Aula 1 - Introdução à Química de Polímeros

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Aula 1 
 
Introdução: 
Química de Polímeros 
 
 
Disciplina: TEFQ – Química de Polímeros (D00118) 
Professor: Dr. André R. Fajardo 
Universidade Federal de Pelotas - UFPel 
Centro de Ciências Químicas, Farmacêuticas e de Alimentos – CCQFA 
Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ 
“Nossos descendentes, no futuro, talvez se refiram à nossa 
época como sendo a era dos plásticos. Embora o primeiro 
polímero sintético só tenha sido obtido em 1907, hoje os 
plásticos já estão onipresentes em nosso cotidiano. 
Muitos dos utensílios domésticos, automóveis, 
embalagens e até mesmo roupas, são feitas com 
polímeros. Seria possível a vida humana, mantendo os 
atuais padrões de conforto, sem os plásticos?” 
Stone age → Bronze age → Iron age → Polymer age 
Polymer science comprises three main sub-disciplines: 
• Polymer chemistry or macromolecular chemistry is concerned 
with the chemical synthesis and chemical properties of polymers. 
• Polymer physics is concerned with the bulk properties 
of polymer materials and engineering applications. 
• Polymer characterization is concerned with the analysis of 
chemical structure and morphology and the determination of 
physical properties in relation to compositional and structural 
parameters. 
 
Polímero 
Um polímero é uma macromolécula formada 
pela repetição de pequenas unidades 
(monômeros), unidas por ligações químicas 
Monômero 
Polímero 
Repetição 
n vezes 
.... .... 
.... .... 
n 
Reação de 
Polimerização 
Classificação 
- Polímeros Naturais: 
 borracha, proteínas, polissacarídeos 
 
Classificação 
- Polímeros Sintéticos: 
 Borracha, náilon, PET, isopor, teflon 
 
Histórico 
- 1000 a.C.: Descobrimento de verniz extraído de árvores; 
- 79 a.C.: Descoberta do âmbar; 
- 1550: Primeira menção à borracha natural; 
- 1839: Charles Goodyear descobre a VULCANIZAÇÃO 
borracha sintética 
Histórico 
-1907: Lord Baekeland patenteou a síntese do primeiro 
polímero totalmente sintético; a resina Baquelite 
 
 
 
 
 
 
 
 
- Período I e II Guerras: Polímeros sintéticos comerciais 
fenol 
formol 
Os polímeros no prêmio Nobel 
‒ 1953 (Chemistry) Hermann Staudinger for contributions to the 
understanding of macromolecular chemistry. 
 
‒ 1963 (Chemistry) Giulio Natta and Karl Ziegler for contributions in 
polymer synthesis. (Ziegler-Natta catalysis  stereoregular 
polymers) 
 
 
 
 
 
 
‒ 1974 (Chemistry) Paul J. Flory for contributions to theoretical 
polymer chemistry. 
‒ 1991 (Physics) Pierre-Gilles de Gennes for developing a generalized 
theory of phase transitions with particular applications to 
describing ordering and phase transitions in polymers. 
‒ 2000 (Chemistry) Alan G. MacDiarmid, Alan J. Heeger, and Hideki 
Shirakawa for work on conductive polymers, contributing to the 
advent of molecular electronics. 
 
 
 
 
‒ 2002 (Chemistry) John Bennett Fenn, Koichi Tanaka, and Kurt 
Wüthrich for the development of methods for identification and 
structure analyses of biological macromolecules. 
‒ 2005 (Chemistry) Robert Grubbs, Richard Schrock, Yves Chauvin for 
olefin metathesis. 
Obtenção de Polímeros Sintéticos 
 Polímeros de Adição: 
- Obtidos pela adição de 1 monômero 
 
Obtenção de Polímeros Sintéticos 
 Polímeros de Condensação: 
- Obtidos pela união de monômeros diferentes com eliminação 
de substância inorgânica (geralmente a água) 
n 
Polímeros Naturais Importantes 
Borracha Natural 
Poliestireno 
n 
Polímeros Naturais Importantes 
Proteínas 
 AMINOÁCIDOS: OS MONÔMEROS 
n 
Polímeros Naturais Importantes 
Polissacarídeos 
Carboidratos de cadeia longa 
Polímeros Naturais Importantes 
 MONOSSACARÍDEOS: OS MONÔMEROS 
Frutose 
Polímeros Naturais Importantes 
Formação de Polissacarídeos: União de 
Monossacarídeos 
n 
Polímeros Naturais Importantes 
Polissacarídeos 
AMIDO: função energética 
Polímeros Naturais Importantes 
Polissacarídeos 
 CELULOSE: função estrutural 
 
Polímeros Naturais Importantes 
Ácidos Nucléicos: DNA e RNA 
Polímeros Sintéticos Importantes 
Polietileno 
Polímeros Sintéticos Importantes 
PVC: Cloreto de Polivinila 
Polímeros Sintéticos Importantes 
Poliestireno: 
Polímeros Sintéticos Importantes 
Poliestireno: 
Processo de expansão do OS (link do vídeo): 
 
https://www.youtube.com/watch?v=qCX47W7h7SA 
https://www.youtube.com/watch?v=qCX47W7h7SA
https://www.youtube.com/watch?v=qCX47W7h7SA
https://www.youtube.com/watch?v=qCX47W7h7SA
https://www.youtube.com/watch?v=qCX47W7h7SA
Polímeros Sintéticos Importantes 
Politetrafluoretileno: teflon 
Polímeros Sintéticos Importantes 
Borracha Sintética: buna-s 
Polímeros Sintéticos Importantes 
- Poliéster: dracon 
Polímeros Sintéticos Importantes 
- Poliamida: nylon 
Polímeros Sintéticos Importantes 
Silicone 
Polímeros Sintéticos Importantes 
Poliuretanas 
Polímeros Sintéticos Importantes 
Poliuretanas 
Processo de síntese de poliuretanas (link do vídeo): 
 
https://www.youtube.com/watch?v=jKdo8l-YuG0 
https://www.youtube.com/watch?v=qCX47W7h7SA
https://www.youtube.com/watch?v=qCX47W7h7SA
https://www.youtube.com/watch?v=jKdo8l-YuG0
https://www.youtube.com/watch?v=jKdo8l-YuG0
https://www.youtube.com/watch?v=jKdo8l-YuG0
Polímeros Sintéticos Importantes 
Kevlar 
Uma questão de conformação... 
Em Latin, trans significa do “outro lado” e cis “do mesmo lado” 
Mas o Kevlar® é diferente. Quando ele tenta ir para conformação 
cis o hidrogênio do anel aromático fica no caminho. Dessa forma 
Kevlar® fica na conformação trans. Então ele pode ser estendido 
para formar “lindas” fibras. 
Mas o Kevlar® é diferente. Quando ele tenta ir para conformação 
cis o hidrogênio do anel aromático fica no caminho. Dessa forma 
Kevlar® fica na conformação trans. Então ele pode ser estendido 
para formar “lindas” fibras.