Tipos de pol- ¦ímeros

Prévia do material em texto

Processos de Polimerização
Polímeros de adição
Os polímeros de adição obtêm-se a partir de monômeros que contém uma ou várias duplas ligações.
O resultado da polimerização de uma só classe de monômeros é um homopolímero. Se polimerizam juntos dois monômeros distintos obtém-se um copolímero.
O cloreto de vinila utiliza-se para obter o policloreto de vinila, que é um dos polímeros de adição de maior consumo.
Polímeros Naturais
Os polímeros naturais são: a borracha; os polissacarídeos, como celulose, amido e glicogênio; e as proteínas.
A borracha natural é um polímero de adição, ao passo que os polissacarídeos são polímeros de condensação, obtidos , respectivamente, a partir de monossacarídeos e aminoácidos.
A borracha natural é obtida das árvores Heveu brasilienses (seringueira) através de incisão feita em seu caule, obtendo-se um líquido branco de aspecto leitoso, conhecido atualmente por látex.e a parti
Polímeros de Condensação
Entre os polímeros de condensação destacam-se as poliamidas, como o nylon. A etapa que controla a polimerização é a eliminação de água entre um ácido e uma amina para formar uma ligação amídica. Para preparar o nylon 6,6 aquece-se a 270ºC uma mistura de ácido adípico e hexametilenodiamina sob uma pressão de 10 atm. A operação prossegue com o aquecimento, a pressão reduzida, para eliminar os últimos resíduos de água e por último extrai-se o polímero fundido e esfria-se.
Os polímeros podem também ser classificados pelo tipo de reação que lhe deu origem. Vamos tratar essa classificação separadamente e com mais detalhes, por ser a mais importante delas.
1.1) Polímeros de Adição:
Esse tipo de polímero é formado pela adição de moléculas de um só monômero.
Polímeros vinílicos - Quando o monômero inicial tem o esqueleto C‗C , que lembra o radical vinila.
 Exemplo: PVC, PS, PP, PE, etc.
Polímeros Acrílicos – Quando o monômero inicial tem o esqueleto do ácido acrílico H2C‗C(CH3)-COOCH3, que lembra o radical vinila.
 Exemplos: polimetacrilato, poliacrilonitrila.
Polímeros diênicos – Quando o monômero inicial tem o esqueleto de um dieno conjugado, C‗C-C‗C. Esses polímeros constituem as borrachas sintéticas.
Exemplo: Polibutadieno, poliisopreno, neopreno, etc.
1.2) Copolímeros: polímeros formados a partir de dois monômeros diferentes.
a) Saran: É obtido a partir do cloroetano (cloreto de vinila) e do 1,1-dicloroeteno. É um polímero muito resistente aos agentes atmosféricos e aos solventes orgânicos, sendo empregado na fabricação de tubos plásticos para estofados de automóveis, folhas para envólucros de alimentos etc.
b) Buna-S, Borracha GRS ou Borracha SBR: É obtido a partir do estireno e do 1,3-butadieno, tendo o sódio metálico como catalisador. Essa borracha é muito resistente ao atrito, e por isso é muito usada nas "bandas de rodagem" dos pneus.
c) Buna-N ou Perbunam: É obtido a partir da acrilonitrila e do 1,3-butadieno. É uma borracha muito resistente aos óleos minerais, e por isso é muito empregada na tubos para conduzir óleos lubrificantes em máquinas, automóveis etc.
1.3) Polímeros de Condensação
Esses polímeros são formados a partir de monômeros iguais ou diferentes, havendo eliminação de moléculas simples (H2O, NH3 etc).
a) Polifenol ou Baquelite: É obtido pela condensação do fenol com o formaldeído (metanal). No primeiro estágio da reação, forma-se um polímero predominantemente linear, de massa molecular relativamente baixa, conhecido como novolae. Ele é usado na fabricação de tintas, vernizes e colas para madeira. A reação, no entanto, pode prosseguir, dando origem à baquelite, que é um polímero tridimensional. A baquelite é o mais antigo polímero de uso industrial (1909) e se presta muito bem à fabricação de objetos moldados, tais como cabos de panelas, tomadas, plugues etc.
b) Polímero uréia-formaldeído: É um polímero tridimensional obtido a partir da uréia e do formaldeído. Quando puro é transparente, e foi por isso usado como o primeiro tipo de vidro plástico. No entanto, ele acaba se tornando opaco e rachando com o tempo. Este defeito pode ser evitado pela adição de celulose, mas ele perde sua transparência, sendo então utilizado na fabricação de objetos translúcidos. Esse polímero é também usado em vernizes e resinas, na impregnação de papéis. As resinas fenol-formaldeído e uréia-formaldeído são usadas na fabricação da fórmica.
Poliamidas ou Nylons: Estes polímeros são obtidos pela polimerização de diaminas com ácidos dicarboxílicos. Os nylons são plásticos duros e têm grande resistência mecânica. São moldados em forma de engrenagens e outras peças de máquinas, em forma de fios e também se prestam à fabricação de cordas, tecidos, garrafas, linhas de pesca etc. O mais comum é o nylon-66, resultante da reação entre a hexametilenodiamina (1,6-diamino-hexano) com o ácido adípico (ácido hexanodióico.
As técnicas de polimerização:
Sistemas Homogêneos:
 - Polimerização em Massa
 - Polimerização em Solução
Sistemas Heterogêneos:
 - Polimerização em suspensão
 - Polimerização em emulsão
Polimerização em massa
Técnica mais simples de todas
- Consiste em aquecer o monômero no reator ou molde;
- Muitos problemas com transferência de calor
- Normalmente feita em reatores STR com encamisamento para remoção de calor 
- Possibilidade de ocorrência de efeito gel –alguns processos industriais usam 5-25% de solvente para reduzir esse efeito•
Usada para produção de poliestireno, poli (metilmetacrilato) e alguns tipos de polietileno.
Polimerização em Solução
•Monômero e iniciador devem ser solúveis;
•Não existem problemas de transferência de calor –fácil controle de temperatura;
•Toxicidade e/ou inflamabilidade do solvente podem restringir sua aplicação;
•Taxa de reação mais baixa (menor concentração de monômero);
•Massa molecular é limitada pela transferência de cadeia ao solvente.
•Usado para produzir: Poliestireno, polibutadieno, PVC.
Polimerização em Suspensão
•Monômero imiscível no solvente;
•Agitação é fundamental;
•Cada gota atua como um micro reator em massa refrigerado pela água;
•Iniciador deve ser solúvel no monômero;
•Fácil recuperação do produto (pérolas);
•Usada para produção de PS, PVC.
	Tipos
	Vantagens
	Desvantagens
	Massa
	-alto grau de pureza;
- requer equipamentos simples
	-difícil controle de temperatura
- distribuição do peso molecular larga
	Solução
	-fácil controle de temperatura
- a solução polimérica pode ser diretamente utilizada
	- o solvente reduz o peso molecular e a velocidade da reação
-dificuldades na remoção do solvente
	Suspensão
	-fácil controle de temperatura
- obtenção de polímeros na forma de perolas 
	- contaminação do polímero com agentes estabilizantes e água
-requer agitação contínua
	Emulsão
	-polimerização rápida
-obtenção de polímeros com alto peso molecular
- fácil controle de temperatura
	-contaminação do polímero com agentes estabilizantes e água