorporado através de mistura mecânica ou diretamente no processo de polimerização, através de enxerto na cadeia polimérica. Muito usado na fabricação de utensílios domésticos (gavetas de geladeira) e brinquedos. 
PS expandido: espuma semi-rígida com marca comercial isopor(R). O plástico é polimerizado na presença do agente expansor ou então o mesmo pode ser absorvido posteriormente. Durante o processamento do material aquecido, ele se volatiliza, gerando as células no material. Baixa densidade e bom isolamento térmico. Aplicações: protetor de equipamentos, isolantes térmicos, pranchas para flutuação, geladeiras isotérmicas, etc. 
Produção brasileira em 1998: 10.000 t.
Poli(cloreto de vinila) (PVC) 
Mero: cloreto de vinila: 
Principais propriedades: 
Baixo custo; 
Elevada resistência a chama, pela presença do cloro; 
Processamento demanda um pouco de cuidado. 
Restrições: 
O monômero tem um alto grau cancerígeno; deve haver controle do teor residual que permanece no polímero, particularmente em aplicações em que o polímero vai entrar em contato com alimentos. 
Plastificantes (aditivo usado para tornar o polímero mais flexível) a base de ftalatos também são considerados cancerígenos. O Greenpeace vem promovendo ampla campanha para banir o uso do PVC que contenha esse aditivo, particularmente em brinquedos e produtos que venham a entrar em contato com alimentos. 
O PVC é o principal polímero plastificado, sendo responsável por mais de 80% do consumo de plastificantes, pois apenas o PVC, dentre os outros polímeros que podem ser plastificados, apresenta a capacidade de receber grandes quantidades deste aditivo, o que se torna fundamental para aplicações nas quais a flexibilidade é requerida
Produção brasileira em 1998: 649.840 t. 
São produzidos industrialmente 4 tipos básicos: 
o PVC rígido, isento de plastificantes. Duro e tenaz, com excelentes propriedades térmicas e elétricas. Resistente à corrosão, oxidação e intempéries. Usado na fabricação de tubos, carcaças de utensílios domésticos e baterias. 
o PVC flexível ou plastificado, que contém de 20 a 100 partes de plastificante por 100 de polímero. Usado no revestimento de fios e cabos elétricos, composições de tintas (látex vinílico), cortinas de banheiros, encerados de caminhão (sanduíche filme de PVC + malha de poliéster + filme de PVC), etc. 
o PVC transparente, isento de cargas. 
o PVC expandido (espuma)
Há também os chamados plásticos de engenharia, que são resinas que apresentam propriedades superiores às chamadas resinas commodities. 
O preço destes materiais é mais elevado em comparação com os plásticos commodities. 
Poli(tereftalato de etileno) (PET) 
Mero: ácido tereftálico ou tereftalato de dimetila e etileno glicol. 
Trata-se de um polímero de engenharia que, graças ao contínuo aperfeiçoamento de seu processo de fabricação e à enorme aceitação na fabricação de garrafas de refrigerante, acabou mudando de status: 
Atualmente já é considerado um plástico passou de plástico de engenharia para commodities. 
Principais propriedades: 
Boa resistência mecânica térmica e química; 
Boas propriedades de barreira: absorção de oxigênio é de 10 a 20 vezes menor que nos plásticos anteriores; 
Facilidade de reciclagem. 
Produção brasileira em 1998: 143.000 t. 
Aplicações: 
garrafas para bebidas carbonatadas, óleos vegetais, produtos de limpeza, etc.; 
fibras, sob marcas Tergal ® (ICI) ou Dracon ® (Du Pont), apresentam excelente resistência mecânica e ao amassamento, bem como lavagem e secagem rápida; 
películas transparentes e altamente resistentes, sob marca Mylar ®. São usadas em aplicações nobres: isolamento de capacitores, películas cinematográficas, fitas magnéticas, filmes e placas para radiografia. Possuem um alto custo. 
Resina para moldagem com reforço de 30% de fibra de vidro, sob marca Rynite ® (Du Pont), usada na fabricação de carcaças de bombas, carburadores, componentes elétricos de carros, entre outras aplicações. 
Policarbonato 
Plástico da família dos poliésteres aromáticos. 
Monômeros: fosgênio e bisfenol A. 
OBS: Há suspeitas de que o bis-fenol A afeta alguns efeitos de hormônios humanos, o que po-deria causar distúrbios endócrinos. Contudo, elas não foram confirmadas até o momento. 
Principais propriedades: 
Excelente resistência ao impacto; 
Excelente transparência: 96%; 
Boa estabilidade dimensional e térmica; 
Resistente aos raios ultravioleta; 
Boa usinabilidade; 
Alta temperatura de deflexão; 
Boas características de isolamento elétrico. 
Produção brasileira : 10.000 t. 
Aplicações: 
Compact-Discs (CD’s); 
Janelas de segurança; 
Óculos de segurança; 
Carcaças para ferramentas elétricas, computadores, copiadoras, impressoras... 
Bandejas, jarros de água, tigelas, frascos... 
Escudos de polícia anti-choque; 
Aquários; 
Garrafas retornáveis. 
Politetrafluoretileno (Teflon) (PTFE)
Mero: tetrafluoretileno
Principais propriedades: 
Coeficiente de atrito extremamente baixo
Superfície não aderente, quase nada adere ao PTFE.
Resistente a temperaturas extremas entre -70°C e 260°C
Quimicamente inerte
Resistência à umidade e corrosão
Excelente resistência elétrica
Resistente a rachaduras e quebra por stress
Boa usinabilidade
Não tóxico, aprovado pela FDA (Food and Drug Administration-USA) para contato com alimentos
Aplicações:
usado em diversos tipos de próteses.
em embalagens na indústria alimentícia
pistões,
sondas, Peças de deslize,
conectores, sede de válvulas, vedações, chapa de filtro, anéis de vedação, assento de válvulas, selos mecânicos, retentores, mancais, camisas de válvulas, diafragma,
tensor de corrente,
isoladores, parafusos, buchas, rolos, porcas, arruelas, 
equipamentos para a indústria química, aérea e espacial,
películas antiderrapantes.
Distribuição de polímeros no Brasil 
Moldagem
A moldagem de polímeros termoplásticos tem como objetivo dar forma aos materiais poliméricos produzidos na indústria, de segunda geração e transformá-los em produtos finais, para uso nas áreas industriais ou para uso doméstico.
Os processos de moldagem em sua maioria seguem as seguintes etapas:
aquecimento 
fundição do material polimérico 
tratamento mecânico para dar forma ao material fundido. 
Dependendo da forma final que se quer e das características físicas, como rigidez e elasticidade, determina-se o tipo de moldagem que deve ser utilizado. 
De forma geral a maioria dos artefatos poliméricos podem ser moldados por:
extrusão
injeção 
sopro
Extrusão
Na extrusão, o material polimérico é aquecido e, depois de fundido e homogeneizado, é forçado mecanicamente a passar por um orifício que dá forma a ele, o que justifica o termo extrusão, que quer dizer forçar algo a passar por um orifício. 
O grande diferencial da extrusão é forma como o material polimérico é fundido e homogeneizado. Esses dois passos são realizados pelo canhão e pela rosca, partes da máquina que trabalham em conjunto. 
A rosca é como uma broca, que gira dentro do canhão, onde também fica o material polimérico. 
A rosca pode ser única ou, muito comumente, dupla. Ela pode ser também muito mais elaborada do que uma broca normal, e ter formatos diferentes com funções diferentes ao longo se seu comprimento. O objetivo da rosca é, então, homogeneizar o material polimérico e garantir, por exemplo, que gases antes presentes na fase sólida saiam do material termoplástico.
A extrusão é um método contínuo. O material polimérico e os aditivos vão sendo alimentados por um lado e o produto final extrudado e retirado de outro.
Injeção
O processo de moldagem por injeção parte também do princípio de se aquecer e fundir o polímero. 
No entanto, ao invés de ser forçado
a passar por um orifício, o polímero fundido é injetado em um molde e resfriado para tomar a forma do mesmo. 
A diferença entre a injeção e a extrusão é o fato de a primeira caracterizar um sistema cíclico, onde o molde depois de preenchido é trocado por outro e o processo não é interrompido.  
Sopro
A moldagem por sopro é utilizada normalmente na obtenção de peças ocas. 
Consiste em insuflar o material no interior de um molde, fazendo com que este tome sua forma.
O sopro normalmente é precedido por um dos processos citados anteriormente, extrusão ou injeção. 
No sopro precedido por extrusão, o material extrudado é direcionado ao molde onde é insuflado para tomar a forma do mesmo. 
No sopro precedido de injeção, o material proveniente da injeção é aquecido novamente e então insuflado.   
Moldagem por Compressão e Transferência de Massa
A moldagem por compressão é o método de processamento mais antigo que existe e consiste em transformar um material polimérico, colocado na cavidade de um molde, em uma peça de forma definida, através da aplicação de calor e pressão.
É o método mais empregado na transformação de termorrígidos, como as resinas fenólica, melamínica, epoxídica e as borrachas. 
O molde fechado e aquecido favorece a formação de ligações cruzadas no polímero, ou seja, sua cura, obtendo-se artefatos rígidos após sua extração do molde. 
A compressão não é uma técnica muito empregada para a moldagem de termoplásticos.
O equipamento utilizado é composto por uma prensa hidráulica de dois pratos paralelos, aquecida por um sistema elétrico, a vapor, a gás, a óleo ou água quente, e um molde 
Os moldes podem ser inteiriços ou de corpo fendido, com cavidades múltiplas ou simples. 
 
Devido às condições severas de moldagem, usualmente os moldes são feitos de aço rígido. 
O ciclo de moldagem pode ser realizado de forma manual, semiautomático ou automático. 
Indústrias de polímeros
A Cadeia Petroquímica, que compreende desde os produtores de derivados de petróleo até os transformadores de plásticos, pode ser dividida em três segmentos principais: 
Empresas de primeira geração, produtoras de matéria-prima.
Empresas de segunda geração, destinadas à produção de resinas, que são produtos intermediários e materiais para transformação. 
Empresas de terceira geração, destinadas à produção de bens de consumo, embalagens, componentes, etc. 
A cadeia produtiva também engloba outros segmentos, que estão direta ou indiretamente vinculados à produção, tais como: siderúrgicas; empresas metal-mecânicas, além de várias outras empresas que fornecem algum tipo de produto ou serviço, destinados ao abastecimento dessa cadeia. 
Os produtores de primeira geração do Brasil, denominados "craqueadores", fracionam ou "craqueiam" a nafta (subproduto do processo de refino de petróleo) ou gás natural, seus principais insumos, transformando-os em petroquímicos básicos. 
Os craqueadores compram nafta da Petrobras, principalmente, e também de outros fornecedores no exterior. 
Os craqueadores de base gás também têm seu insumo fornecido pela Petrobrás. 
Os petroquímicos básicos produzidos pelas unidades de craqueamento de nafta incluem: as olefinas, principalmente eteno, propeno e butadieno; e os aromáticos, tais como benzeno, tolueno e xilenos.
Os petroquímicos básicos são transportados por meio de dutos às unidades dos produtores de segunda geração, em geral, localizadas próximo às unidades de craqueamento, para passarem por processamento necessário.
Os produtores de segunda geração processam os petroquímicos básicos comprados das unidades de craqueamento de nafta, produzindo petroquímicos intermediários, que incluem:
 Polietileno, poliestireno e EDC/PVC, produzidos a partir do eteno.
Polipropileno e acrilonitrila produzidos a partir do propeno);
Cumeno e etilbenzeno produzidos a partir do benzeno; 
Polibutadieno (produzido a partir do butadieno).
Os petroquímicos intermediários são produzidos na forma sólida em "pallete" de plástico ou em pó e transportados, principalmente, por caminhões aos produtores de terceira geração que, em geral, não ficam situados próximo aos produtores de segunda geração.
A Braskem é a única petroquímica integrada de primeira e segunda geração de resinas termoplásticas no Brasil.
Os produtores da terceira geração, denominados transformadores, compram os petroquímicos intermediários dos produtores de segunda geração e os transformam em produtos finais, incluindo:
Plásticos produzidos a partir de polietileno, polipropileno e PVC; 
Fibras acrílicas produzidas a partir de acrilonitrila;
Nylon a partir de fenol (no Brasil); 
Elastômeros produzidos a partir de butadieno;
Embalagens descartáveis produzidas a partir de poliestireno e polipropileno.
Os produtores de terceira geração fabricam vários bens de consumo e industriais, inclusive recipientes e materiais de embalagem, tais como sacos, filme e garrafas, tecidos, detergentes, tintas, autopeças, brinquedos e bens de consumo eletrônicos. Existem mais de 11.500 produtores de terceira geração em atividade no Brasil. 
Reciclagem de polímeros
O PE e o PP e o PET são os polímeros reciclados por um maior número de empresas recicladoras. 
Entre as principais aplicações dos polímeros reciclados estão as utilidades domésticas.
Embora muitos recicladores comercializem polímero reciclado na forma de granulado, a maioria deles transformam o polímero até obtenção do produto final.
A reciclagem de polímeros pode ser classificada em quatro categorias: 
Primária, 
Secundária, 
Terciária e 
Quaternária.
Reciclagem primária: consiste na conversão dos resíduos poliméricos industriais por métodos de processamento padrão em produtos com características equivalentes àquelas dos produtos originais produzidos com polímeros virgens; por exemplo, aparas que são novamente introduzidas no processamento.
Reciclagem secundária: conversão dos resíduos poliméricos provenientes dos resíduos sólidos urbanos por um processo ou uma combinação de processos em produtos que tenham menor exigência do que o produto obtido com polímero virgem, por exemplo, reciclagem de embalagens de PP para obtenção de sacos de lixo.
Reciclagem terciária: processo tecnológico de produção de insumos químicos ou combustíveis a partir de resíduos poliméricos.
Reciclagem quaternária: processo tecnológico de recuperação de energia de resíduos poliméricos por incineração controlada.
A reciclagem primária e a secundária são conhecidas como reciclagem mecânica ou física, o que diferencia uma da outra é que na primária utiliza-se polímero pós-industrial e na secundária, pós-consumo. 
A reciclagem terciária também é chamada de química e a quaternária de energética.
Reciclagem mecânica: pode ser realizada através do reprocessamento por: 
extrusão, 
injeção, 
termoformagem, 
moldagem por compressão. 
Precedendo a reciclagem mecânica temos as seguintes etapas:
separação do resíduo polimérico, 
moagem, 
lavagem, 
secagem, 
reprocessamento, 
transformação do polímero em produto acabado
Existem variações nestas etapas devido à procedência e o tipo de polímero, além das diferenças de investimentos e equipamentos utilizados nas plantas de processamento. Não existem muitos detalhes sobre os processos industriais . 
Os esforços atuais estão direcionados no sentido de se obter um produto acabado obtido de polímero reciclado que possua propriedades o mais próximas possíveis do polímero virgem, para serem empregados na confecção de materiais com aplicações mais nobres.