poli meros

POLÍMEROS

CONCEITOMacromoléculas formadas a partir de

moléculas menores - os monômeros;O processo de transformação desses

monômeros, formando o polímero, é chamado polimerização.

Polímeros

Até agora, estudamos apenas moléculas orgânicas relativamente pequenas, tanto no tamanho quanto na massa molar. Alguns tipos dessas pequenas moléculas podem se ligar várias vezes, originando moléculas gigantes ou macromoléculas. Cada uma dessas unidades (moléculas) que se ligam são chamadas monômeros, e a molécula gigante que eles originam são os polímeros (do grego poly= muitos e meros = partes).

Polímeros

CONCEITONa fabricação de um polímero, a

substância inicial constitui o monômero, e sua repetição 2, 3, ..., n vezes dá origem ao dímero, trímero, ..., polímero.

Teoricamente a reação de polimerização pode prosseguir infinitamente, dando origem a uma molécula de massa molecular infinita.

Polímeros Os polímeros não foram "inventados"; eles existem na

natureza por exemplo: celulose, proteínas, látex. A intenção inicial dos químicos, ao tentarem produzir os primeiros polímeros, foi "copiar" os polímeros naturais.

Atualmente, é tão grande o número desses compostos e tão comum sua utilização, que é impossível atravessarmos um único dia sem utilizar vários deles.

Os plásticos usados, principalmente, em embalagens descartáveis são exemplos de polímeros que acarretaram grandes mudanças em nosso dia-a-dia.

Os objetos produzidos com plásticos recicláveis têm o símbolo

que contém no seu interior um número que indica o tipo de polímero.

CONCEITO

CONCEITOExiste no mercado uma grande quantidade de

tipos de polímeros, derivados de diferentes compostos químicos. Cada polímero é mais indicado para uma ou mais aplicações dependendo de suas propriedades físicas, mecânicas, elétricas, óticas etc.

Os tipos de polímeros mais consumidos atualmente são os polietilenos, polipropilenos, poliestirenos, poliesters e poliuretanos. Outras classes de polímeros, como os poliacrilatos, policarbonatos e fluorpolímeros tem tido uso crescente.

ClassificaçãoOcorrência

Naturais - São polímeros que já existem normalmente na natureza. Dentre os mais importantes estão os carboidratos (celulose, amido, glicogênio etc), as proteínas (existente em todos os seres vivos) e os ácidos nucléicos (existentes no núcleo das células vivas e responsáveis pelas características genéticas dos seres vivos).

celulose

ClassificaçãoOcorrência

Sintéticos - São polímeros fabricados pelo homem, a partir de moléculas simples. Dentre eles estão o nylon, o polietileno, o PVC etc. No setor de fibras têxteis, além de falarmos em fibras naturais e artificiais, falamos também em fibras artificiais ou modificadas, como, por exemplo, o rayon.

ClassificaçãoNatureza da cadeia

Polímero de cadeia homogênea - Quando o esqueleto da cadeia é formada apenas por átomos de carbono.

Polímero de cadeia heterogênea - Quando no esqueleto da cadeia existem átomos diferentes de carbono (heteroátomos).

ClassificaçãoDisposição espacial dos monômeros

Polímero Tático - Quando as unidades monoméricas dispõem-se ao longo da cadeia polimérica segundo certa ordem, ou seja, de maneira organizada. Isotáticos: distribuem-se ao longo da cadeia de tal

modo que unidades sucessivas, após rotação e translação, podem ser exatamente superpostas;

Sindiotáticos: a rotação e translação de uma unidade monomérica, em relação à seguinte, reproduz a imagem especular desta última.

Polímero Atático - Quando as unidades monoméricas dispõem-se ao longo da cadeia polimérica ao caso, ou seja, de maneira desordenada.

ClassificaçãoEstrutura final do polímero

Polímero linear - Quando a macromolécula é um encadeamento linear de átomos. Ex: polietileno:   

...(-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-)...

Os polímeros lineares dão origem a materiais termoplásticos, isto é, plásticos que podem ser amolecidos pelo calor quantas vezes quisermos e, ao resfriarem, voltam a apresentar as mesmas propriedades iniciais.

ClassificaçãoEstrutura final do polímero

Polímero tridimensional - Quando a macromolécula se desenvolve em todas as direções, isto é, há ligações entre cadeias adjacentes, através de átomos localizados ao longo da cadeia. Esses polímeros dão origem a materiais termofixos ou materiais termoendurecentes.

Reações de polimerizaçãoPolímeros de adição

Polímeros vinílicos - Quando o monômero inicial tem o esqueleto C=C, que lembra o radical vinila.Polietileno: É obtido a partir do etileno (eteno).

Possui alta resistência à umidade e ao ataque químico, mas tem baixa resistência mecânica. Empregado na fabricação de folhas (toalhas, cortinas, envólucros, embalagens etc), recipientes (sacos, garrafas, baldes etc), canos plásticos, brinquedos infantis, no isolamento de fios elétricos etc.

Polímeros de adiçãoComo o nome diz, são polímeros formados

por sucessivas adições de monômeros. As substâncias utilizadas na produção desses polímeros apresentam obrigatoriamente pelo menos uma dupla ligação entre carbonos.

Durante a polimerização, ocorre a ruptura da ligação π e a formação de duas novas ligações simples, como mostra o esquema:

Polietileno

Polietileno de cadeia reta Essas cadeias lineares agrupam-se paralelamente, o que

possibilita uma grande interação intermolecular, originando um material rígido de alta densidade, utilizado na fabricação de garrafas, brinquedos e outros objetos.

Sua sigla técnica é PEAD ou HDPE e sua identificação em processos de reciclagem é dada pelo símbolo

Polietileno de cadeia ramificada

As ramificações das cadeias dificultam as interações, originando um material macio e flexível, conhecido por polietileno de baixa densidade. Sua sigla é PEBD ou LDPE e sua identificação em processos de reciclagem é dada pelo símbolo

É utilizado para produzir sacos plásticos, revestimento de fios e embalagens maleáveis.

PolietilenoOs dois tipos de polietileno apresentam

estruturas, propriedades e uso distintos, mas a representação de ambos é feita da mesma maneira:

Os outros polímeros de adição são obtidos de maneira semelhante.

Reações de polimerizaçãoPolímeros vinílicos

Polipropileno: É obtido a partir do propileno (propeno), sendo mais duro e resistente ao calor, quando comparado com o polietileno. É muito usado na fabricação de artigos moldados e fibras.

Polipropileno O polipropileno é obtido pela polimerização do propeno (propileno): Sua sigla é PP e, para efeitos de reciclagem, seu símbolo é

É utilizado para produzir objetos moldados, fibras para roupas, cordas, tapetes, material solante, bandejas, prateleiras e pára-choques de automóveis, dentre outros.

PolietilenoO polietileno é um dos polímeros mais

comuns, de uso diário devido ao seu baixo custo.

Ele é obtido pela reação entre as moléculas do eteno (etileno), que pode ser representada por:

Reações de polimerizaçãoPolímeros vinílicos

Poliisobuteno: É obtido a partir do isobuteno (isobutileno). Constitui um tipo de borracha sintética denominada borracha butílica, muito usada na fabricação de "câmaras de ar" para pneus.

Reações de polimerizaçãoPolímeros vinílicos

Poliestireno: É obtido a partir do estireno (vinil-benzeno). Esse polímero também se presta muito bem à fabricação de artigos moldados como pratos, copos, xícaras etc. É bastante transparente, bom isolante elétrico e resistente a ataques químicos, embora amoleça pela ação de hidrocarbonetos. Com a injeção de gases no sistema, a quente, durante a produção do polímero, ele se expande e dá origem ao isopor.

Poliestireno Esse polímero é obtido pela adição sucessiva de vinil-

benzeno (estireno):

O poliestireno é usado na produção de objetos moldados, como pratos, copos, xícaras, seringas, material de laboratório e outros materiais rígidos transparentes.

Quando sofre expansão provocada por gases, origina um material conhecido por isopor, que é utilizado como isolante térmico, acústico e elétrico.

Poliestireno Sua sigla é PS e seu símbolo é

Reações de polimerizaçãoPolímeros vinílicos

Cloreto de Polivinila (PVC): É obtido a partir do cloreto de vinila. O PVC é duro e tem boa resistência térmica e elétrica. Com ele são fabricadas caixas, telhas etc. Com plastificantes, o PVC torna-se mais mole, prestando-se então para a fabricação de tubos flexíveis, luvas, sapatos, "couro-plástico" (usado no revestimento de estofados, automóveis etc), fitas de vedação etc.

Policloreto de vinila (PVC) Esse polímero é obtido a partir de sucessivas adições do

cloreto de vinila (cloroeteno).

A massa molar do policloreto de vinila pode atingir 1500 000 g/mol, e costuma-se utiliza-lo para produzir tubulações, discos fonográficos, pisos e capas de chuva.

O couro sintético, que imita e substitui o couro de origem animal, é o policloreto de vinila misturado com corantes e outras substâncias que aumentam sua elasticidade.

Policloreto de vinila (PVC) Uma de suas principais características é o fato de que ele

evita a propagação de chamas, sendo usado como isolante elétrico. Sua sigla é PVC e seu símbolo é

Reações de polimerizaçãoPolímeros vinílicos

Acetato de Polivinila (PVA): 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.

Poliacetato de vinila (PVA) É o produto obtido pela polimerização do acetato de vinila:

Grande parte do PVA produzido atualmente é utilizada para a produção de tintas, adesivos e goma de mascar.

Sua sigla é PVA e seu símbolo é

Reações de polimerizaçãoPolímeros vinílicos

Politetrafluoretileno ou Teflon: É obtido a partir do tetrafluoretileno. É o plástico que melhor resiste ao calor e à corrosão por agentes químicos; por isso, apesar de ser caro, ele é muito utilizado em encanamentos, válvulas, registros, panelas domésticas, próteses, isolamentos elétricos, antenas parabólicas, revestimentos para equipamentos químicos etc.

Teflon É o produto da polimerização do tetrafluoreteno ou

tetrafluoretileno:

O tefion é um polímero excepcionalmente inerte, não-combustível e bastante resistente. É usado para produzir fitas de vedação, para evitar vazamentos de água, revestimentos antiaderentes de panelas e frigideiras, isolante elétrico, canos e equipamentos para a indústria química (válvulas e registros), dentre outros.

TeflonSua sigla é PTFE; seu símbolo, , também

é usado para outros polímeros.

Reações de polimerizaçãoPolímeros acrílicos - Quando o monômero inicial

tem o esqueleto do ácido acrílico: H2C=C(CH3)-COOCH3. Polimetacrilato: É obtido a partir do metacrilato de

metila (metil-acrilato de metila). Este plástico é muito resistente e possui ótimas qualidades óticas, e por isso é muito usado como "vidro plástico", conhecido como plexiglas ou lucite. É muito empregado na fabricação de lentes para óculos infantis, frente às telas dos televisores, em parabrisas de aviões, nos "vidros-bolhas" de automóveis etc.

Reações de polimerizaçãoPolímeros acrílicos

Poliacrilonitrila: É obtido a partir da nitrila do ácido acrílico (acrilonitrila). É usado essencialmente como fibra têxtil - sua fiação com algodão, lã ou seda produz vários tecidos conhecidos comercialmente como orlon, acrilan e dralon, respectivamente, muito empregados especialmente para roupas de inverno.

Poliacrilonitrila É o produto obtido pela polimerização do acrilonitrila ou

cianeto de vinila:

Esse é um dos poucos polímeros que podem ser obtidos em solução aquosa. Se o poliacrilonitrila for adicionado a um solvente apropriado, ele pode ser estirado facilmente, permitindo a obtenção de fibras comercializadas com o nome de orlon ou acrilon.

Poliacrilonitrila Essas fibras podem sofrer processos de fiação com algodão,

lã ou seda, originando vários produtos, como cobertores, mantas, tapetes, carpetes e tecidos para roupas de inverno.

Não é utilizado em processos de reciclagem.

Reações de polimerizaçãoPolímeros diênicos - Quando o monômero inicial

tem o esqueleto de um dieno conjugado, C=C-C=C. Polibutadieno ou Buna: É obtido a partir do 1,3-butadieno

(eritreno), por adições 1,4. Este polímero constitui uma borracha sintética não totalmente satisfatória, e por esse motivo o 1,3-butadieno costuma ser copolimerizado com outras substâncias.

Reações de polimerizaçãoPolímeros diênicos

Poliisopreno: É obtido a partir do metil-butadieno-1,3 (isopreno). Este polímero possui a mesma fórmula da borracha natural (látex) e é muito empregado na fabricação de carcaças de pneus.

Reações de polimerizaçãoPolímeros diênicos

Policloropreno ou Neopreno: É obtido a partir do 2-cloro-butadieno-1,3 (cloropreno). O neopreno é uma borracha sintética de ótima qualidade: resiste muito bem a tensões mecânicas, aos agentes atmosféricos e aos solventes orgânicos. É também empregado na fabricação de juntas, tubos flexíveis e no revestimento de materiais elétricos.

Reações de polimerizaçãoCopolímeros: formados a partir de dois ou

mais monômeros diferentes.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.

Reações de polimerizaçãoCopolímeros

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.

Reações de polimerizaçãoCopolímeros

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 fabricação de tubos para conduzir óleos lubrificantes em máquinas, automóveis etc.

Reações de polimerizaçãoCopolímeros

Poliuretana: É obtido a partir do diisocianato de parafenileno e do etilenoglicol (1,2-etanodiol). Possui rersistência à abrasão e ao calor, sendo utilizado em isolamentos revestimento interno de roupas, aglutinantes de combustível de foguetes e em pranchas de surfe. Quando expandido a quente por meio de injeção de gases, forma uma espuma cuja dureza pode ser controlada conforme o uso que se quiser dar a ela.

Reações de polimerizaçãoPolímeros de condensação: formados a partir

de monômeros iguais ou diferentes, havendo eliminação de moléculas simples (H2O, NH3 etc).Polifenol ou Baquelite: É obtido pela condensação do

fenol com o formaldeído (metanal). Usado na fabricação de tintas, vernizes e colas para madeira.

Reações de polimerizaçãoPolímeros de condensação

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.

Reações de polimerização

Reações de polimerizaçãoPolímeros de condensação

Polímero melamina-fomaldeído ou Melmae: É de estrutura semelhante à anterior, porém, trocando-se a uréia pela melamina. Foi muito utilizada na fabricação dos discos musicais antigos.

Reações de polimerizaçãoPolímeros de condensação

Poliésteres: Resultam da condensação de poliácidos (ou também seus anidridos e ésteres) com poliálcoois. Um dos poliésteres mais simples e mais importantes é obtido pela reação do éster metílico do ácido tereftálico com etileno-glicol. É usado como fibra têxtil e recebe os nomes de terilene ou dacron. Em mistura com outras fibras (algodão, lã, seda etc) constitui o tergal.

Reações de polimerizaçãoPolímeros de condensação

Outro poliéster importante é o gliptal, obtido pela reação entre o anidrido ftálico e a glicerina e muito usado na fabricação de tintas secativas ou não. os poliésteres também são utilizados na fabricação de linhas de pesca, massas para reparos, laminados, filmes etc.

Reações de polimerizaçãoPolímeros de condensação

Poliamidas ou Nylons: Estes polímeros são obtidos pela polimerização de diaminas com ácidos dicarboxílicos. Os nylons são plásticos duros e têm grande resistência mecânica. Se prestam à fabricação de cordas, tecidos, garrafas, linhas de pesca etc.

Poliacetileno O poliacetileno é o primeiro polímero condutor de

corrente elétrica. Esse polímero tem baixa densidade, "não enferruja" e pode formar lâminas finas.

A capacidade de condução elétrica se deve à presença de duplas ligações alternadas em sua estrutura, o que permite que os elétrons fiquem deslocalizados ao longo da cadeia.

Borrachas sintéticas As matérias-primas mais comuns para a produção de

borrachas sintéticas são:

Suas polimerizações podem ser representadas por:

Borrachas sintéticas As borrachas sintéticas, quando comparadas às naturais, são

mais resistentes às variações de temperatura e ao ataque de produtos químicos, sendo utilizadas para a produção de mangueiras, correias e artigos para vedação.

Borrachas sintéticas Existem outros tipos de borrachas sintéticas formadas

pela adição de dois tipos diferentes de monômeros. Essas borrachas são classificadas como copolímeros.

Copolímeros são polímeros formados por mais de um tipo de monômero.

A mais importante dessas borrachas é formada pela copolimerização do eritreno com o estireno, que é conhecida pelas siglas GRS (government rubber styrene) ou SBR (styrene butadiene rubber), cuja principal aplicação é a fabricação de pneus.

Borrachas sintéticas

As tintas do tipo látex são misturas parcialmente polime-rizadas de estireno e dienos em água. Essa mistura também contém agentes emulsificantes, como sabão, que mantêm as partículas dos monômeros dispersas na água. Após a aplicação desse tipo de tinta, a água evapora, permitindo a copolimerização e revestindo a superfície pintada com uma película.

Acabou!!!!!