POLÍMEROS - Continuação

Apresentação em tema: "POLÍMEROS - Continuação"— Transcrição da apresentação:

1 POLÍMEROS - Continuação
ADITIVOS: Pigmento: melhorar seu aspecto visual. Lubrificante: facilitar o fluxo do material, facilitar a remoção/liberação da peça. Estabilizadores: retardar a degradação do polímero durante o processamento. Retardadores de chamas: reduzir a capacidade de ignição e retardar a queima do material - eletricidade. 1

2 Cargas: reduzir o custo, ou melhorar algumas propriedades físicas, do produto final. Exemplos: CaCO3, talco, mica, caolim, etc. Exemplo de produtos onde são adicionados cargas: piso de vinil/cadeiras de jardim (PP), que contém até 60% de cargas. 2

3 Antioxidante: evitam a oxidação dos materiais á temperatura ambiente.
3

4 Reforço: aumentar as resistências mecânicas, químicas, térmicas e elétricas. Exemplos de reforços: fibras de vidro, fibras de carbono, fibras de boro, etc. 4

5 Configuração molecular:
Propriedades Configuração molecular: -estado de ordem em polímeros lineares e ramificados, -a disposição relativa das cadeias de moléculas umas para as outras (amorfo e cristalino). Peso Molecular: -somatória das massas atômicas de cada elemento químico. -correto peso molecular para a moldagem por injeção: facilidade de preenchimento e a performance da peça. -peças com paredes finas: menores pesos moleculares ou menores viscosidades significam melhor escoamento. 5

6 Distribuição de peso molecular:
- A curva de distribuição de peso molecular permite a verificação de como os diferentes tamanhos de macromoléculas mais uniformes, sendo indicado para o processo de injeção, já plástico com DPM larga é indicada para o processo de extrusão 6

7 Cloreto de polivinila PVC 1,2 a 1,4
Densidade Material Densidade (g/cm3) Polietileno (PE) 0,9 a 1,0 Polipropileno (PP) Policarbonato (PC) 1,0 a 1,2 Poliamida (PA) Cloreto de polivinila PVC 1,2 a 1,4 Politetrafluoretileno (PTFE) ou Teflon > 1,8 Aço 7,8 Alumínio 2,7 Madeira 0,2 a 1,3 Água 1,0 7

8 Propriedades mecânicas
Comparados com os metais, os plásticos têm altas relações de resistência-peso e baixa rigidez; Exibem uma ampla variação de comportamento de impacto: desde frágeis até muitos tenazes; As propriedades mecânicas dependem muito da velocidade de aplicação de esforço e da temperatura; Flexibilidade varia de acordo com o tipo de polímero e os aditivos usados na sua formulação; 8

9 9

10 - Alta resistência ao impacto associada à transparência: substituição do vidro - lentes de óculos (em acrílico ou policarbonato), faróis de automóveis (policarbonato), janelas de trens de subúrbio, constantemente quebradas por vândalos (policarbonato); 10

11 - Resistência à abrasão e a solventes (ex
- Resistência à abrasão e a solventes (ex.: acetona) não é tão boa quanto ao do vidro. - Aditivos inorgânicos (pó e areia) podem elevar o módulo de elasticidade e a resistência à compressão e tornam o plástico mais barato. 11

12 - A introdução de amaciantes (determinados ésteres e ceras) pode alterar o comportamento mecânico de plásticos rígidos para um estado similar aos elastômeros. Aditivos orgânicos, como fibras de tecidos (JUTA) ou tiras de celulose elevam a tenacidade. 12

13 - O módulo de elasticidade e a estabilidade variam em uma faixa bastante ampla, mas sempre abaixo das propriedades dos metais. - As fibras de vidro, de carbono ou aramidas podem elevar em várias vezes a estabilidade e a rigidez. 13

14 - A elevada flexibilidade é frequentemente uma vantagem para a fabricação e a utilização.
14

15 Propriedades térmicas
Os plásticos têm alto coeficiente de expansão térmica; quando aquecido podem não expandir uniformemente em todas as direções; a maioria dos plásticos são bons isolantes térmicos; 15

16 Propriedades térmicas
para conformação: entre temperatura ambiente até 250oC ou 400oC (alguns tipos de plásticos); aço fica em torno de 1400o C. baixo consumo de energia para conformação; equipamentos mais simples e não tão caro quanto para metais ou cerâmica, mesmo para produção de peças complexas. 16

17 -baixa condutibilidade térmica - falta de elétrons livres no material.
-baixa temperatura de processamento: permite a introdução de diversos tipos de “ingredientes”, tais como corantes, cargas (por exemplo, pó de madeira, pó mineral - mica), cargas de reforço (por exemplo, fibra de vidro ou carbono), aditivos para produção de espumas, corantes, etc. 17

18 A condutividade térmica dos plásticos é algo em torno de 1000 vezes menos que os metais.
A sua baixa condutividade térmica leva a problemas de processamento (calor transportado lentamente). 18

19 Propriedades elétricas
- Normalmente são bons isolantes elétricos e algum tem qualidade de excelência. 19

20 Propriedades elétricas
- Isto ocorre por não apresentarem elétrons livres. - Com esta propriedade é possível carregá-lo eletrostaticamente. - A resistência elétrica dos plásticos é dependente da temperatura (reduz com o aumento da temperatura). 20

21 - Esta propriedade pode ser alterada com a introdução de materiais adicionais (pó de metal, grafite, etc.); - Há polímeros especiais, ainda a nível de curiosidades de laboratório, que são bons condutores. 21

22 Propriedades químicas
Podem ser afetados por produtos orgânicos; São resistentes a ácidos, bases diluídos, e água; 22

23 Propriedades químicas
Absorção de água: pequena - pode alterar as suas propriedades; Muitos plásticos têm baixa permeabilidade ao vapor d’água, gases e odores. Alta permeabilidade a água: motivada pela baixa densidade; A diferença de permeabilidade é, para diferentes plásticos, extremamente grande. A resistência dos materiais plásticos às intempéries varia consideravelmente: formulação adequada; 23

24 Propriedades ópticas Alguns são transparentes, outros são translúcidos e outros opacos; 24

25 Propriedades ópticas Muitos termoplásticos, tais como o polietileno (PE), polipropileno (PP), polibutileno, etc. não apresentam boa transparência por apresentarem estrutura morfológica cristalina no estado sólido; Os termoplásticos amorfos, como PC, o PMMA, o PVC e as resinas UP, semelha à transparência dos vidros, chegando a mais de 90%. Desvantagens dos plásticos: influenciado pelo meio ambiente - piora a transparência. 25

26 Outras propriedades São tipicamente materiais de construção leves.
São mais leves que os metais e cerâmica. Alguns podem flutuar na água. Eles são utilizados na construção de aviões, na produção automobilística bem como em embalagens e equipamentos de esporte. O alumínio é 3 vezes e o aço 8 vezes mais pesado que o polietileno (PE). 26

27 São muitas vezes recicláveis (reciclagem química, mecânica e energética)
Desvantagem da queima: alguns tipos de materiais que contém cloro (PVC) ou flúor (PTFE - teflon), os gases gerados são venenosos. Os plásticos não quebram tão facilmente como os vidros, mas também não são tão resistentes a arranhões (automóveis, construção civil, óculos, etc.). 27

28 APLICAÇÕES DOS POLÍMEROS
Na construção (tomadas, interruptores, tubulações, caixas d’água, janelas, telhas, portas, etc.). 28

29 No trânsito (faróis, placas, cones, etc.).
29

30 Na medicina (equipamentos, RX, mangueiras, seringas, lentes de contato, aparelhos ortopédicos, óculos, coletores de sangue, etc.). 30

31 Embalagens (frascos, garrafas, sacos, sacolas, plástico termo-encolhível, etc.).
Aparelhos eletrodomésticos (lavadoras, geladeiras, batedeiras, liquidificadores, telefones, etc.). 31

32 Vestuário (blusas, calças, camisas, jaquetas, etc.).
Vidro inquebrável. Papel de plástico. Imagem e som (TVs, projetores, máquina fotográfica, aparelho de som, DVDs, etc.). Informática (computadores, monitores, impressoras, copiadoras, pen drive, etc.). Vestuário (blusas, calças, camisas, jaquetas, etc.). Automobilística (mangueiras, pára-choques, pedais, lanternas, ventiladores, dutos, painéis, bancos, etc.). 32

33 TIPOS DOS POLÍMEROS Polietileno (PE): É um polímero termoplástico obtido a partir do etileno. é um dos polímeros mais usados pela indústria; Propriedades: resistência à umidade e ao ataque de produtos químicos, baixo custo; baixo coeficiente de atrito; macio e flexível; fácil processamento; excelentes propriedades isolantes; baixa permeabilidade à água; baixa barreira a gases como oxigênio, hidrogênio e gás carbônico; facilmente pigmentado, transparente, atóxico, inodoro, branqueia quando esticado ou dobrado, é inquebrável 33

34 Aplicações: folhas (toalhas, cortinas, invólucros, embalagens etc
Aplicações: folhas (toalhas, cortinas, invólucros, embalagens etc.), frascos para sucos, água, detergentes etc., sacos de lixo, sacos de embalagens, garrafas, baldes, canos plásticos, brinquedos infantis, no isolamento de fios elétricos, caixas de engradado, barreiras rodoviárias, etc. 34

35 Polipropileno (PP): É um polímero termoplástico obtido a partir do propileno.
Propriedades: mais duro e resistente ao calor do que o PE, baixo custo; elevada resistência química e a solventes; semitranslúcido ou branco leitoso, baixa absorção de umidade, elevada estabilidade dimensional, fácil moldagem; fácil coloração; alta resistência à fratura por flexão ou fadiga; boa resistência ao impacto; maior sensibilidade à luz UV e agentes de oxidação. 35

36 Aplicações: fabricação de artigos moldados e fibras, cadeiras, poltronas, brinquedos, recipientes para alimentos, remédios e produtos químicos, carcaças para eletrodomésticos, carpetes, tubos para cargas de canetas esferográficas, seringas de injeção, material hospitalar esterilizável, autopeças (pára-choques, pedais, carcaças de baterias, lanternas, ventoinhas, ventiladores, dutos de ar, etc.), peças para máquina de lavar, etc. 36

37 Isopor (PS expandido): gás pentano durante a produção do polímero.
Poliestireno (PS): É um polímero termoplástico amorfo obtido a partir do estireno (vinil-benzeno). Propriedades: baixo custo, fácil processamento, duro, rígido e quebradiço, bastante transparente, bom isolante elétrico e resistente a ataques químicos, embora amoleça pela ação de hidrocarbonetos (compostos formados por Carbono e Hidrogênio). Isopor (PS expandido): gás pentano durante a produção do polímero. 37

38 Aplicações: artigos moldados como pratos, copos, xícaras, peças de máquinas ou automóveis, gabinetes de rádios e TV, grades de ar condicionado, peças internas e externas de eletrodomésticos e aparelhos eletrônicos, circuladores de ar, ventiladores e exaustores, fabricação de utensílios domésticos (gavetas de geladeira, brinquedos, protetor de equipamentos, isolantes térmicos, pranchas para flutuação, geladeiras isotérmicas. 38

39 Cloreto de Polivinila (PVC): polímero termoplástico obtido a partir do cloreto de vinila.
Propriedades: é duro e tem boa resistência térmica e elétrica, baixo custo, elevada resistência à chama e baixa combustibilidade (cloro), branqueia ao ser esticado ou dobrado, baixa resistência a solventes aromáticos (xileno, tolueno), cetonas, naftalenos, cloretos, acetatos e ésteres. 39

40 Sem plastificante: fabricação de caixas, telhas translúcidas, tubos, carcaças de utensílios domésticos, baterias, portas sanfonadas, molduras, chapa para termoformação de bandejas, frascos, garrafas de água mineral, óleo vegetal, cosméticos e produtos de limpeza e de higiene pessoal, etc. Com plastificantes: tubos flexíveis, luvas, sapatos, "couro-plástico" (usado no revestimento de estofados, automóveis etc.), fitas de vedação, revestimento de fios e cabos elétricos, composições de tintas (látex vinílico), cortinas de banheiros, filmes plastificados esticáveis, etc. 40

41 Polimetacrilato ou polimetilmetacrilato (PMMA): polímero termoplástico obtido a partir do metacrilato de metila (metil-acrilato de metila). Propriedades: duro, rígido, transparente, alta resistência mecânica, resistência à brasão, possui ótimas qualidades óticas, elevada estabilidade dimensional, resistente à intempéries, facilmente pigmentado, resistente a produtos químicos, e por isso é muito usado como "vidro plástico", conhecido como plexiglas ou lucite. 41

42 Aplicações: é muito empregado na fabricação de lentes para óculos e automóveis (lanternas, faróis, etc.), portas, janelas, frente às telas dos televisores, em pára-brisas de aviões, nos "vidros-bolhas" de automóveis, botões, maçanetas, móveis, etc. 42

43 Acrilonitrila Butadieno Estireno (ABS): É obtido a partir da polimerização da acrilonitrila, do polibutadieno e do estireno. Propriedades: cor básica natural é marfim ou branco, duro, metalizável, baixa transparência, facilmente pigmentável, moderada absorção de umidade, elevada resistência térmica, resistente a produtos químicos (ácidos, bases, graxas, óleos, etc.), não resiste a acetona, éter, anilina, etc. 43

44 Aplicações: É empregado na indústria automotiva (carcaças para espelhos, calotas para pneus, dutos de ar e painéis de instrumentos), máquinas de escritório (computadores, impressoras, copiadora, calculadores, etc.), produtos eletrônicos (TVs, rádios, telefones, etc.), brinquedos, freios, etc. 44

45 Poliuretana (PUR): É um polímero termofixo obtido a partir do diisocianato de parafenileno e do etilenoglicol (1,2-etanodiol). Propriedades: resistente à abrasão, ao calor, ao corte, à ruptura, alta elasticidade, bom amortecimento de vibrações, excelente flexibilidade. 45

46 Aplicações: É utilizado em isolamentos de revestimento interno de roupas, isolante térmico e acústico, aglutinantes de combustível de foguetes e em pranchas de surf, colchões e travesseiros (poliuretano esponjoso – injeção de gases), rodas de carrinho de supermercado, molduras (poliuretano rígido), bolas de golfe, óculos e botas para prática esqui, cartões de identificação, cateteres, mangueiras, etc. 46

47 Acetato de polivinila (EVA): é um polímero obtido através do etileno-vinil acetato
Propriedades: resistente ao impacto,maior elongação na ruptura, resistente contra radiação ultravioleta, mantêm a tenacidade e flexibilidade a baixas temperaturas. Aplicações: indústria calçadista, sendo utilizado na confecção de placas expansivas para posterior corte de palmilhas, entressolas e solados, mas também é utilizado na confecção de brinquedos, material didático, viseiras, embalagens para leite, pára-choques, etc. 47

48 Poliacetal (POM): é um polímero termoplástico obtido a partir do aldeído fórmico
Propriedades: plástico rígido de engenharia, com excepcional estabilidade dimensional, excelente resistência ao escoamento e à fadiga por vibrações, baixo coeficiente de atrito, elevada resistência à abrasão e agentes químico, bom isolamento térmico, alto grau de cristalinidade, fácil usinagem, é o plástico mais próximo das propriedades do metal, não resiste a ácidos fortes. 48

49 Aplicações: indústria automobilística (componentes de combustível, cintos de segurança, maçanetas, embuchamentos, mancais , manivelas de janela, etc.), chuveiros, bóias, torneiras, brinquedos de lata qualidade, pulverizadores, corpos de isqueiros, zíperes, componentes para telefone, esteiras transportadoras, bombas, engrenagens, rodas dentadas, arruelas, guias, flanges, roletes, roldanas, parafusos, porcas, vedações, correntes para transmissão, peças de canetas e lapiseiras. 49

50 Polifenol ou Baquelite: É um polímero termofixo obtido pela condensação do fenol com o formaldeído (metanal). Propriedades: resistente ao calor, infusível, resistente, queima lentamente, podendo ser laminado e moldado na fase inicial da sua manufatura, de baixo custo. Aplicações: fabricação de objetos moldados, tais como cabos de panelas, tomadas, interruptores, plugues, revestimento para móveis (fórmica), rádios, telefone, brinquedos, etc. 50

51 Poliamidas (PA) ou Nylons: É um polímero termoplástico obtido pela polimerização de diaminas com ácidos dicarboxílicos. Propriedades: duros, grande resistência mecânica e são considerados plásticos de engenharia. Auto-lubrificante, cristalino, excelente resistência a fadiga e ao atrito, rígido, elevada absorção de umidade, soldável e colável, elevada estabilidade dimensional, facilmente pigmentável, resistente a produtos químicos (gasolina, ésteres, óleos, detergentes, etc.), não resiste ao ozônio, ácido clorídrico e ácido sulfúrico. 51

52 Aplicações: São moldados em forma de engrenagens e outras peças de máquinas (mancais, polias, etc.), em forma de fios e também se prestam à fabricação de cordas, tecidos, garrafas, escovas, linhas de pesca, etc. 52

53 Politereftalato de etileno (PET): É um polímero termoplástico da família do poliéster.
Propriedades: boa resistência mecânica, térmica e química, fácil reciclabilidade, transparente ou translúcido, inquebrável, impermeável, cristaliza lentamente, pode formar estrutura amorfa ou cristalina. Obs: antigamente (era polímero de engenharia - alto custo); atualmente (polímero commodity - baixo custo). 53

54 Aplicações: garrafas para bebidas, óleos vegetais, produtos de limpeza, molhos, cosméticos, isolamento de capacitores, películas cinematográficas, fitas magnéticas, placas de radiografia, carcaças de bombas, carburadores, componentes elétricos, bandejas para uso em fornos comuns ou de microondas, etc. 54

55 Policarbonato (PC): É um polímero termoplástico da família do poliéster aromático.
Propriedades: semelhante ao vidro, boa rigidez e dureza, possui excelente resistência ao impacto, excelente transparência (96%), boa estabilidade dimensional e térmica, resistente a chamas (queima lentamente), resistente aos raios ultravioleta e a produtos químicos (ácidos, álcool, gasolina, benzol, bases, etc.), boa usinabilidade, isolamento térmico, facilmente pigmentado. 55

56 Aplicações: CD’s; janelas de segurança (por exemplo, em trens de subúrbio); óculos de segurança; carcaças para ferramentas elétricas, computadores, copiadoras, impressoras, eletrodomésticos, bandejas, jarros de água, tigelas, frascos, escudos de polícia anti-choque; aquários; garrafas retornáveis, interiores de avião, divisórias, vitrines, coberturas translúcidas, etc. 56

57 Polímero Aplicações PET
Fibras têxteis, frascos de refrigerante, água mineral, cosméticos, remédios, xampus, vinagres, detergentes, óleos comestíveis e outros, carcaças de bombas, componentes para eletrodomésticos, etc. PEBD Sacos de supermercado e de lixo, frascos flexíveis, utensílios domésticos, adesivos, cabos e fios, filmes para estufas agrícolas, plastificação de papéis, etc. PEAD Tampas, baldes, pás de lixo e outros utensílios domésticos, frascos em geral, componentes de eletrodomésticos, garrafas de leite e iogurtes, brinquedos, sacos de lixo e de supermercado, tubulações de água e gás, cabos coaxiais e de comunicação, etc. PVC Tubulações de água e esgoto, tubos flexíveis, cortinas, divisórias, carpetes, persianas, frascos para adoçantes, filmes transparentes para embalara alimentos, revestimento de cabos elétricos, lonas, calçados, esquadrias, papel de parede, couro sintético,piscinas montáveis, capas de chuvas, etc. 57

58 PP Frascos, vasilhames para água mineral, refrigerantes, sucos, etc., potes de produtos alimentícios, componentes de eletrodomésticos, fibras têxteis, carpetes, filmes de embalagens, produtos moldados para peças automotivas, dutos de ventilação, tampas de garrafas de refrigerantes, utensílios médicos, copos, brinquedos, equipamentos desportivos, seringas descartáveis, etc. PS Copos descartáveis para água e café, utensílios domésticos rígidos, indústria de eletrodomésticos, aparelhos de som e TV, etc. PC CDs, DVDs, mamadeiras, capacetes e escudos de segurança, janelas de segurança, equipamentos de informática, etc. ABS Automóveis (freios, calotas, dutos, etc.), eletrodomésticos, aparelhos telefônicos, equipamentos de informática, brinquedos, etc PMMA (acrílico) Lentes para óculos e automóveis, portas, janelas, em pára-brisas de aviões, botões, maçanetas, móveis, etc. 58

59 Qual é a finalidade da adição de reforços nos polímeros
Qual é a finalidade da adição de reforços nos polímeros? Cite 2 tipos de reforços que podem ser utilizados. Qual a principal vantagem das propriedades térmicas dos polímeros em relação as dos metais, durante o processamento dos mesmos? Cite 5 áreas em que os polímeros são usados e 4 exemplos de aplicações dos mesmos em cada uma delas. Porque polímeros como PE, PP e PS não podem utilizados para fabricação de garrafas utilizadas no armazenamento de bebidas carbonatadas (com gás)? Cite 5 tipos de polímeros e pelo menos 3 aplicações para cada um deles. 59