MII_Polímeros(1)

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Professor: Eduardo Luis Schneider
E-mail: eduardoluis@feevale.br
MATERIAIS 
POLIMÉRICOS
25954 - MATERIAIS E PROCESSOS II
POLÍMEROS
• Polimerização
• Classificação
• Termoplásticos
• Termofixos
• Elastômeros
• Biopolímeros
• Polímeros biodegradáveis
• Blendas
• Reciclagem de Polímeros
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• São compostos orgânicos baseados em C, H e outros elementos 
não-metálicos (O, N, Si ou Cl).
• A matéria prima que dá origem ao polímero chama-se monômero. 
◦ O monômero é obtido normalmente a partir do petróleo.
POLÍMEROS
• São formados por macromoléculas, compostas pela repetição da 
unidade básica (mero).
◦ Daí o nome: poli (muitos) + mero. 
Monômero Polímero
Polímero Unidade repetida Polímero Unidade repetida
POLÍMEROS
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POLÍMEROS
• Polímeros naturais 
• São conhecidos e utilizados desde tempos remotos: Ex: 
âmbar, algodão, seda, borracha natural, cabelo. 
• Sintéticos
• O 1º fabricado foi a Baquelite, pelo belga Leo Baekeland em 1909.
Classificação
POLÍMEROS - INTRODUÇÃO
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TERMOPLÁSTICOS
• São os + encontrados no mercado. 
• Amolecem quando aquecidos e quando resfriados, endurecem. 
• O aquecimento e o resfriamento podem ser repetidos. 
Principais:
PE PP PS PC
PVC ABS PMMA PTFE
• Permeiam muito pouca água e CO2 - excelentes p/ garrafas de bebidas;
• Alta densidade; 
• Utilizado principalmente em embalagens e na forma de fibras.
TERMOPLÁSTICOS
Polietileno Tereftalato (PET)
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• + consumido (barato e fácil de fabricar);
• Boa resistência ao impacto e flexibilidade;
• Resistente à água salgada e à comida;
PEBD:
Boa resistência ao impacto e 
Flexibilidade;
Aplicações: filmes, recipientes, 
embalagens, brinquedos, etc. 
TERMOPLÁSTICOS
Polietileno (PE)
PE de alta densidade:
Aplicações: recipientes, materiais 
hospitalares, tubos para distribuição de 
água e gás.
• Alta densidade; 
• Amolece à baixa temperatura (80°C); 
• Auto-extinguível (devido ao Cl). 
• Utilizado em tubos, conexões e revestimento de fios e cabos elétricos.
TERMOPLÁSTICOS
Policloreto de vinila (PVC)
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• + rígido e resistente à temperatura que o PE;
• Superfície + brilhante.
• Boa resistência química, mas atacado por UV.
• Tb é barato e fácil de moldar;
TERMOPLÁSTICOS
Polipropileno (PP)
• É frágil, barato e pode ser transparente.
• Alta densidade (afunda na água); 
• Quebradiço; 
• É afetado por muitos solventes.
TERMOPLÁSTICOS
Poliestireno (PS)
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• Melhores propriedades mecânicas;
• É + caro;
• Usado em engrenagens e outras peças técnicas, tb na forma de fibras, 
tecidos e cordas de instrumentos musicais.
TERMOPLÁSTICOS
Poliamidas (PA)  Nylons ®
• Semelhante ao Nylon
• + rígido e resistente à fadiga e água.
• ↓ resistência ao impacto e à abrasão
• Aplicações:
• Peças de precisão, mancais, buchas, engrenagens, vedações, arruelas, 
roldanas, etc.
TERMOPLÁSTICOS
Polyoxymetileno (POM), Poliacetal
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• ↑ resistência ao impacto (melhor de todos os polímeros); 
• Possui grande estabilidade dimensional;
• Utilizado em controles de TVs, telefones, aspiradores de pó, etc.
TERMOPLÁSTICOS
Acrilonitrila butadieno estireno (ABS) 
• Possui melhor resistência ao impacto que o PS, mas é + caro;
• Muito usado na construção civil e na industria automobilística.
TERMOPLÁSTICOS
Polimetil-meta-acrilato (PMMA)  Acrílico ®
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• Tão transparente quanto o acrílico e c/ resistência mecânica muito maior;
• É + caro que o acrílico.
TERMOPLÁSTICOS
Policarbonato (PC)
• ↓ coeficiente de atrito (anti-aderente) e elevada inércia química;
• É caro;
• Muito usado em vedações e em utensílios de cozinha (Alumínio revestido 
com Teflon).
TERMOPLÁSTICOS
Politetrafluoretileno (PTFE)  Teflon ®
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TERMOFIXOS
Os principais são as resinas:
Tornam-se permanentemente duros com aplicação de temperatura; 
São + duros e resistentes que os termoplásticos.
TermoplasticoTermofixo
Epóxi e Fenólicas
Suas macromoléculas 
estão presas entre si 
através de numerosas 
ligações cruzadas.
• Boa resistência ao calor e ataque químico;
• Estabilidade dimensional;
• Baratas;
• Aplicados: adesivos, pisos, rejuntes, pci’s, etc.
TERMOFIXOS
Resinas Epóxis
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• Ótima estabilidade térmica;
• Rígido e resistente;
• Produtos podem ser moldados de modo rápido e barato;
• Aplicados em carcaças de motores, telefones, botões ou cabos termo-
resistentes.
TERMOFIXOS
Resinas Fenólicas  Bakelite®
NR SBR EVA Silicone Neoprene PU
ELASTÔMEROS
• Classe intermediária entre os termoplásticos e os termorrígidos;
• Não se fundem, mas apresentam elasticidade.
NR SBR EVA Silicone Neoprene PU
• As propriedades mecânicas dependem fortemente da temperatura.
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• Material obtido do látex da seiva da seringueira;
• Não tinha muito valor, até 1839: Goodyear descobriu um modo de tornar a 
borracha flexível – a vulcanização.
ELASTÔMEROS
Borracha Natural
Natural Rubber (NR)
• Baixa permeabilidade a gás;
• Bom isolante elétrico;
• Apresentam melhor desempenho quanto à durabilidade e à resistência a 
óleos, ao calor e à luz;
ELASTÔMEROS
Borrachas Sintéticas
Negro-de-fumo Plastificantes (óleos)Borracha Natural Sílica
• Para aumentar a resistência ao desgaste são adicionados:
◦ Negro de fumo - pneus (mais eficiente mas deixa marca no piso);
◦ Sílica - solados. 
• As matérias primas principais são:
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ELASTÔMEROS
Borrachas Sintéticas
SBR: são as borrachas sintéticas + comuns e apresentam ↓ custo;
BR: Borrachas com alto teores de butadieno apresentam 
maior durabilidade.
NBR: Borrachas nitrílicas são resistentes a óleo e 
combustíveis.
• Macios, flexíveis e capazes de manter essas propriedades abaixo 
de – 60 ºC;
• Resistente aos raios UV;
• Boa resistência química;
• Muito utilizados em calçados.
ELASTÔMEROS
Etileno Vinil Acetato (EVA)
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• Materiais de custo relativamente alto;
• Podem ser utilizados numa grande faixa de temperaturas de trabalho 
(- 90 oC até 250 oC);
• Possuem uma grande estabilidade química;
• Utilizados em implantes de seios, isolamentos térmicos, vedações.
ELASTÔMEROS
Polissiloxano (Silicones)
• Ótima resistência ao ozônio, calor, chamas e intempéries.
• Aplicado em roupas de surf, bolsas de proteção para notebooks, 
revestimentos e vedações.
ELASTÔMEROS
Policloropreno (CR)  Neoprene®
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• São os mais fortes dos elastômeros;
ELASTÔMEROS
Poliuretano (PU)
• Podem ser termoplásticos, elastoméricos e termorrígidos;
• Utilizados em rodas, palmilhas, solados, bancos de bicicletas.
Biopolímeros
• PMMA – como agente de fixação de hastes de 
próteses e como resina dentária.
• UHMWPE - ↑ resistência ao desgaste e ao 
impacto.
• Silicones - implantes de seios, tendões, etc.
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Polímeros Biodegradáveis
• Degradam naturalmente no meio ambiente pela ação de micróbios.
Polilactida (PLA)
• Termoplástico derivado do ácido lático do trigo, milho ou 
leite. 
• É parecido com o PS (brilhoso, rígido e frágil), porém caro;
• Utilizado em embalagens de alimentos, sacolas, fraldas.
Polímeros Biodegradáveis
Poli-hidroxialcanoatos (PHA, PHB)
• São produzidos por fermentação bacteriana de açúcar ou 
lipídeos derivados do óleo de soja, de milho ou de palmeira;
• É resistente à radiação UV.
• Desvantagem: custo relativamente alto
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Blendas
• São misturas físicas de polímeros combinando 
propriedades e resultandoem materiais com 
propriedades especiais. 
Para-choques
PC + elastômero de PU
Rigidez Flexibilidade
Invólucros
PC + ABS
Rigidez Resistência de chamas
Estabilidade UV
Reciclagem de Polímeros
• Separação não é fácil 
• A contaminação é um problema 
• Preço de polímeros reciclados: ~ 60% dos materiais virgens
Símbolos para os polímeros mais usados
Códigos de reciclagem detalhando 
mistura, cargas e reforço
CF carbon fiber
CD carbon fines, powder
GF glass fiber
GD glass fines, powder
RF aramid fiber
T talcum
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Reciclagem de Polímeros
Você está encarregado de realizar uma engenharia reversa em máquinas de 
lavar de empresas concorrentes, para analisar os materiais recicláveis e 
encontra componentes com os seguintes códigos de reciclagem:
Como você os interpreta?
Exercício