Embora o primeiro polímero sintético só tenha sido obtido em 1907, hoje os plásticos já estão onipresentes em nosso cotidiano. Muitos dos utensílios domésticos,

Apresentação em tema: "Embora o primeiro polímero sintético só tenha sido obtido em 1907, hoje os plásticos já estão onipresentes em nosso cotidiano. Muitos dos utensílios domésticos,"— Transcrição da apresentação:

1 Nossos descendentes, no futuro, talvez se refiram à nossa época como sendo a era dos plásticos.

2 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.

3 Seria possível a vida humana, mantendo os atuais padrões de conforto, sem os plásticos?

4 Um polímero é uma macromolécula formada pela repetição de pequenas e simples unidades químicas (monômeros), ligadas covalentemente.

5 Estrutura Molecular dos Polímeros
Dependendo da natureza química dos monômeros e da técnica empregada para a polimerização, os polímeros podem exibir diferentes tipos de arquiteturas.

6 Os mais comuns são os de estrutura linear, ramificada ou em rede
Os mais comuns são os de estrutura linear, ramificada ou em rede. A primeira figura, ilustra o polietileno de alta densidade (HDPE): uma molécula de cadeia longa e linear, feita pela polimerização do etileno, um composto cuja fórmula estrutural é CH2=CH2.

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8 A indústria também produz uma outra variedade de polietileno, que possui cadeias ramificadas. Este é conhecido como polietileno de baixa densidade (LDPE). O impedimento espacial provocado pelas ramificações dificulta um "empilhamento" das cadeias poliméricas.

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10 As forças intermoleculares que mantém as cadeias poliméricas unidas tendem a ser mais fracas em polímeros ramificados. Por isso o LDPE é bastante flexível e pode ser utilizado como filme plástico para embalagens, enquanto que o HDPE é bastante duro e resistente, sendo utilizado em garrafas, brinquedos, etc.

11 Se somente uma espécie de monômero está presente na estrutura do polímero, este é chamado de homopolímero. Se espécies diferentes de monômeros são empregadas, o polímero recebe a denominação de copolímero.

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13 Polímeros biológicos fundamentam a existência da vida, e existem desde o surgimento da primeira célula na superfície da terra. Os polímeros naturais têm sido empregados pelo homem desde os mais remotos tempos: asfalto era utilizado em tempos pré-bíblicos; âmbar já era conhecido pelos gregos e a goma pelos romanos.

14 Os polímeros sintéticos, porém, somente surgiram no último século.
Um grande marco na história da indústria de plásticos foi a descoberta do processo de vulcanização da borracha em 1839 (a partir do látex, um polímero natural, que já era largamente empregado) pela Goodyear.

15 O próximo grande passo foi a nitração da celulose, resultando na nitrocelulose, produto comercializado primeiramente por Hyatt, em De seu produto foi obtido o celulóide, alavancando a indústria cinematográfica.

16 Em 1865 foi descoberto o processo de acetilação da celulose, resultando em produtos comerciais de grande uso no início deste século, como fibras de rayon, celofane, entre outros.

17 Entretanto, o primeiro polímero puramente sintético somente surgiu em 1907; resinas de fenol-formaldeído foram produzidas por Baekeland - entre elas, o primeiro polímero sintético de uso comercial: o "Bakelite". Desde então, a indústria e o uso de polímeros não para de crescer.

18 Hoje, mesmo roupas e demais vestimentas são feitas com fibras poliméricas sintéticas. Roupas especiais, como o uniforme de astronautas, vestes dos corredores de fórmula 1, e roupas de mergulho submarino também são produzidas com polímeros especiais, que possuem as propriedades desejadas, em cada caso.

19 Alguns polímeros foram verdadeiros salva-vidas
Alguns polímeros foram verdadeiros salva-vidas. A polimerização do N-vinilpirrolidona foi recebida com grande ímpeto durante a Segunda Guerra Mundial, quando os alemães usaram soluções salinas do polímero como um substituto do plasma sangüíneo nos soldados feridos de suas tropas.

20 O PVP - poli(vinilpirrolidona), possui um baixo grau de toxidade e tem sido utilizado também em cosméticos, adesivos, indústria têxtil, lentes de contato, e numa variedade de fármacos, incluindo a manufaturação de materiais micro-encapsulados. Um complexo de PVP com iodeto é um dos anti-sépticos mais utilizados.

21 Os polímeros são produzidos sinteticamente através da reação de polimerização de seus monômeros. Um dos métodos mais utilizados, nas indústrias, para a produção de polímeros de vinilas é a polimerização em emulsão.

22 Este processo envolve uma emulsão estável de água, monômeros do polímeros, e um surfactante (sabão ou detergente) como o agente emulsificante.

23 Os surfactantes formam micelas, que dissolvem os monômeros, geralmente hidrofóbicos. Os iniciadores de radicais livres, quando jogados na fase aquosa, também migram para a fase micelar, iniciando a polimerização.

24 As vantagens deste método incluem o baixo consumo de energia (a reação pode ser feita mesmo na temperatura ambiente) e a obtenção de polímeros com grande massa molar.

25 Muitas vezes, o polímero é formado pela união de dois ou mais monômeros diferentes. Estes polímeros são chamados de copolímeros, em contraste aos homopolímeros, que são formados pela repetição de somente um monômero.

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27 A estrutura molecular de cada polímero é demonstrada, esquematicamente, com as unidades de repetição de cada polímero.Tais combinações permitem aos químicos criar polímeros com diferentes propriedades, baseados nas estruturas obtidas.

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30 De acordo com a aplicação, podem-se preparar diferentes blendas, de distintas composições, resultando em polímeros com diferentes propriedades físico-químicas.

31 Plásticos (polímeros) são conhecidos por serem bons isolantes: não conduzem eletricidade. Certo?

32 Depende. Um grupo especial de polímeros conduz eletricidade.

33 Além disso, emitem luz quando submetidos a um determinado potencial elétrico. Estes polímeros estão abrindo possibilidades fantásticas na indústria tecnológica, como monitores de plástico e músculos artificiais.

34 Alguns destes polímeros tinham outra propriedade: emitiam luz quando conduziam eletricidade, dependendo do potencial aplicado. Estes polímeros são conhecidos como LEP - light emitting polymers.

35 Imagine que você esteja vestindo uma camisa amarela
Imagine que você esteja vestindo uma camisa amarela. Você gira um botão oculto na manga da camisa e ela fica de outra cor. Mais um giro no botão e o bolso de sua camisa passa a exibir a sua novela favorita. Esta é apenas uma das inovações tecnológicas prometidas pelos LEPs...

36 Estes polímeros possuem ligações pi conjugadas - permitindo a mobilidade eletrônica ao longo da cadeia

37 Uma outra aplicação para os polímeros condutores é de sensor químico
Uma outra aplicação para os polímeros condutores é de sensor químico. Pesquisadores na Itália já preparam um "nariz artificial", capaz de detectar centenas de diferentes espécies químicas, com uma tecnologia baseada nos polímeros condutores.

38 E num futuro muito próximo...
Polímeros condutores também são utilizados em impressoras jatos de tinta. E num futuro muito próximo...

39 Relógio LEP multi-uso

40 Carteira-monitor LEP

41 painel LEP ativo para automóveis

42 monitores de alta-resolução LEP

43 Os polímeros condutores também podem ser utilizados como músculos artificiais. Alguns podem se estender ou contrair, dependendo do potencial elétrico aplicado.

44 Tal como um músculo natural
Tal como um músculo natural. Estes músculos podem servir como mecanismos de propulsão alternativos, ou mesmo como substituto de músculos humanos lesados.

45 Os resultados mostram que este polímero é mais forte do que o músculo humano.
Fonte: QMCWEB