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Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ Instituto de Macromoléculas Professora Eloisa Mano - IMA MICHELLE OLIVEIRA Mestranda FERNANDO GOMES, D.Sc. Orientador “POLÍMEROS” O que são, suas aplicações e as áreas de formações técnicas e acadêmicas VII Semana de Polímeros PALESTRA: POLÍMEROS MICHELLE OLIVEIRA O que são? 1. O QUE SÃO POLÍMEROS POLÍMEROS São macromoléculas Compostas por unidades de que se repetem denominadas MEROS Ligadas por ligação covalente Matéria prima: MONÔMEROS Formados através de reações denominada POLIMERIZAÇÃO Poly = muitos Meros = partes Polímeros do grego INTRODUÇÃO 1. O QUE SÃO POLÍMEROS Nesta analogia, os clipes soltos são monômeros e, quando unidos, polímeros Monômeros Polímeros 1. O QUE SÃO POLÍMEROS etileno Polietileno CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS 2. CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS Sintéticos Naturais Quanto a origem 2. CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS - Polímeros Naturais Naturais Estrutura do amido - Polissacarídeo Estrutura da celulose - Polissacarídeo Estrutura do Látex - Poliisopreno emulsão de micropartículas poliméricas em um meio aquoso 2. CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS - Polímeros Naturais AMIDO Cola Geleia Remédios Balões Camisinhas LÁTEX Luvas Fração NAFTA* resultante do craqueamento Indústrias Petroquímicas Processamento Químico Ex: etileno Polietileno P O L I M E R I Z A Ç Ã O 2. CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS – Origem dos sintéticos Origem dos sintéticos: Esquema básico de refino de petróleo * Matéria prima básica para a produção de polímeros sintéticos Sintéticos NAFTA etileno propileno 2. CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS – Origem dos sintéticos Exemplos de polímeros sintéticos obtidos do etileno e do propileno 2. CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS – Origem dos sintéticos Quanto ao número de monômeros HOMOPOLÍMEROS 2. CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS – Origem dos sintéticos Um único tipo de “mero”, derivado de um único “monômero” 2. CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS Quanto ao número de monômeros COPOLÍMEROS Dois ou mais tipos de “meros”, derivado de mais de um “monômero” 2. CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS TIPOS DE COPOLÍMEROS 2. CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS TIPOS DE COPOLÍMEROS 2. CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS Quanto ao tipo de cadeia Cadeia linear Ramificada na cadeia linear básica Ligações cruzadas Reticulada (tridimensionalmente) ou em rede 2. CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS Quanto ao método de preparação Polimerização por Adição X = iniciador Polimerização por Condensação Baquelite: um tipo de resina fenólica utilizados em materiais elétricos e cabos de panelas 2. CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS – Quanto ao método de preparação 2. CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS – Quanto ao método de preparação Adição Reação em Cadeia Condensação Reação em Etapas 2. CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS Quanto à estrutura química da cadeia polimérica 2. CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS Quanto à organização da cadeia polimérica Semicristalino Amorfo a – amorfo b – semicristalinos Parte das cadeias poliméricas organizam- se e formam cristais Polímeros amorfos não possuem nenhum grau de organização de suas cadeias a b 2. CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS Quanto à organização da cadeia polimérica Semicristalino 2. CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS - Termoplásticos Quanto à fusibilidade e/ou solubilidade do polímero Termoplásticos Polímeros capazes de fundirem (massa fluída) tornando possível moldá- los (aquecendo e resfriando o polímero) e podem ser solubilizados em solventes compatíveis. Podem ser reprocessados (reciclagem), sem perder muitas propriedades. Os termoplásticos podem ser: Amorfos Semicristalinos Transparentes Baixa resistência química Fundem rápido Baixa resistência a tração Translúcidos ou opacos Excelente resistência química Alta resistência a tração Alto ponto de fusão 2. CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS (Termoplásticos amorfos) Exemplos e aplicações de Termoplásticos AMORFOS PVC – Policloreto de Vinila BRINQUEDOS CONSTRUÇÃO CIVIL 2. CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS (Termoplásticos amorfos) Exemplos e aplicações de Termoplásticos AMORFOS PMMA - Polimetacrilato de metila (Acrílico) PS - Poliestireno 2. CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS (Termoplásticos semicristalinos) Exemplos e aplicações de Termoplásticos SEMICRISTALINOS PET – Politereftalato de etileno 2. CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS (Termoplásticos semicristalinos) Exemplos e aplicações de Termoplásticos SEMICRISTALINOS PE– Polietileno 2. CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS - Termorrígidos Quanto à fusibilidade e/ou solubilidade do polímero Termorrígidos ou termofixos Polímeros que não são capazes de fundirem e nem serem solubilizados devido às reticulações das cadeias poliméricas. São muito estáveis à variações de temperatura. O aquecimento do polímero acabado à altas temperaturas promove decomposição do material antes de sua fusão, logo, sua reciclagem é complicada. Cadeia polimérica reticulada 2. CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS - Termorrígidos Exemplos e aplicações de Termorrígidos PTFE– Politetrafluoretileno (TEFLON) Resina alquídica (são derivadas de óleos vegetais, polióis e diácidos) 3. APLICAÇÕES DE POLÍMEROS APLICAÇÕES DE POLÍMEROS 3. APLICAÇÕES DE POLÍMEROS Áreas de Aplicações dos Polímeros Fonte: www.gorni.eng.br POLÍMEROS Termoplásticos Termorrígidos Cadeias simples Ramificadas Lineares Cristalinos Amorfos Comportamento vítreo Comportamento elástico Cadeias Reticuladas Naturais Sintéticos Elastômeros Fibras Plásticos Polissacarídeos Proteínas Gomas 4. SÍNTESE DA CLASSIFICAÇÃO DE POLÍMEROS ÁREA DE FORMAÇÃO EM POLÍMEROS Curso Superior em Tecnologia em Polímeros – UEZO (Campo Grande-RJ) Título: Tecnólogo em Polímeros Duração: 3 anos Aulas: teóricas e experimentais Estágio obrigatório: 240 CRQ: Sim 5. ÁREA DE FORMAÇÃO EM POLÍMEROS ÁREA DE FORMAÇÃO EM POLÍMEROS 5. ÁREA DE FORMAÇÃO EM POLÍMEROS Tecnólogo em Polímeros Sintetizar, caracterizar, processar e identificar os polímeros, bem como atuar em indústrias dessas áreas, como consultor, operador, desenvolver soluções de processamento, formulações, etc. ÁREA DE FORMAÇÃO EM POLÍMEROS 5. ÁREA DE FORMAÇÃO EM POLÍMEROS Curso Técnico em Polímeros – IFRJ (Unidade: Duque de Caxias-RJ) Título: Técnico em polímeros Duração: 7 meses Aulas: teóricas e experimentais Estágio obrigatório: 480h CRQ: Sim ÁREA DE FORMAÇÃO EM POLÍMEROS 5. ÁREA DE FORMAÇÃO EM POLÍMEROS Curso Técnico em Plásticos – FAETEC (Unidade: Saracuruna/Duque de Caxias-RJ) Título: Técnico em plásticos Duração: 1 ano e 6 meses Aulas: teóricas e experimentais Estágio obrigatório: sim CRQ: Sim ÁREA DE FORMAÇÃO EM POLÍMEROS 5. ÁREA DE FORMAÇÃO EM POLÍMEROS Curso Técnico em Polímeros – IMA/ UFRJ (Ilha do fundão-RJ) Título: Técnico em polímeros Duração: 3 meses Aulas: teóricas Estágio obrigatório: não CRQ: Não CONHECENDO AINDA MAIS SOBRE POLÍMEROS 6. 7ª SEMANA DE POLÍMEROS – IMA/UFRJ Convitepara a 7ª Semana de Polímeros De 29 de outubro de 2013 a 31 de outubro de 2013 CONCLUSÕES Os polímeros são extremamente importantes em diversas áreas industriais. Está área tem crescido cada dia mais, necessitando-se portanto de mão de obra especializada. Um dos grandes problemas dos polímeros é a questão de sustentabilidade, sendo os sintéticos provenientes de fontes fósseis, e a crescente preocupação com o descarte desses materiais, tornando a área de pesquisa e desenvolvimento para soluções como biopolímeros, polímeros biodegradáveis, polímeros verdes, crescente. POLÍMEROS 7. CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1 MARQUES F. D. ; SOUZA F. G.; ESPERANDIO G. O. Síntese e caracterização de resinas alquídicas: Efeito da presença de água em rota sintética sem uso de solvente e catalisador. Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química , 2010, SBQ. 2 MANO, E. B.; MENDES, L. C. Introdução a Polímeros. 2.ed. rev. e ampl. São Paulo: Edgard Blucher, 2004. 3 CANGEMI, J. M.; SANTOS, A. M.; NETO, S. C. Poliuretano: De Travesseiros a Preservativos, um Polímero Versátil. Química Nova na Escola, v. 31 n. 3, ago, 2009 POLÍMEROS 8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS OBRIGADA! micoliveira@ima.ufrj.br Instituto de Macromoléculas Professora Eloisa Mano – Universidade Federal do Rio de Janeiro Av. Horácio Macedo, 2030 . Centro de Tecnologia . Bloco J . Cidade Universitária . CEP 21941-598 Caixa Postal 68.525 . Rio de Janeiro, RJ . Brasil . Fax: 55 0XX21 2270-1317 . www.ima.ufrj.br
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