Aula 6 - Aplicação dos Polímeros

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QUÍMICA DOS MATERIAIS
Aula 6 - Aplicação dos Polímeros
INTRODUÇÃO
Nesta aula, você irá reconhecer a fabricação e as aplicações dos polímeros. Em primeiro lugar, todos os plásticos são
polímeros, mas nem todos os polímeros são plásticos. Alguns polímeros conhecidos, que não são plásticos, são os
amidos (polímeros dos açúcares), proteínas (polímeros dos aminoácidos) e DNA (polímeros dos nucleotídeos).
OBJETIVOS
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Estabelecer um estudo dos processos de fabricação dos polímeros;
Distinguir as classi�cações dos polímeros;
Reconhecer as principais aplicações dos Polímeros.
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CARACTERÍSTICAS DO PLÁSTICO
Os plásticos são mais leves que os metais ou a cerâmica, o que motiva o seu uso na indústria de transportes,
embalagens, equipamentos de esporte etc., pois eles:
Têm alta �exibilidade, variável ao longo de faixa bastante ampla, conforme o tipo de polímero e os aditivos usados na
sua formulação;
Têm alta resistência ao impacto e, essa propriedade, associada à transparência, permite substituição do vidro em
várias aplicações, como em lentes de óculos, faróis de automóveis etc.;
Exigem baixas temperaturas de processamento, o que resulta em um baixo consumo de energia e também faz com
que os equipamentos sejam mais simples e não tão caros;
Têm baixa condutividade elétrica e térmica, uma vez que polímeros não contêm elétrons livres, responsáveis pela
condução;
São mais resistentes à corrosão: as ligações químicas presentes nos plásticos lhes conferem mais resistência à
corrosão por oxigênio ou produtos químicos do que no caso dos metais (ligação metálica).
A descoberta do plástico revolucionou nossa sociedade,
introduzindo uma grande variedade de produtos leves,
resistentes, �exíveis com diversas utilizações.
PDF
, Clique aqui (galeria/aula6/docs/a6_t3.pdf) para ler sobre os principais tipos de materiais plásticos e
suas aplicações.
FABRICAÇÃO
http://estacio.webaula.com.br/cursos/gon653/galeria/aula6/docs/a6_t3.pdf
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Como existem vários tipos de polímeros, vamos reconhecer alguns processos de fabricação/transformação, sobre os
polímeros mais utilizados, principalmente na indústria da construção, que são as borrachas, os plásticos e as �bras.
Nos processos de moldagem, empregados na conformatação de alguns polímeros, é necessário que a composição
moldável passe por um estado líquido, com ou sem aquecimento, para que se possa assumir a forma desejada. Dentro
deste contexto, o pro�ssional, ao realizar tal processo, deve escolher, dentre várias possibilidades, o processo mais
adequado às características que o artefato deve apresentar. Para isso, é importantíssimo o conhecimento da natureza
termoplástica ou termorrígida do polímero (MANO; MENDES, 2004).
Segundo Mano e Mendes (2004), os polímeros termoplásticos geram resíduos no seu processo de moldagem,
conhecido como rebarbas, que podem ser fragmentados e reutilizados, em substituição parcial ou total ao polímero
virgem. Esse procedimento, conhecido como reciclagem primária pode ser adotado pelo próprio fabricante do artefato
ou através da venda a terceiros. 
É importante não apenas do ponto de vista econômico, mas também quanto à proteção ambiental. Reciclagem
secundária se refere a refugo pós-consumido, aquele que foi descartado pelo consumidor �nal.
Fonte da Imagem: Shutterstock
Segundo Mano e Mendes (2004), os polímeros termoplásticos geram resíduos no seu processo de moldagem,
conhecido como rebarbas, que podem ser fragmentados e reutilizados, em substituição parcial ou total ao polímero
virgem. Esse procedimento, conhecido como reciclagem primária pode ser adotado pelo próprio fabricante do artefato
ou através da venda a terceiros. 
É importante não apenas do ponto de vista econômico, mas também quanto à proteção ambiental. Reciclagem
secundária se refere a refugo pós-consumido, aquele que foi descartado pelo consumidor �nal.
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No caso dos termorrígidos, as rebarbas não podem substituir o polímero virgem e ser moldadas para a mesma
�nalidade; o seu reaproveitamento exige operações adicionais de tratamento, visando a outras aplicações (MANO;
MENDES, 2004).
Os principais processos de transformação das composições moldáveis, em artefatos de borracha ou de plástico ou em
�bras podem ser divididos em 2 grandes grupos, conforme a �uidez da massa, tanto obtida por aquecimento ou
apenas pela adição de um líquido.
Os processos de moldagem com aquecimento podem ainda ser subdivididos, conforme exijam ou não a utilização de
pressão (MANO; MENDES, 2004).
Os processos de moldagem com aquecimento e sem pressão incluem o vazamento, que pode gerar produto acabado
ou semiacabado, e a �ação por fusão, que resulta em semiacabados (MANO; MENDES, 2004).
Atenção
, Os processos de moldagem sem aquecimento e sem pressão são a �ação seca ou úmida, que
conduzem a produto semimanufaturado, e a imersão, que resulta em produto acabado.
Já os processos com aquecimento e com pressão são os mais importantes do ponto de vista industrial e abrangem a
compressão e a injeção, que permitem a obtenção direta do artefato, e ainda a calandragem e a extrusão, que
possibilitam a preparação de peças contínuas, semimanufaturadas; �nalmente, o sopro e a termoformação, que têm
como ponto de partida os produtos semimanufaturados, como lâminas, �lmes, placas, tubos etc., normalmente
provenientes dos processos de calandragem e extrusão (MANO; MENDES, 2004).
PROCESSOS DE MOLDAGEM
(MANO; MENDES, 2004)
Vazamento: 
• É o processo de moldagem descontínuo mais simples, aplicável tanto para polímeros termoplásticos quanto para
termorrígidos.
Fiação por fusão: 
• É um processo contínuo, aplicável a polímeros termoplásticos de difícil solubilidade e alta resistência ao calor,
permitindo a obtenção de �bras.
Compressão: 
• É um processo de moldagem descontínuo, que se aplica comumente a materiais termorrígidos. Consiste em
comprimir o material, amolecido ou fundido por aquecimento, dentro da cavidade do molde, cujo desenho deve prover
dispositivos para a retirada de rebarbas e para a ejeção da peça, enquanto o molde ainda está aquecido.
Injeção: 
• A moldagem por injeção é o mais comum dos processos empregados na fabricação de termoplásticos. Consiste em
introduzir, em molde, a composição moldável fundida em um cilindro aquecido, por intermédio da pressão de um
êmbolo.
Calandragem: 
• O processo de calandragem permite a obtenção continua de lâminas e lençóis plásticos, cuja espessura deve ser
continuamente mantida regular; a composição polimérica moldável passa entre rolos superpostos, sucessivos,
interligados geralmente na forma de “L”, ”T” ou “Z”.
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Extrusão: 
• A moldagem de peças extrusadas é processo contínuo, que consiste em fazer passar a massa polimérica moldável
através de matriz com o per�l desejado; por resfriamento em água, a peça extrusada vai solidi�cando
progressivamente.
Sopro: 
• A moldagem por sopro é processo descontínuo, adequado para a obtenção de peças ocas, através da insu�ação de ar
no interior de uma pré-forma, inserida no interior do molde.
Termoformação: 
• Este processo de moldagem descontínuo utiliza o aquecimento de folhas ou placas plásticas, geralmentede PS,
PMMA ou PC, pela sua aproximação a um conjunto de resistências elétricas, até seu amolecimento. A folha aquecida é
imediatamente aplicada sobre um molde maciço contendo perfurações, apoiado sobre uma base no interior da qual se
aplica vácuo. Conforme o grau de complexidade, em detalhes da superfície da peça a ser moldada, pode-se ainda
sobrepor pressão à folha.
Fiação seca: 
• É um processo aplicável para a obtenção de �bras de polímeros pouco resistentes ao calor, porém sensíveis a
solventes aquecidos. A solução deve ser altamente viscosa e é passada através dos orifícios da �eira; os �lamentos
formados se solidi�cam pela evaporação do solvente, dentro de uma câmara adequada à sua recuperação.
Fiação úmida: 
• Baseia-se na modi�cação química do polímero, passando-o à condição de solúvel em água e formando soluções
muito viscosas, capazes de formar �lamentos contínuos pela imersão em banhos de composição adequada, onde é
recomposto o polímero original.
Imersão: 
• Este processo de moldagem permite a obtenção de peças ocas por imersão do molde em solução viscosa, seguida
de remoção do solvente, ou em emulsão do polímero, seguida de coagulação. A espessura do artefato é determinada
pelo número de vezes que se repete o procedimento. Balões de aniversário, luvas de borracha ou de PVC são artefatos
obtidos pelo processo de imersão.
PDF
, Clique aqui (galeria/aula6/docs/a6_t5.pdf) para ler sobre todos esses processos de forma detalhada.
APLICAÇÃO NA ENGENHARIA
Neste item, serão apresentadas as aplicações de alguns polímeros na construção civil de acordo com os materiais que
podem ser obtidos através desses polímeros.
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Fonte da Imagem:
• Instalações Hidráulicas Prediais [1/6]:
A qualidade das instalações hidráulicas prediais, no seu conceito mais amplo, é fundamental para a qualidade da
edi�cação como um todo. 
O usuário �nal deseja que a instalação hidráulica predial possa suprir as suas necessidades com baixo custo,
durabilidade, manutenção fácil e barata. Por outro lado, o construtor ou o empreendedor de uma edi�cação deve
procurar componentes e sistemas com qualidade, baixo custo, facilidade de execução e também de manutenção.
(MANUAL OPP/TRIKEM, 1998). 
Os polímeros podem ser usados para instalações prediais de água, esgoto sanitário e captação e condução de águas
pluviais, tanto em edi�cações residenciais, comerciais e industriais. 
Os principais polímeros utilizados em instalações hidráulicas prediais de água é o PVC (policloreto de vinila), utilizado
basicamente para a condução ou manuseio de água à temperatura ambiente, e o CPVC (policloreto de vinila clorado)
no caso da condução de água quente, semelhante ao PVC, porém com mais estabilidade em relação à água quente.
Fonte da Imagem:
• Instalações Elétricas [2/6]:
Dentre os componentes elétricos, podem ser citados os eletrodutos para a passagem de �os e cabos, internamente às
paredes das construções; per�s para instalações elétricas aparentes; �os e cabos com isolamento; e componentes
terminais da instalação (caixas, espelhos, tomadas, interruptores e outros). 
Estes componentes elétricos são bastante difundidos por permitir um bom isolamento elétrico e por minimizar os
efeitos de curto circuito originados dos �os descascados. Há ainda, os dutos e subdutos responsáveis pela passagem
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de calor. 
Os polímeros mais largamente empregados para confecção destes materiais são: PVC (policloreto de vinila), PS
(poliestireno), PE (polietileno), PP (polipropileno), PPO (polióxifenileno) e o PCTFE (politri�uorcloroetileno).
Saiba mais
, O PVC é o único polímero aplicado na produção de todos os componentes elétricos; enquanto que o
OS é aplicado com maior constância em cabos elétricos; o PE e PP em isolamento de cabos elétricos;
o PPO em relés e interruptores e o PCTFE em diversos componentes para equipamentos elétricos. 
Os �os são �lamentos formados por um condutor, e os cabos formados por vários condutores. No
caso destes componentes em PVC, podem ser utilizados em instalações elétricas, telefônicas,
antenas de televisão e FM, localizados em edi�cações residenciais, comerciais e industriais e
subestações transformadoras. 
Os eletrodutos poliméricos são destinados ao alojamento e à proteção dos �os elétricos e podem ser
rígidos ou �exíveis, e possuem em comum a elevada resistência à compressão, o que permite que
sejam embutidos em lajes, paredes e pisos. 
Os dutos e subdutos de PVC são utilizados em instalações subterrâneas de redes elétricas e de
telefonia, ou seja, têm a função de proteger cabos e �bras óticas.
Fonte da Imagem:
• Fechamento de Fachadas (Esquadrias e Portas) [3/6]:
As primeiras tentativas de produção e comercialização de esquadrias sintéticas, no Brasil, datam de meados da
década de 1970 quando ainda se importava o PVC (glossário), e a partir de 1979 inicia-se, no Brasil, a produção, em
maior escala, das esquadrias de PVC, basicamente com tecnologia alemã e austríaca. 
As janelas são componentes de fachada que �ltram as condições externas para as internas e, ainda têm possibilidades
de serem operáveis e oferecerem certo grau de transparência à luz natural. 
Os parâmetros básicos para o comportamento das janelas são o bom desempenho durante o uso e a durabilidade ao
longo do tempo. Estes fatores devem ser garantidos por um sistemático controle de qualidade, iniciado ainda na fase
do projeto através da tipologia e do material que constitui a janela. 
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Ainda podemos citar as persianas e venezianas cujos per�s formam um sistema para escurecimento, proteção e
resguardo dos ambientes que possuem caixilhos. As persianas são constituídas de cortinas rígidas ou semirrígidas de
PVC, que podem ser recolhidas.
• Fechamento de coberturas (Telhas) [4/6]:
TELHAS PVC
As telhas plásticas utilizadas atualmente são de PVC rígido, aplicadas em combinação com
outros tipos de telhas; além daquelas de policarbonato, �bra de vidro e polipropileno,
fabricadas no Brasil. 
No caso das telhas de PVC, podem ser utilizadas em edi�cações residenciais, comerciais e
industriais, mas são especialmente indicadas para locais onde se deseja a passagem de luz
natural, diminuindo assim a necessidade de iluminação arti�cial, durante o período diurno. 
Essa aplicação só é possível graças às propriedades do PVC, neste caso, de apresentarem-
se translúcidos ou opacos, com grande resistência química e boa absorção acústica e
térmica. 
As telhas de �bra de vidro, também chamadas de �berglass ou vitro�bra, e com sigla GRP ou
RP, são na verdade um material que combina �bras de vidro e resina, ou seja, as �bras de
vidro reforçam um laminado de poliéster conferindo-lhe ótimas propriedades. 
As características das telhas de �bra de vidro são:
baixo peso, permitindo fácil manuseio na aplicação e economia no transporte;
alta resistência mecânica;
boa resistência química;
menor custo de acabamento;
boa resistência a fortes intempéries, dispensa manutenções e oferece facilidade de reparos,
no caso de dani�cação de uma estrutura.
Essas telhas são caracterizadas por serem totalmente translúcidas, sendo projetadas para
diversas funções como iluminação zenital, cobertura, divisão, decoração ou fechamento de
ambientes.
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TELHAS PP
As telhas de polipropileno (PP) fazem parte de uma nova tecnologia que está sendo
produzida em coberturas a partir de polímeros, e que consisteem um sistema de módulos
com encaixes, formadas por agrupamentos de até 6 telhas de PP, reproduzidas com o
mesmo design de telhas tradicionais. 
O acrílico (polimetacrilato de metila) apresenta grandes vantagens em suas características
como:
a excelente transparência (transmite 90% da luz incidente);
boa resistência a intempéries, mesmo sem estabilizantes;
funcionamento contínuo até 75°C;
não estilhaça;
é brilhante e apresenta coe�ciente de dilatação elevado.
Entretanto, o acrílico apresenta combustibilidade! 
O PC (policarbonato) apresenta uma séria de vantagens como:
ótima resistência mecânica à �uência e ao impacto (250 vezes maior que o vidro e 30 vezes
maior que o acrílico);
boa resistência à deformação, mesmo com altas temperaturas (até 140°C);
com isolamento elétrico, não propaga chama;
e boa resistência química.
Graças a estas propriedades, o PC tem ganhado destaque nos últimos anos dentro do setor
de construção civil.
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• Pisos, Revestimentos e Forros [5/6]:
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Os pisos vinílicos são materiais produzidos a partir do PVC e apresentados no mercado através de
placas, pisos semi�exíveis ou mantas que são adaptados para aplicação em qualquer ambiente
interno como residências.
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O piso vinílico é composto por resina de PVC ou de copolímeros de cloreto de vinila ou ambos,
plasti�cantes, estabilizantes, aditivos, cargas inertes e pigmentos. No caso das mantas �exíveis, pode
haver a associação das mesmas a uma manta de �bra de vidro, que aumenta a estabilidade
dimensional do produto categoria dos pisos semi�exíveis; há ainda ladrilhos que podem ser
constituídos por �bra de amianto.
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Os pisos vinílicos podem apresentar as características interessantes, tais como: 
• oferecer facilidade, economia e rapidez na sua aplicação, pois são versáteis, podendo ser aplicados
em diferentes ambientes; 
• ter boa resistência com relação à dureza e impacto; 
• boa resistência a agentes químicos como bases, sais e ácidos.
galeria/aula6/img/img13.jpg
Podemos ainda mencionar os papéis de parede confeccionados em PVC. As características mais
importantes de um papel de parede em PVC são: 
• a capacidade de suportar a lavabilidade; 
• a estabilidade da cor; 
• e a instalação fácil, rápida e econômica.
galeria/aula6/img/img14.jpg
O forro pode ser descrito como uma barreira utilizada no interior das edi�cações, entre a cobertura e
os ambientes, com uma diversidade de funções como acabamento interior, isolamento térmico,
absorções sonoras, delimitação espacial e ocultação de redes de instalação.
galeria/aula6/img/img15.jpg
Os painéis mais utilizados são os de gesso, �bras vegetais, resinas sintéticas (principalmente PVC e
acrílico), de madeira e de metal. Entre as propriedades dos polímeros utilizados, na confecção de
painéis para forro de teto, podemos destacar: 
• a instalação mais limpa e e�ciente; 
• a facilidade de limpeza; 
• a baixa densidade; 
• o ótimo isolamento acústico e elétrico; 
• e um bom desempenho térmico devido às cavidades internas que formam vazios de ar.
• Tintas e Vernizes [6/6]:
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Podemos a�rmar que as tintas são uma composição líquida, geralmente viscosa, constituída de um ou mais pigmentos
dispersos em um aglomerante líquido, que ao sofrer um processo de cura, quando estendida em película �na, forma
um �lme opaco e aderente ao substrato.
Esse �lme tem a �nalidade de proteger e
melhorar esteticamente às superfícies.
Sendo assim, podemos isolar quatro
componentes principais da tinta: resina,
pigmento, aditivo e solvente. 
As tintas de base aquosa para alvenaria, no Brasil, são produzidas, em sua grande maioria, com emulsões acrílicas-
estirenadas. Existem as emulsões acrílicas puras, as vinilacrílicas e os PVAs (poliacetato de vinila). 
Como importantes propriedades das tintas podemos citar:
Com relação aos polímeros termoplásticos, podemos dizer que:
As rebarbas podem ser fragmentadas e reutilizadas em substituição ao polímero virgem.
As rebarbas não podem ser fragmentadas e reutilizadas em substituição ao polímero virgem.
Polímeros termoplásticos não geram rebarbas no processo produtivo.
As rebarbas só podem ser reutilizadas mediante aplicação de aditivos.
Polímeros termoplásticos, por serem �uídos na temperatura ambiental, são aplicáveis em paredes na
forma de tintas.
Fonte: Shutterstock
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Justi�cativa
Com relação aos polímeros usados na Construção Civil, podemos a�rmar que:
Não podem ser usados para instalações prediais de água.
Os principais utilizados em instalações hidráulicas prediais de água são o PVC e CPVC.
Os mais usados são os de �bras de celulose.
Os PVCs são usados para conduzir água quente.
Não podem ser usados na condução de água quente, devido à temperatura alcançada pela água no
sistema.
Justi�cativa
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Glossário
O PVC
O PVC domina cerca de 5% do mercado de esquadrias brasileiro, segundo os fabricantes de esquadria
de PVC, a construção, em geral, vai demorar mais alguns anos até assimilar os benefícios desta
tecnologia por dois motivos básicos: excesso de tradicionalismo e desconhecimento quanto à
redução no consumo de energia elétrica, proporcionado pelo uso do PVC.