Polimeros - Apresentação em Slides

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Polímeros
Alunos:
Brenda Barbosa
Luiz Gustavo
Letícia Mattos
Rádylla Ribeiro
Pedro Henrique
	O primeiro contato do homem com materiais resinosos e graxas extraídas e/ou refinadas se deu na Antiguidade, com os egípcios e os romanos, que os usaram para carimbar, colar documentos e vedar vasilhames. No século XVI, espanhóis e portugueses tiveram o primeiro contato com o produto extraído da seringueira. Esse extrato, produto da coagulação e secagem do látex, apresentava características de alta elasticidade e flexibilidade desconhecidas até então. Recebeu o nome de borracha pela sua capacidade de apagar marcas de lápis. Sua utilização foi bastante restrita até a descoberta da vulcanização por Charles Goodyear, em 1839 que conferiu à borracha as características de elasticidade, maior resistência a variações de temperatura e durabilidade. Em 1846, Christian Schónbien, tratou o algodão com ácido nítrico, dando origem à nitrocelulose, primeiro polímero semissintético.
História
O primeiro polímero sintético foi produzido por Leo Baekeland em 1907, obtido pela reação entre fenol e formaldeído. Essa reação produzia um produto sólido (resina fenólica), hoje conhecido por baquelite, termo derivado do nome de seu inventor (Canevarolo, 2002). 
História
A palavra polímero origina-se do grego poli (muitos) e mero (unidade de repetição). Assim, um polímero é uma macromolécula composta por muitas (dezenas de milhares) unidades de repetição denominadas meros, ligadas por covalência. A matéria-prima para a produção de um polímero é o monômero, isto é, uma molécula com uma (mono) unidade de repetição (Canevarolo, 2002). 
O que é um polímero?
Ocorrência: naturais e artificiais (sintéticos);
Comportamento térmico: termoplásticos ou filiformes e termofixos ou reticulados;
Disposição dos monômeros: homopolímeros e copolímeros (alternado, em bloco e randômico ou aleatório);
Comportamento mecânico: borrachas ou elastômeros, plástico e fibras;
Processo químico de preparação: adição, condensação e rearranjo.
Classificação
Polimerização por adição
Polimerização por condensação
Em polímeros formados por condensação, os monômeros são ligados por reações em que, da ligação resulta a liberação de uma molécula de água. Esses polímeros são produzidos, geralmente, por ligação de monômeros que possuem o grupo funcional carboxila com monômeros que possuem o grupo funcional hidroxila e denominam-se poliésteres.
Copolimerização
Polímeros Naturais
Os polímeros naturais são: a borracha; os polissacarídeos, como celulose, amido e glicogênio; e as proteínas.
A borracha natural é um polímero de adição, ao passo que os polissacarídeos e as proteínas são polímeros de condensação, obtidos, respectivamente, a partir de monossacarídeos e aminoácidos.
Propriedades Mecânicas
Polímeros frágeis
que sofrem fraturas quando se deformam elasticamente
Materiais plásticos
que se comportam de maneira semelhante aos metais
Materiais de comportamento semelhante ao de borrachas deformação totalmente elástica. 
Propriedades Térmicas
Destacam-se
Baixa condutividade
Alto coeficiente de dilatação térmica linear
Propriedades Óticas
Transparência, apresentada por polímeros amorfos ou com muito baixo grau de cristalinidade.
Materiais poliméricos muito cristalinos tornam-se translúcidos ou semitransparentes, ou mesmo opacos. 
Resistência Química
Oxidação: Resistência aumenta em macromoléculas apenas com ligações simples entre átomos de carbono.
Calor: Resistência é maior abaixo da temperatura de transição vítrea. Resistência é menor frequentemente com a presença de oxigênio pela ruptura das ligações covalentes dos átomos nas cadeias macromoleculares.
Raios Ultra-Violeta: Resistência é menor em macromoléculas com dupla ligação entre átomos de carbono.
Umidade: Polímeros que absorvem água sofrem alteração de volume, podendo aumentar o peso do material.
Resistência Química
Ácidos: O contato com ácidos em geral, em meio aquoso, pode causar a parcial destruição das moléculas poliméricas.
Bases: Soluções alcalinas, usualmente aquosas, em maior ou menor concentração, são bastante agressivas a polímeros
Solventes e Reagentes: Quando as moléculas do solvente são mais afins com as do polímero do que com elas próprias, podem penetrar entre as cadeias macromoleculares, gerando interações físico-químicas.
Polímeros vinílicos - Quando o monômero inicial tem o esqueleto C=C, que lembra o radical vinila.
Polietileno: É obtido a partir do etileno (eteno). Possui alta resistência à umidade e ao ataque químico, mas tem baixa resistência mecânica.
O polietileno é um dos polímeros mais usados pela indústria, sendo muito empregado na fabricação de folhas (toalhas, cortinas, envólucros, embalagens etc), recipientes (sacos, garrafas, baldes etc), canos plásticos, brinquedos infantis, no isolamento de fios elétricos etc.
Polipropileno: É obtido a partir do propileno (propeno), sendo mais duro e resistente ao calor, quando comparado com o polietileno. É muito usado na fabricação de artigos moldados e fibras.
Poliestireno: É obtido a partir do estireno (vinil-benzeno). Esse polímero também se presta muito bem à fabricação de artigos moldados como pratos, copos, xícaras etc. É bastante transparente, bom isolante elétrico e resistente a ataques químicos, embora amoleça pela ação de hidrocarbonetos. Com a injeção de gases no sistema, a quente, durante a produção do polímero, ele se expande e dá origem ao isopor.
Acetato de Polivinila (PVA): É obtido a partir do acetato de vinila. É muito usado na produção de tintas à base de água (tintas vinílicas), de adesivos e de gomas de mascar
Politetrafluoretileno ou Teflon: É obtido a partir do tetrafluoretileno. É o plástico que melhor resiste ao calor e à corrosão por agentes químicos; por isso, apesar de ser caro, ele é muito utilizado em encanamentos, válvulas, registros, panelas domésticas, próteses, isolamentos elétricos, antenas parabólicas, revestimentos para equipamentos químicos etc. A pressão necessária para produzir o teflon é de cerca de 50 000 atmosferas.
Policloropreno ou Neopreno: É obtido a partir do 2-cloro-butadieno-1,3 (cloropreno). O neopreno é uma borracha sintética de ótima qualidade: resiste muito bem a tensões mecânicas, aos agentes atmosféricos e aos solventes orgânicos. É também empregado na fabricação de juntas, tubos flexíveis e no revestimento de materiais elétricos.
Saran: É obtido a partir do cloroetano (cloreto de vinila) e do 1,1-dicloroeteno. É um polímero muito resistente aos agentes atmosféricos e aos solventes orgânicos, sendo empregado na fabricação de tubos plásticos para estofados de automóveis, folhas para envólucros de alimentos etc.
Polifenol ou Baquelite: É obtido pela condensação do fenol com o formaldeído (metanal). Ele é usado na fabricação de tintas, vernizes e colas para madeira. A reação, no entanto, pode prosseguir, dando origem à baquelite, que é um polímero tridimensional. A baquelite é o mais antigo polímero de uso industrial (1909) e se presta muito bem à fabricação de objetos moldados, tais como cabos de panelas, tomadas, plugues etc.
Poliamidas ou Nylons: Estes polímeros são obtidos pela polimerização de diaminas com ácidos dicarboxílicos. São moldados em forma de engrenagens e outras peças de máquinas, em forma de fios e também se prestam à fabricação de cordas, tecidos, garrafas, linhas de pesca etc. O mais comum é o nylon-66, resultante da reação entre a hexametilenodiamina (1,6-diamino-hexano) com o ácido adípico (ácido hexanodióico).
Poliésteres: Resultam da condensação de poliácidos (ou também seus anidridos e ésteres) com poliálcoois. Um dos poliésteres mais simples e mais importantes é obtido pela reação do éster metílico do ácido tereftálico com etileno-glicol. É usado como fibra têxtil e recebe os nomes de terilene ou dacron. Em mistura com outras fibras (algodão,
lã, seda etc) constitui o tergal.
Kevlar: é um polímero sintético também conhecido como poliarilamida ou poliaramida. O kevlar é obtido por meio da polimerização de adição do ácido tereftálico (ácido p-benzenodioico) com a p-benzenodiamina
A principal propriedade do kevlar é a sua alta resistência ao impacto, ele é sete vezes mais forte que o aço. Devido a essa propriedade, ele é usado em coletes e capacetes à prova de balas, roupas de pilotos de Fórmula 1 e seus carros de corrida, bicicletas, raquetes de tênis, chassis de carros, cintos de segurança,  cordas, roupas contra incêndios, esquis esportivos especiais e peças de avião.
Policloreto de Vinila
Conhecido pela sua sigla PVC, do inglês Polyvinyl Chloride.
Material amplamente utilizado nas mais variadas formas da ciência
Descoberta
Justus Von Liebig e o MVC, 1835;
Victor Régnault ‘descobre’ o PVC;
Eugen Baumann sintetiza-o, 1872;
Fritz Klatte descobre meios de produzi-lo, 1912;
Waldo Semon e a viabilização do PVC, 1926;
Produção
Fabricação do PVC; Processo básico para sua obtenção
Aspectos Gerais
Segurança
Estabilidade Química
Biocompatibilidade
Fácil esterilização
Resistência física e química
Baixo custo
Sustentabilidade
Contribuição do PVC para um desenvolvimento sustentável
Ciclo de vida do PVC
Reciclagem do PVC no Brasil
Problemas do PVC
Perigos do PVC
Efeitos do PVC em seres vivos
PVC
Portas e Janelas
 Principais benefícios:
Baixa manutenção
Facilidade na limpeza
Excelente isolamento térmico e acústico
Facilidade na instalação
Facilidade na limpeza 
PVC
Tubos, Conexões e Dutos
	
Principais benefícios:
Diminui risco de Vazamentos
Diminui custo da obra
Grande resistência química
PVC
Fios e Cabos
Principais benefícios:
Propriedade antichama
PVC
Revestimento Externo
Principais benefícios:
Baixa manutenção
Grande tempo de vida
Resistência ao UV 
PVC
Forros PVC
 Principais benefícios:
 leves, 
 fáceis de instalar, 
 resistentes à água, 
 de baixa manutenção e 
 de custo muito bom 
PVC
Telhas
Principais benefícios:
Longa vida útil
100% reciclável
Não propaga chamas
Maiores e mais leves que as outras telhas
Melhor custo/benefício
PVC
Pisos
Principais benefícios:
Durável,
Aquece os pés,
resistentes ao fogo, 
fácil de ser instalado 
limpeza
baixa manutenção,
higiênico 
Policarbonato
Principais benefícios:
Durável,
Resistência a impactos,
Não propaga chamas, 
Leveza, 
Possibilidade de curvatura,
luminosidade
higiênico 
POLIESTIRENO EXPANDIDO - EPS (isopor)
Principais benefícios:
Resistência a envelhecimento
Resistência química
Resistência mecânica
Resistência à umidade
Excelente isolamento térmico
Amortização de impacto
Versatilidade e facilidade de formatação
Facilidade de manuseio
Leveza
100% reciclável 
Poliuretano
 Principais benefícios:
 Conforto térmico com economia de energia,
 facilidade de montagem e processamento, 
 baixa condutividade térmica, 
 baixo peso, 
 alta resistência mecânica.
Polietileno de Alta Densidade (PEAD)
 Principais benefícios:
 Resistente a baixas temperaturas
 Leve
 Impermeável
 Rígido
 Resistência Química
Mantas de Polietileno
Usadas para proteção de pisos, embalagens, proteção mecânica, 
isolamento acústico de pisos e lajes.
Concreto Modificado com Polímero
	Resistência a gelo/degelo
Durante o “endurecimento” do concreto, formam-se pequenos espaços entre os grãos dos agregados. Estes vazios, permitem a penetração da água, danificando a estrutura em condições de gelo/degelo. Partículas aglutinantes do polímero, preenchem estes espaços, tornando o concreto menos permeável, protegendo-o contra o efeito gelo/degelo.
	Vantagens:
 Resistência química e à abrasão (tráfego de pedestres);
 Resistência à flexão e tração;
 Baixa porosidade e absorção de água.
Sustentabilidade 
	Os resíduos poliméricos são classificados como lixo sólido e são resistentes à degradação (em condições normais, pode durar 400 a 500 anos) e a sua combustão ou lenta  decomposição – como a de qualquer outro produto orgânico clorado – pode gerar dioxinas e milhares de outras substâncias de propriedades mal conhecidas, mas capazes de permanecer décadas ou séculos no ambiente.
	Um dos caminhos para minimizar os problemas ambientais relacionados ao uso de plásticos é o uso de plásticos rapidamente degradáveis, que podem ser derivados de vegetais ou produtos petroquímicos modificados (de cadeia mais curta); outro é a reciclagem mecânica, que converte o material descartado em grânulos reutilizáveis; outro é a reciclagem química, que usa o material descartado como matéria-prima para plásticos novos; finalmente, há a alternativa da incineração sob condições controladas que, quando inclui o aproveitamento de energia gerada, pode ser chamado de reciclagem energética.
Biopolímeros
	Sua síntese é feita a partir de matéria prima renovável, como milho, cana-de-açúcar, celulose, etc, e possui características completamente diferentes dos Polímeros Sintéticos. A sua aplicabilidade pode substituir alguns polímeros parcial ou completamente.
	Tempo de degradação: de meses a décadas, dependendo do meio degradante e da composição do polímero.
Polímeros Biodegradáveis
	 Sua síntese pode ser feita a partir de matéria prima renovável ou sintetizados por bactérias a partir de pequenas moléculas. Estas bactérias serão responsáveis por degradar o polímero mais rapidamente.
	Tempo de degradação: de semanas a anos, dependendo do meio degradante e da composição do polímero.
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*