Introdução a Polímeros

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INTRODUÇÃO AOS POLÍMEROS
Profa. Dra. Claudia Merlini 
Graduação em Engenharia de Materiais
Centro de Blumenau
Importância dos polímeros
Aplicações em diversas áreas:
Produtos utilizados no dia a dia Aplicações avançadas
Polietileno (PE)
Poli (cloreto de vinila) PVC
Poli(tereftalato de etileno) 
PET Resina epóxi, etc
Puros ou combinados com cargas
Polímero
• A palavra polímero origina-se do grego:
poli – muitos meros - unidades de repetição
Polímero: é uma macromolécula composta por muitas unidades (dezenas de milhares)
unidades de repetição, denominadas meros, ligadas por ligação covalente.
• São materiais orgânicos (ou eventualmente inorgânicos)
• Elevada massa molar – (104 – 107) 
• Origem natural ou sintética
Polímero
Monômero: é uma molécula simples, constituída por um único mero, que se combina com 
outras moléculas do mesmo tipo ou de tipos diferentes para formar um polímero. 
É a matéria-prima para a produção do polímero 
Deve apresentar funcionalidade (número de pontos reativos) de no mínimo 2 ( bifuncional)
Mero: unidades de repetição na cadeia polimérica 
Polietileno
Origem dos polímeros
Naturais
Madeira, borracha, algodão, lã, couro, seda, proteína, enzima, amidos e celulose.
Celulose
mundoeducacao.
bol.uol.com.br
Borracha natural
poli cis-1,4-isopreno
Presente em quase todos os vegetais
Estrutura química: unidades de glicose ligadas por átomos de O,
formando uma longa cadeia.
É um produto natural obtido do látex da seringueira
Normalmente misturados com várias componentes 
como agentes de vulcanização, cargas de reforço, óleos 
lubrificantes, etc
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/geografia/recursos-naturais.htm
Origem dos polímeros
Modificação de Polímeros Naturais: 
A reação da celulose com o ácido acético forma o acetato de celulose
Os três grupos OH da celulose 
formam forte ligações secundárias 
entre as cadeias, impedindo a fusão 
da celulose. 
Para se obter capacidade de fluxo, 
estes grupos devem ser eliminados ou 
reduzidos. 
Origem dos polímeros
Sintéticos
• Oriundos principalmente do petróleo . 
• Obtidos a partir do processo de polimerização de um monômero.
• Polimerização – processo de conversão de um monômero ou de uma mistura de monômeros
em polímeros.
Poli(tetrafluoroetileno)
(PTFE) Teflon
Poli (cloreto de vinila) 
PVC
Polipropileno
(PP)
Nafta :
composto incolor retirado do petróleo que serve
como base para a obtenção de inúmeros polímeros
Origem dos polímeros
Sintéticos
Cadeia petroquímica – Transformação
Petróleo em 
Nafta 
Nafta em 
monômero
Monômero em 
polímero 
Polímero em 
produto
Refinaria
Petroquímica de 1ª. 
geração
Petroquímica de 2ª. 
geração
Indústria de 
3ª. geração
Fonte: Quattor Petroquímica S.A., 2011.
Cadeia petroquímica – Transformação
Origem dos polímeros
Sintéticos
Petróleo
GLP
Nafta
Etano
Etileno
Moléculas 
insaturadas 
utilizadas para a 
síntese de 
polímeros
Propano
Propileno
Butadieno
Isobutileno
Gasolina
Querosene
Óleo diesel
Asfalto
Destilação 
fracionada
Pirólise 
(800°C)
Origem dos polímeros: Sintéticos
Monômero = molécula pequena capaz de reagir 
Mero = estrutura química repetitiva da molécula 
Oligômero = molécula com poucos meros 
Polímero = macromolécula com muitos meros 
Monômero (gás/liquido) Polímero (sólido)
Temperatura 
Pressão 
Iniciadores 
Catalisadores
13
Monômeros olefínicos mais importantes 
Fonte: Mano e Mendes, 1999
Origem dos polímeros: Sintéticos
Etileno
Cloro
Benzeno
Oxigênio
Cloreto de Vinila
Estireno
Oxido de etileno
PVC
PS
Poliésteres e Poliéter
PE
Amônia 
Benzeno
Cianeto de 
hidrogênio
Acrilonitrila
Fenol
Resinas acrílicas
Resinas fenólicas
PMMA
PP
Propileno
Oxigênio Oxido de propileno PU
Amônia 
Cloro
Estireno
Hexametileno 
diamina
Cloropreno Neopreme
SBR
PB
Butadieno
PA 6,6
Polimerização
• Polimerização: reações químicas intermoleculares pelas quais os monômeros são ligados na forma de
meros à estrutura molecular da cadeia: adição ou condensação
Polimerização por adição (reação em cadeia): formação de uma cadeia a partir da instabilizarão da dupla 
ligação de um monômero e sua posterior ligação com outras moléculas. 
1- Iniciação: formação de sítio reativo a partir de uma espécie iniciadora
(ou catalisadora) e monômero.
2- Propagação da reação: crescimento linear da molécula.
3- Terminação da reação: desativação do sítio reativo
Combinação: ligação de duas cadeias em crescimento
Desproporcionamento: A extremidade ativa de uma cadeia remove um
átomo de H de outra cadeia
POLIETILENO 
*R-iniciador
Polimerização
• Polimerização condensação (reação em etapas):
Este mecanismo envolve diferentes moléculas iniciadoras ou precursoras. Uma molécula pequena como
água, etanol ou metanol resulta da polimerização.
Grau de polimerização
O grau de polimerização (n) refere-se a quantidade total de unidades repetitivas na cadeia.
(n): massa molar média do polímero 
massa da unidade repetitiva
Grau de polimerização
Condições para formar uma macromolécula 
Para que um polímero possa ser formado, é essencial que sua estrutura química apresente 
funcionalidade (f) igual a 2:
• Apresente dois sítios suscetíveis para permitir o crescimento da cadeia. 
• Cada monômero deve ser capaz de se combinar com no mínimo outros dois monômeros. 
Nem todos os compostos de baixa massa 
molar geram polímeros
Para sua síntese é necessário que pequenas 
moléculas (monômeros) se liguem entre si 
para formar a cadeia polimérica 
Funcionalidade: é o número de pontos reativos (passíveis de reação em condições 
favoráveis)
Molécula 
Monofuncional
produz apenas uma ligação, com formação de 
molécula pequena (composto de baixa Massa Molar) 
Molécula Bifuncional
(f≥ 2): 
Produz polímero
Molécula 
polifuncional (f≥ 3):
Produz uma rede tridimensional 
Fonte: Canevarolo, 2013
Pode ser conseguida via
dupla ligação reativa ou
dois radicais reativos
Condições para formar uma macromolécula 
Duplas ligações reativas 
Moléculas com duplas ligações reativas podem ter a ligação π
instabilizada, dissociada, levando a formação de duas ligações 
simples. 
• D • + • D • → •D—D • + • D • → ....•D—D —D —D —D •
Fonte: Canevarolo, 2013
20
Condições para formar uma macromolécula 
Grupos funcionais reativos 
Moléculas com dois ou mais grupos funcionais reativos podem, em condições propícias, reagir 
entre si, produzindo uma macromolécula. 
Nesta reação foi consumido apenas um grupo funcional de cada reagente, formando uma
molécula de éster, que ainda contém dois grupos funcionais reativos (-OH) que podem reagir
levando ao aumento da molécula.
Fonte: Canevarolo, 2013
Massa molar
Oligômero: compostos de baixa massa molar (MM<10.000)
Polímeros: massa molar superior a 10.000 Da ou g/mol.
Polímeros:
• se diferenciam dos demais por possuir uma longa cadeia, isto é, alta massa molar. 
• normalmente envolvem uma larga faixa de valores de massa molar. 
Massa molar
Massa molar numérica média (Mn): Depende 
do número de moléculas


 
i
i
i
ii
i
i
in
N
MN
MnM
Mn= Massa total do sistema
N° total de moléculas do sistema
Massa molar ponderal média (Mw)





i
ii
i
ii
i
i
i
i
i
w
MN
MN
m
Mm
M
2
ni - número de moléculas da espécie i;
Mi – massa molar da espécie i. 
Ni – Número total de moléculas do sistema
A massa molar de cada fração contribui de maneira
ponderada para a média. Depende do número de
moléculas e da massa molar da espécie i
Polidispersividade
n
w
M
M
sãoPolidisper 
Mw = Mn monodisperso, ou seja todas as cadeias tem o mesmo comprimento. 
Ligações moleculares em polímeros
Ligação Intramolecular (dentro da cadeia)- ligações primárias (covalentes) presentes entre os 
átomos que compõem a cadeia polimérica. 
-
Ligações moleculares em polímeros
Ligação Intramolecular
ccA ligação C-C é a mais simples, presente
na maioria dos polímeros (PE)
Menores valores de energia indicamligações mais instáveis e vice-versa
Fonte: Canevarolo, 2013
Quebra de 
ligação 
intramolecular
Degradação do 
polímero
Algumas ligações covalentes em polímeros
Ligações moleculares em polímeros
Ligação Intermolecular: Ligações Secundárias entre as moléculas: Forças de Van der Waals.
Interação dipolo-dipolo
Poliacrilonitrila
Ligações de Hidrogênio
Poliamida: 
Ligações de H entre o H da amida e O 
da carbonila
Quando dois dipolos permanentes de sinais 
opostos se aproximam aparece uma forte 
atração entre eles. Ocorre em moléculas polares. 
É o segundo tipo de força secundária 
fraca envolvendo longas distâncias e 
baixas energias
Fonte: Canevarolo, 2013; Akcelrud, 2007
Forças dispersivas 
(London)
Ocorre polarização instantânea na 
molécula, provocando interação com suas 
vizinhas.
Ocorre em moléculas apolares, como as 
poliolefinas
Ligações moleculares em polímeros
Forças primárias intramoleculares Forças secundárias 
intermoleculares
Energia de ligação ~100 Kcal/mol (fortes) ~ 5 Kcal/mol (fracas)
Comprimento da ligação ~1,5 A ~ 3 A
Tipo Covalente -Van de Walls
- Ligação de hidrogênio
Influência - Estrutura química, arranjo das 
unidades de repetição, tipo de cadeia 
polimérica
- Estabilidade da molécula (térmica, 
química, fotoquímica)
- Propriedades físico-químicas
(Tg, Tm, solubilidade)
Fonte: Canevarolo, 2013
Estrutura molecular dos polímeros – Tipos de cadeias
Linear: a cadeia polimérica é constituída apenas por cadeia principal
Ramificada: Da cadeia principal partem prolongamentos, que podem ser longos ou curtos, formado 
pelo mesmo mero ou por outro mero. 
Em rede: As cadeias poliméricas estão ligadas entre si através de segmentos de cadeias, unidos por 
forças covalentes primárias (fortes)
Baixa densidade de ligações cruzadas: elastômeros
Elevada densidade de ligações cruzadas: termofixos ou 
termorrígidos
Fonte: Canevarolo, 2013
Número de monômeros na cadeia 
Homopolímero: polímeroderivado de apenas uma espéciede monômero
Copolímero: é um polímero que apresenta mais de um mero diferente na cadeia principal.
Monômero A Monômero B
Alternado: 
poli(estireno-ran-butadieno) (SBR),
poli[etileno-ran-(acetato de vinila)] (EVA)
poliestireno-bloco-polibutadieno-bloco-poliestireno (SBS),
poliestireno-bloco-poliisopreno-bloco-poliestireno (SIS), 
poliestireno-bloco-poli(etileno-ran-butileno)-bloco-poliestireno (SEBS)
poliestireno de alto impacto (PSAI)
polibutadieno-graft-poliestireno
Aleatório
Em bloco: Grafitizado ou enxertado:
poli(anidrido maleico-alt-estireno)
Fonte: Canevarolo, 2013
Copolímeros
Exemplo: Copolímero etileno-acetato de vinila - EVA 
EVA com teores de acetato de vinila entre 18-28% em massa possui grande aplicação na indústria
de calçados.
Esses teores podem 
ser maiores
Aumento no teor de acetato de vinila provoca aumento na 
elongação na ruptura e redução da rigidez.
Configuração das cadeias poliméricas
Encadeamento: a configuração de uma cadeia são arranjos moleculares espaciais fixados por
ligações intramoleculares, por isso pode ser alterado apenas pela quebra de ligações químicas primárias.
Onde R representa um átomo ou grupo lateral
diferente do hidrogênio (Cl, CH3, anel benzênico)
Encadeamento cabeça-cauda: durante o crescimento da cadeia é sempre o carbono cauda do monômero que 
se apresenta pra ligar com ela
Encadeamento cabeça-cabeça (ou cauda-cauda): ocorre quando os grupos R estão ligados a átomos adjacentes na 
cadeia. É sempre o outro carbono que se apresenta pra ligar com o C da cadeia em crescimento. 
Encadeamento misto: não existe ordem fixa de encadeamento
Fonte: Canevarolo, 2013
Configuração das cadeias poliméricas
Isomeria: é a regularidade com que os grupos laterais são alocados na cadeia.
Cis: a cadeia cresce do mesmo lado da 
dupla ligação. 
Trans: o crescimento se 
dá em lados opostos
O monômero de isopremo é 
assimétrico com uma ligação 
simples C-C no centro e duas 
duplas
Considerando que os C ligados por 
ligação simples podem girar 
livremente, 
temos no monômero igual 
probabilidade de posicionamento 
dos carbonos CH2 das pontas , 
tanto do mesmo lado, como em 
lados opostos. 
Fonte: Canevarolo, 2013
Configuração das cadeias poliméricas
Taticidade:é a regularidade com que os grupos laterais são alocados na cadeia.
Isotático: todos os grupos laterais dispostos de um mesmo lado do plano definido pela cadeia principal 
Sindiotático: os grupos laterais são dispostos de maneira alternada, ora por cima, ora por baixo
Atático: não há regularidade nesta disposição
Fonte: Canevarolo, 2013
Estrutura molecular
A maneira pela qual as moléculas de polímero se organizam umas em relação as outras 
no espaço depende de fatores esféricos e da regularidade estrutural. 
Organização - Empacotamento 
das moléculas 
Enovelamento das moléculas 
Polímero SEMICRISTALINO Polímero AMORFO
Configuração molecular Regular
• Cadeias lineares 
• Cadeias isotáticas/sindiotáticas
• Forças intermoleculares fortes 
• Grupos laterais pequenos 
• Homopolímeros
Configuração molecular Irregular 
• Cadeias ramificadas e reticuladas 
• Cadeias atáticas
• Forças intermoleculares fracas 
• Grupos laterais grandes/volumosos
• Copolímeros 
Estrutura molecular
Regiões desordenadas
Polímero amorfo
(formado apenas por zonas amorfas)
Polímero semicristalino 
(formado por zonas crisalinas e amorfas )
Estado desordenado, cadeias 
enoveladas ao acaso
Regiões ordenadas: 
distribuição regular no espaço
Existe polímero 100% cristalino? 
A cristalização completa de um polímero de elevada massa molar, só ocorre em condições muito específicas
em laboratório, sendo que na prática, a cristalização é sempre parcial, e forma-se um polímero
semicristalino.
As condições de processo podem alterar o grau de cristalinidade do polímero:
• Velocidade de resfriamento 
• Estiramento 
Diferença estrutural básica entre o Polietileno de baixa densidade (PEBD) e o Polietileno de alta densidade: 
CC
H
H
H
H
Polietileno
PEAD: cadeia linear
PEBD: cadeia ramificada
Fonte: De Paoli , M.A., 2009
Estrutura molecular dos polímeros 
Grande variação das características físico-químicas de cada um, levando a mudanças de propriedades. 
PEAD PEBD
Tipo de cadeia Linear Ramificada
Densidade (g.cm3) 0,95 - 0,96 0,92 – 0,93
Temperatura de fusão (°C) 135 110
Cristalinidade (%) 85 -95 40-60
Resistência a tração (MPa) 21,4 -37,9 8,3 -24,1
36
Temperaturas de transição em polímeros 
A mobilidade de uma cadeia polimérica determina as características físico-químicas do 
produto, seja um material frágil, borrachoso, tenaz. 
A mobilidade é função da agitação dos átomos nas moléculas, sendo esta diretamente 
proporcional a temperatura. 
De modo geral os polímeros apresentam 3 temperaturas de transição importantes:
Temperatura de 
transição vítrea 
(Tg) 
Temperatura de 
fusão (Tf ou Tm do 
inglês melting)
Temperatura de 
cristalização (Tc)
Temperatura de transição vítrea (Tg)
Temperatura (oC)
Volume 
específico
Entalpia
Entropia
Tg
Tg
Polímero não tem energia interna 
suficiente para permitir a mobilidade das 
cadeias poliméricas; 
Sem movimentação molecular;
Polímero caracteriza-se por estar no estado 
vítreo;
É a temperatura na 
qual começam os 
movimentos dos 
segmentos das cadeias
Cadeias poliméricas 
apresentam mobilidade
Temperatura
Esta temperatura é o valor médio da faixa de temperatura que durante o aquecimento, permite
que as cadeias poliméricas da fase amorfa adquiram mobilidade.
Temperatura de fusão cristalina (Tf ou Tm)
Destruição 
da ordem 
cristalina
Estado viscoso - líquido
(amorfo)
Transição de primeira ordem termodinâmica: 
É valor médio da temperatura que durante o aquecimento, a ordem cristalina é completamente destruída,
com a fusão dos cristalitos.
Tm
Sólido - semicristalino
Tm: Neste ponto, a energia do sistema é suficiente
para vencer as forças intermoleculares
secundárias entre as cadeias de fase cristalina,mudando do estado borrachoso para o estado
viscoso (fluido)
39
Cristalização
• A cinética de cristalização depende do tempo (t) e da temperatura (T). 
• Grau de cristalização depende da taxa de resfriamento durante a solidificação. 
Para que isso ocorra, as cadeias devem ter tempo suficiente para se moverem e se alinharem umas com as 
outras. 
Certos polímeros cristalizam muito rapidamente, enquanto que outros demoram mais tempo.
As cadeias que estão completamente 
aleatórias e entrelaçadas no líquido viscoso
Devem adquirir uma configuração ordenada
Formação do estado ordenado: 
40
Classificação dos polímeros
Classificação dos polímeros
Polímero
Com ligações 
cruzadas
Sem ligações 
cruzadas
Linear ou ramificado
Termoplástico
Amorfo
PS
Semi-cristalino
PP, PET, etc
Com elevada 
densidade de 
ligações cruzadas
Com baixa densidade 
de ligações cruzadas
Termofixos
Resina Fenólica
Elastômeros
Borracha Natura (NR)
POLÍMEROS TERMOPLÁSTICOS
42
Esses polímeros consistem de moléculas lineares ou ramificadas, com ligações intramoleculares
fortes (ligação covalente), porém ligações intermoleculares fracas (ligações secundárias).
• Cuidado durante o processamento ou reprocessamento de polímeros em que a temperatura de processamento é
próxima a temperatura de degradação, para que não ocorra a sua degradação.
Temperatura
Amolecer e fluem 
Solidificarem
Reversíveis
43
Fonte: (CANEVAROLLO, 2013)
Termoplásticos de uso geral 
(commodities)
Polietileno (PE) 
Polipropileno (PP)
Poli(cloreto de vinila) (PVC)
Poli)acetato de vinila) (PVA)
Copolímero de etileno 
acetato de vinila (EVA) 
Poliestireno (PS)...entre 
outros
Baixo custo; 
Facilidade de 
processamento
Utilizados quando não há 
exigência de boas 
propriedades mecânicas.
Termoplásticos de engenharia
Policarbonato (PC) 
Poliacetal (POM) 
Poli(butileno tereftalato) 
(PBT) 
Poli(etileno tereftalato) 
(PET)
Poliamidas, entre outros
Alta resistência mecânica (rigidez),
Boa tenacidade e estabilidade 
dimensional.
Bom desempenho mecânico para 
aplicação em dispositivos mecânicos 
(engrenagesn, peças técnicas para a 
indústria eletroeletrônica e 
automobilística, etc)
Termoplásticos de uso 
especial
Poliimidas, 
Poli(éter-éter-cetona) 
(PEEK) 
Polisulfeto de para fenileno
(PPS)
Estabilidade térmica 
para uso ininterrupto em 
temperaturas superiores 
a 150 oC (grande 
quantidade de anéis 
aromáticos na cadeia 
principal)
POLÍMEROS TERMOPLÁSTICOS
Polímeros de
alto desempenho
Polímeros de
uso de engenharia
Polímeros de
uso geral
preço
volume
Conteúdo
tecnológico
consumo
Uso
Especial
> US$7/Kg
Ex: Poliimidas
Poli(éter-éter-cetona) (PEEK)
Polisulfeto de para fenileno (PPS)
Termoplásticos de engenharia
US$2-7/Kg
Ex.: Policarbonato (PC)
Poliacetal (POM)
Poli(butileno tereftalato) (PBT)
Poli(etileno tereftalato) (PET)
Poliamidas, entre outros
Commodities
<US$2/Kg
Ex: Polietileno (PE)
Polipropileno (PP)
Poli(cloreto de vinila) (PVC)
Poli(acetato de vinila) (PVA)
Copolímero de etileno acetato de vinila (EVA)
Fonte: (CANEVAROLLO, 2013)
44
POLÍMEROS TERMOPLÁSTICOS
45
A estrutura da cadeia polimérica dos termoplásticos controla o comportamento geral de
processamento.
Pellets
Temperatura e 
pressão/solvente
Amolecimento 
ou fusão -
Moldagem 
Solidificação
Produto 
final
Polímeros com maior 
massa molar, 
maior resistência ao fluxo no 
estado fundido
maior viscosidade.
Fonte: (CANEVAROLLO, 2013)
POLÍMEROS TERMOPLÁSTICOS
46
Polímeros termofixos apresentam ligações cruzadas em sua estrutura com ligações covalente entre todas 
as moléculas: insolúveis e infusíveis. 
Uma vez solidificados pelo processo que forma ligações cruzadas (cura), eles não podem ser 
reprocessados e decompõem-se com aquecimento. 
Cadeias poliméricas de polímeros termofixos
Fonte: (AGARWAL e BROUTMAN, 1990; MARINUCCI, 2011)
Cura: gera a formação de ligações cruzadas entre as cadeias poliméricas, pela ação de um 
catalisador ou calor, resultando em mudanças nas propriedades físicas de uma resina.
Ligações cruzadas: ligações covalentes formados entre duas cadeias, que as mantêm unidas por 
força primária, formando uma rede tridimensional. 
POLÍMEROS TERMOFIXOS OU TERMORRÍGIDOS
47
Desta forma, durante o processamento, deve-se controlar o fornecimento de calor para que não
ocorra a solidificação prematura do componente.
Facilmente 
conformados antes da 
cura
Solidificação do polímero:
ocorre por reações químicas termo
ativadas, levando a formação de
ligações cruzadas
C
om
p.
 B
C
om
p.
 b
ai
xa
 
m
as
sa
 m
ol
ar
C
o
m
p
. A
A
g
e
nte
 
e
nd
ure
ce
d
o
r
Polímero
Fonte: (CANEVAROLLO, 2013)
Decompõem-se com aquecimento
Para quebra a ligação cruzada é necessário fornecer um nível de energia tão alto que seria suficiente 
para destruir também a cadeia polimérica. 
POLÍMEROS TERMOFIXOS OU TERMORRÍGIDOS
48
Fonte: CANEVAROLLO, 2013
.
TERMOFIXOS
Poliésteres, poliuretanos, vinil-
ésteres e resinas fenólicas,
Mais utilizadas e mais baratas, usadas 
principalmente para compor o compósitos 
reforçados com fibra de vidro
Resinas epóxi 
São mais caras e além das aplicações estruturais, 
em aplicações aeroespaciais por possuírem 
melhores propriedades mecânicas; melhor 
resistência a umidade; 
Seu limite superior de temperatura para utilização 
em regime contínuo é de 230 oC. 
POLÍMEROS TERMOFIXOS OU TERMORRÍGIDOS
49
Resinas epóxi 
Os materiais iniciais para a síntese da resina epóxi, são normalmente resinas líquidas orgânicas de
baixa massa molar, com anéis de três membros contendo um átomo de oxigênio e dois átomos de
carbono.
Fonte: (LEVY NETO e PARDINI, 2006)
POLÍMEROS TERMOFIXOS OU TERMORRÍGIDOS
Um material base utilizado é o éter diglicidílico do bisfenol A (DGEBA), que contém dois grupos 
epoxídicos, um em cada extermidade da molécula. 
Reação da epicloridrina e Bisfenol A para formar o pré-polímero de 
resina epóxi a base de éter diglicidílico do bisfenol A (DGEBA) 
ELASTÔMEROS
50
Elastômeros ou borrachas são materiais flexíveis que na temperatura ambiente podem deformar-
se no mínimo duas vezes o seu comprimento inicial, retornando as dimensões originais depois
que o esforço é retirado.
Ligações cruzadas
Apresentam cadeias flexíveis 
amarradas umas às outras, com baixa 
densidade de ligações cruzada
Essas ligações cruzadas proporcionam uma força 
para retornar as cadeias às suas conformações 
não deformadas. 
Fonte: (CALLISTER JR e RETHWISCH, 2013)
51
Classificação quanto a estrutura química
Dentro desta classificação, analisa-se o polímero através da sua estrutura química do seu 
mero
Classificação quanto a estrutura 
química
Cadeia Carbônica 
Poliolefinas; 
Polímeros de dienos, 
Polímeros estirênicos, 
Polímeros Clorados e fluorados, 
Polímeros acríl icos, 
Polivinil ésteres 
Cadeia heterogênea
Poliéteres ,
poliésteres,
policarbonato, 
poliamidas, 
poliuretanos, silicnes, 
derivados de celulose, 
aminoplásticos
Fonte: Canevarolo, 2013
52
Classificação quanto a estrutura química - Polímeros de Cadeia Carbônica 
Poliolefinas
São polímeros originados de monômeros de hidrocarboneto alifático insaturado, contendo uma 
dupla ligação carbono-carbono reativa. 
•Não apresentam ligações duplas na cadeia principal. 
Possui alta resistência à umidade e ao ataque químico,
mas tem baixa resistência mecânica.
O polietileno é um dos polímeros mais usados pela
indústria.
Mais duro e resistente ao calor, quando
comparado com o polietileno.
É muito usado na fabricação de artigos
moldados.
Outros Exemplos: polibutileno, polisobutileno, EPDM. 
Polietileno (PE) 
Polipropileno (PP) 
Fonte: Canevarolo, 2013
Polímeros de dienos
Derivados de monômeros de dienos os quais apresentam duas ligações duplas carbono-
carbono reativas gerando cadeias poliméricas flexíveis com uma dupla ligação residual 
passível de reação posterior. 
Exemplos: Polibutadieno (BR), policloropropeno (CR), borrachanitrílica (NBR), borracha 
natural (NR- poliisopropeno). 
Estes polímeros são borrachas que 
podem ser vulcanizados com enxofre, 
fazendo-se uso da dupla ligação residual 
presente no mero
Esta alta reatividade conduz à reação 
com oxigênio, catalisado pela T, 
determinando uma baixa estabilidade 
térmica devido à oxidação
Classificação quanto a estrutura química - Polímeros de Cadeia Carbônica 
Fonte: Canevarolo, 2013
Polímeros de dienos
Polibutadieno (BR) 
Este polímero constitui uma borracha sintética com propriedades não totalmente
satisfatórias, e por esse motivo o 1,3-butadieno costuma ser utilizado em conjunto com
borracha natural ou SBR, em níveis inferiores a 50%.
Classificação quanto a estrutura química - Polímeros de Cadeia Carbônica 
Fonte: Canevarolo, 2013
Polímeros de dienos
Policloropreno– Neoprene® 
Melhor resistência a óleos e ao calor que a borracha natural, 
Aplicações: artigos expostos ao intemperismo, 
água do mar, etc
Classificação quanto a estrutura química - Polímeros de Cadeia Carbônica 
Fonte: Canevarolo, 2013
Polímeros de dienos
Borracha nitrílica (NBR) – Copolímero de Butadieno-Acrilonitrila (18 a 40% de 
acrilonitrila)
Boa resistência a gasolina
Aplicações: mangueiras e demais itens 
em contato com gasolina
Classificação quanto a estrutura química - Polímeros de Cadeia Carbônica 
Fonte: Canevarolo, 2013
Classificação quanto a estrutura química
POLIMEROS ESTIRÊNICOS
São polímeros derivados do estireno 
Mais importante e mais comum: Poliestireno 
Poliestireno Expandido 
(conhecido como Isopor)
Outros exemplos:
• copolímero de estireno-acrilonitrila (SAN)
• terpolímero de estireno-butadieno-acrilonitrila (ABS)
• copolímero aleatório de butadieno-estireno (SBR)
• copolímero de estireno-butadieno-estireno (SBS) 
Fonte: Canevarolo, 2013
Classificação quanto a estrutura química
POLIMEROS CLORADOS
Monômeros clorados (com um ou mais átomos de cloro) definem uma outra classe de 
polímeros com boas propriedades mecânicas geradas pelas altas forças intermoleculares, 
devido a polaridade dos átomos de cloro. 
Exemplos:
Poli(cloreto de vinila) –PVC
Poli(cloreto de vinilideno) - PVDC
Maior barreira a gases e vapores 
1,1 dicloroeteno
Com plastificantes, o PVC torna-se mais flexível 
Fonte: Canevarolo, 2013
Classificação quanto a estrutura química
POLIMEROS FLUORADOS
Polímeros que apresentam átomos de flúor
Altas forças intermoleculares gerados pela presença de grandes átomos de flúor, conferem:
• rigidez a molécula dificultando mudanças de conformação
• Elevada estabilidade térmica
• Inércia química 
Poli(tetrafluoretileno) (PTFE) é o polímero fluorado mais conhecido (TEFLON).
Resistente ao calor e à corrosão por agentes químicos, baixa aderência
Cristalinidade: 95%; Tg: 127°C; Tm 327°C
Outros exemplos: poli(fluoreto de vinilideno) - PVDF
Poli(fluoreto de vinila) – PVF
Fonte: Canevarolo, 2013; MANO e MENDES, 1999
POLIMEROS ACRÍLICOS
São derivados do ácido acrílico Poliacrilonitrila (PAN) 
Poli(metacrilato de metila) (PMMA) 
grupos nitrila altamente polares
apresenta fortes interações intermoleculares
ao ser aquecido, o polímero inicia o processo de
degradação por volta de 200°C, antes de atingir seu ponto
de fusão
Produção de fibras acrílicas: processos
conhecidos como fiação em soluções (uso de
solvente).
Precursor das fibras de Carbono
Tem característica óticas (transparência) e mecânicas 
superiores ao PS, porém tem custo mais elevado
Boa resistência ao impacto e ao risco
Polímero amorfo: Tg 105°C
Classificação quanto a estrutura química - Polímeros de Cadeia Carbônica 
Fonte: Canevarolo, 2013; MANO e MENDES, 1999
POLIVINIL ÉSTERES 
Poli(acetato de vinila) (PVA) pertence a esta classe. 
• 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
Classificação quanto a estrutura química - Polímeros de Cadeia Carbônica 
POLIÉTERES 
Apresentam ligação éter -C-O-C- na cadeia principal. 
Classificação quanto a estrutura química - Polímeros de Cadeia Heterogênea
Cristalinidade: 75%; Tg: 82°C; Tm: 180°C
Excelente propriedades mecânicas e estabilidade dimensional
Boa resistência à fadiga e abrasão
Baixa estabilidade térmica
Poliacetal
Fonte: Canevarolo, 2013; MANO e MENDES, 1999
POLIÉSTERES 
Nesta classe, a ligação característica é a ligação éster 
Classificação quanto a estrutura química - Polímeros de Cadeia Heterogênea
polímeros a base de 
poliéster 
poliéster saturados 
são comercializados na 
forma de filmes, fibras 
e polímeros 
termoplásticos
poliéster insaturado polímeros termofixos
Fonte: Canevarolo, 2013
POLIÉSTERES 
Exemplos: 
poli(tereftalato de etileno) – PET 
poli(tereftalato de butileno) – PBT 
Classificação quanto a estrutura química - Polímeros de Cadeia Heterogênea
PET:
Tg: 70-74°C; Tm: 250-270°C
Termoplástico 
Baixa permeabilidade a gases
Alta resistência mecânica, química e térmica 
Fonte: Canevarolo, 2013; MANO e MENDES, 1999
POLICARBONATO 
Classificação quanto a estrutura química - Polímeros de Cadeia Heterogênea
Apresentam a ligação -O-CO-O- na cadeia principal. 
•Normalmente apresentam anéis aromáticos na cadeia principal e com cadeias lineares 
Fonte: Canevarolo, 2013
POLIAMIDAS (Nylons)
Classificação quanto a estrutura química - Polímeros de Cadeia Heterogênea
Possui a ligação amida NH-CO
A alta resistência mecânica se deve à ligações do tipo pontes de H entre as C=O de uma cadeia e amida 
de outra 
São higroscópicas: 
Apresentam diferentes propriedades e
níveis de absorção de umidade em
função no número de CH2 e pontes de H.
Fonte: Canevarolo, 2013
POLIURETANOS
Classificação quanto a estrutura química - Polímeros de Cadeia Heterogênea
O=C=N R1  N=C=O + HO  R2  OH 
Diisocianato Poliol 
 
 
 
 
Poliuretano 
O 
N 
O 
O C O R2 ( ) 
n 
H H 
C N R1 
 Di ou poli-isocianatos: Segmentos rígidos; TDI, MDI, HDI, IPDI e isocianatos especiais.
 Polímeros hidroxilados de baixa massa molar (polióis): Segmentos flexíveis; poliéteres, poliésteres e
compostos naturais como óleos de mamona e de soja.
 Através da variação da quantidade e composição do isocianato e do poliol utilizados na síntese, poliuretanos
com diferentes propriedades podem ser preparados, para aplicações específicas.
Apresentam ligação -NH-CO-O- na cadeia principal 
• Termofixos
• Termoplásticos 
• Espumas 
• Fibras 
Depende da estrutura química 
e da funcionalidade dos 
reagentes
Fonte: Canevarolo, 2013
SILICONES
Classificação quanto a estrutura química - Polímeros de Cadeia Heterogênea
Apresentam ligação -Si-O- na cadeia principal. 
•As duas outras ligações do átomo de silício podem ser ocupadas por vários 
radicais diferentes, produzindo vários tipos de silicones. 
Polidimetil siloxano
Fonte: Canevarolo, 2013
• Esses sinais são impressos nos rótulos dos produtos ou estampados na própria peça.
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Fonte: ABNT NBR 13230:2008
Identificação de Polímeros
Referências 
AKCELRUD, LENI. Fundamentos da Ciência dos Polímeros. Editora Manole, Barueri –SP, 2007
ASKELAND, D.R.; WRIGHT, W.J.; Ciência e Engenharia dos Materiais.3ª. Edição. CENGAGE Learning,
São Paulo, 2014.
CALLISTER Jr, WILLIAN D.; RETHWISCH, DAVID G. Ciência e Engenharia de Materiais: Uma
Introdução. Editora LTC. Rio de Janeiro, 2013.
CANEVAROLLO, SEBASTIÃO V. Ciência dos Polímeros: Um texto básico para tecnólogos e
engenheiros, Editora Artliber, 3ª. Edição, 2013.
MANO, E.B.; MENDES, L.C.; Introdução a Polímeros, 2ª. Edição revisada e ampliada. Editora Blucher,
1999.
RUDIN, A.; CHOI, P.; Ciência e Engenharia de Polímeros. Elsevier 3ª. Edição, Rio de Janeiro, 2015