O que são Polímeros? Polímeros são macromoléculas compostas pela repetição de uma unidade básica, chamada mero.

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1 O que são Polímeros? Polímeros são macromoléculas compostas pela repetição de uma unidade básica, chamada mero.

2 O que são Polímeros? Por exemplo, o Polietileno (PE), produzido a partir do monômero etileno (ou eteno), é composto pela repetição de milhares de unidades (meros) -(CH2-CH2)- : Onde n (Grau de Polimerização) normalmente é superior a Ou seja, uma molécula de polietileno é constituída da repetição de ou mais unidades -(CH2-CH2)-.

3 Porque os polímeros são tão interessantes?
Leveza Flexibilidade Baixas Temperaturas de Processamento. Ajuste Fino de Propriedades através de Aditivação Baixas Condutividades Elétrica e Térmica Maior Resistência a Corrosão Porosidade Reciclabilidade Alta resistência ao impacto

4 Cronologia da Tecnologia dos Polímeros 1ª Fase - Polímeros, Materiais Naturais
Por que os polímeros demoraram tanto a surgir, viabilizando-se comercialmente apenas nos últimos 50 anos? Polímeros são compostos orgânicos, ou seja, baseados em átomos de carbono, produzidos por reações químicas de grau relativamente alto de sofisticação.

5 a borracha, a goma-laca e a gutta-percha, extraídos de vegetais.
Cronologia da Tecnologia dos Polímeros 1ª Fase - Polímeros, Materiais Naturais Por isso, até o século passado, os principais materiais estudados eram: a borracha, a goma-laca e a gutta-percha, extraídos de vegetais. Por volta de 1860, já havia a moldagem industrial de plásticos naturais reforçados com fibras, como a goma-laca e a gutta-percha.

6 Cronologia da Tecnologia dos Polímeros 2ª Fase - Polímeros Naturais Modificados
1828: WOHLER (Alemanha) sintetiza uréia em laboratório, derrubando a teoria da Força Vital. Com isto, as pesquisas sobre química orgânica se multiplicam, criando a base para o desenvolvimento dos materiais poliméricos, através da alteração de polímeros naturais de modo a torná-los mais adequados a certas aplicações. 1839: GOODYEAR (E.U.A.) descobre a vulcanização da borracha natural.

7 Cronologia da Tecnologia dos Polímeros 2ª Fase - Polímeros Naturais e Modificados
: Grande progresso no desenvolvimento de derivados de celulose, tais como o nitrato de celulose (nitrocelulose), celulóide (nitrocelulose plastificada com cânfora) e fibras de viscose. 1910: Começa a funcionar a primeira fábrica de rayon nos E.U.A. 1924: Surgem as fibras de acetato de celulose.

8 Cronologia da Tecnologia dos Polímeros 3ª Fase - Polímeros Sintéticos
1838: REGNAULT (França) polimeriza o cloreto de vinila (PVC) com auxílio da luz do sol. O PVC se tornaria comercial apenas em 1927. 1898: EINHORN & BISCHOFF descobrem, sem querer, o policarbonato. Esse material só voltou a ser desenvolvido em 1950. 1907: BAEKELAND (E.U.A.) sintetiza resinas de fenol-formaldeído (baquelite). É o primeiro plástico totalmente sintético que surge em escala comercial

9 Cronologia da Tecnologia dos Polímeros 3ª Fase - Polímeros Sintéticos
1924: STAUDINGER desvenda as estruturas do polietileno e da borracha natural. 1928: CAROTHERS (Du Pont) & FLORY sintetizam o neoprene, os poliésteres e as poliamidas. Anos 50: ZIEGLER & NATTA desenvolvem catalisadores eficientes para polimerização por adição, permitindo um grande incremento da produção de PE, PP, POM, PET, PC e copolímeros.

10 Classificação dos Polímeros
Classificação Quanto ao Tipo de Estrutura Química Classificação Quanto às Características de Fusibilidade Classificação Quanto ao Comportamento Mecânico Classificação Quanto à Escala de Fabricação Classificação Quanto ao Tipo de Aplicação

11 Classificação Quanto ao Tipo de Estrutura Química
A composição de um polímero pode apresentar apenas um único tipo de mero (cadeia homogênea) ou dois ou mais meros (cadeia heterogênea) Quando a cadeia é homogênea, diz-se que o polímero é um homopolímero, caso a cadeia seja heterogênea, o polímero é designado copolímero.

12 Homopolímero É o polímero constituído por apenas um tipo de unidade estrutural repetida. Ex.: Polietileno, poliestireno, poliacrilonitrila, poli(acetato de vinila) Se considerarmos A como o mero presente em um homopolímero, sua estrutura será: ~ A - A - A - A - A - A ~

13 Copolímero É o polímero formado por dois ou mais tipos de meros. Ex.: SAN, NBR, SBR Os copolímeros podem ser divididos em: Copolímeros estatísticos (ou randômicos) Copolímeros alternados Copolímeros em bloco Copolímeros grafitizados (ou enxertados)

14 Copolímeros Estatísticos ou Randômicos
Nestes copolímeros os meros estão dispostos de forma desordenada na cadeia do polímero ~ A - A - B - A - B - B ~

15 Copolímeros Alternados
Nestes copolímeros os meros estão ordenados de forma alternada na cadeia do polímero ~ A - B - A - B - A - B ~

16 comprimentos variáveis
Copolímeros em Bloco O copolímero é formado por sequências de meros iguais de comprimentos variáveis ~ A - A - B - B - B - A - A ~

17 Copolímeros Graftizados ou Enxertados
A cadeia principal do copolímero é formada por um tipo de unidade repetida, enquanto o outro mero forma a cadeia lateral (enxertada) ~ A – A – A – A – A – A ~   B B

18 Propriedades e Aplicações dos Termoplásticos e Termorrígidos

19 Polipropileno - PP Monômero : H2C=CHCH3 Propileno (gás)
Polímero: -(H2C-CHCH3)n Polipropileno Densidade: 0,90 a 0,92 g/cm3 Espessura: 0,3mm a 20mm

20 Polipropileno - PP Características:
Resistência química a ácidos,álcalis,graxas,óleos; Alta resistência a abrasão; Peso específico baixo; Atóxico; Absorve pouco a umidade; Baixo custo; Fácil moldagem e coloração; Alta resistência a fratura por flexão ou fadiga; Boa resistência ao impacto acima de 150oC; Boa estabilidade térmica; Sensibilidade a agentes de oxidação e a luz UV

21 Polipropileno - PP Aplicações: Pára-choques de automóveis Brinquedos
Recipientes para alimentos Tubos para cargas de caneta Peças de interior de automóveis

22 Polipropileno - PP

23 Poliestireno - PS Monômero : H2C=CHC6H5 Estireno (líquido)
Polímero : -(H2C=CHC6H5)n Poliestireno Densidade : 1,04 a 1,07 g/cm3 Espessura : 0,14mm a 10mm

24 Poliestireno - PS Aplicações:
PS cristal: amorfo, duro, com brilho e elevado índice de refração. Usado em artigos de baixo custo. PS resistente ao calor: difícil processamento. Usado em gabinetes de rádio e TV, grades de ar condicionado, ventiladores e exaustores, eletrodomésticos. PS de alto impacto: contém borracha. Usado para gavetas de geladeira e brinquedos. PS expandido: é conhecido como isopor. Usado como protetor de equipamentos, isolante térmico, pranchas de flutuação, geladeiras isotérmicas.

25 Poliestireno - PS

26 Polietileno - PE Monômero : H2C-CH2 Etileno (gás)
Polímero: -(CH2-CH2)n Polietileno Densidade : 0,94 a 0,98 g/cm3 Espessura: 0,3mm a 20mm

27 Polietileno - PE Aplicações: Objetos de uso doméstico; Embalagens;
Revestimento de frigorífico; Material hospitalar; Brinquedos; Peças automobilísticas; Garrafas flexíveis

28 Polietileno - PE

29 Poli (cloreto de vinila) - PVC
Monômero : H2C=CHCl Cloreto de vinila (gás) Polímero : -(CH2 – CHCl)n Poli (cloreto de vinila) Densidade : 1,4 g/cm3

30 Poli (cloreto de vinila) - PVC
Características: Resistente à ação de fungos, bactérias, insetos e roedores; Resistente à maioria dos reagentes químicos; Bom isolante térmico, elétrico e acústico; Impermeável a gases e líquidos; Resistente a intempéries; Durável; Não propaga chamas; Baixo custo

31 Poli (cloreto de vinila) - PVC
Aplicações: PVC rígido: duro e tenaz. Usado em tubos, carcaças de utensílios domésticos, baterias, instalações elétricas, cartões de crédito, construção civil PVC flexível: revestimento de fios e cabos elétricos, cortinas de banheiro, bandejas, cintos, mangueiras de jardim, artigos infláveis, garrafas de água mineral, frascos de cosméticos. PVC de alto impacto: utilizado em exteriores como perfis de janelas, pavimentos, revestimentos de fachadas

32 Poli(cloreto de vinila) - PVC

33 Poli(tetrafluoretileno) - PTFE
Características: Boa resistência mecânica, térmica e química; Fácil reciclabilidade; Baixo coeficiente de fricção; Baixa aderência; Boa resistência ao impacto

34 Poli(tetrafluoretileno) - PTFE
Aplicações: Garrafas para óles vegetais e produtos de limpeza; Na forma de fibras(roupas) não amassa e tem lavagem e secagem rápidas; Películas cinematográficas; Fitas magnéticas; Filmes; Placas para radiografia; Carburadores e componentes elétricos de carros

35 Poli(tetrafluoretileno) - PTFE

36 Poli(metacrilato de metila) - PMMA
Características: Semelhante ao vidro; Conhecido como acrílico; Propriedades mecânicas boas; Resistência ao impacto boa; Resistência a intempéries elevada; Tranparente

37 Polimetacrilato de metila - PMMA
Aplicações: Painéis; Letreiros; Vidraças; Fibras ópticas; Visores; Lentes; Vidros de relógio

38 Poli(metacrilato de metila) - PMMA

39 Policarbonato - PC Características:
Semelhante ao vidro (transparência); Excelente resistência ao impacto; Excelente propriedades mecânicas; Boa estabilidade dimensional; Resistência a intempéries; Resistência a chama; Bom isolamento térmico; Boa usinabilidade

40 Policarbonato - PC Aplicações: Compact-Discs(CD´s)
Janelas de segurança; Óculos de segurança; Bandejas, jarros de água, tigelas, frascos; Escudos de proteção; Aquários; Garrafas retornáveis; Visores de máquinas

41 Policarbonato - PC

42 Copolímero Acrilonitrila-butadieno-estireno - ABS
Aplicações: Cartões telefônicos; Malas de viagem; Capacetes; Brinquedos; Peças automobilísticas

43 Acrilonitrila-butadieno-estireno ABS

44 Poliamidas - Nylon Características: Boas propriedades mecânicas;
Resistente a abrasivos; Baixo coeficiente de atrito; Absorve água e outros líquidos

45 Poliamidas - Nylon

46 Resinas Fenólicas - Termorrígidos
Laminado Industrial Termofixo , obtido da combinação de tecidos de algodão ou papéis especiais com resinas do tipo Fenólica. O resultado desta combinação é um produto que pode ser fornecido de várias formas: chapas , tarugos, tubos , peças usinadas e moldadas em geral

47 Resinas Fenólicas - Termorrígidos
Baixo peso específico : 1,3 - 1,4; Baixo coeficiente de atrito : normal 0,22 / grafitado 0,07; Resistente a altas temperaturas (até 150oC); Excelente resistência mecânica; Baixa absorção de água; Resistente a óleos e graxas minerais; Isolante elétrico; Fácil de ser trabalhado; Resistente a água do mar; Resistente a agentes corrosivos (ácidos); Estabilidade dimensional

48 Resinas Fenólicas - Termorrígidos
Aplicações: buchas, mancais, polias, guias para laminadores, flanges etc. peças frezadas torneadas , plainadas , furadas tais como : engrenagens(modulo ), anéis de vedação , polias , etc. mini-engrenagens, palhetas para bombas de vácuo, etc.. Alongamento para motores; telefones; Instalações elétricas

49 Resinas Fenólicas - Termorrígidos
Produtos:

50 Epoxis - Termorrígidos
Automotiva Embalagens de bebidas e alimentos (enlatados) Construção civil (revestimentos de pisos, adesivos) Naval e Nautico Eletrodomésticos Autopeças Eletroeletrônicos Manutenção anti-corrosiva Móveis Transformadores de distribuição Buchas Isoladoras, Disjuntores Transformadores de medição de corrente e potencial

51 Epoxis - Termorrígidos
Produtos:

52 Poliésteres - Termorrígidos
Alta resistência mecânica; Alta resistência elétrica; Estabilidade dimensional; Resistência ao UV; Auto-extinção; Resistência química; Resistência a temperatura

53 Poliésteres - Termofixos
Chaveiros, Crachás, Placas Indicativas; Relógios; Eletro-eletrônicos; Automobilístico; Móveis escolares; Capacetes

54 Características próprias das Macromoléculas
Emaranhamento de cadeias Grande somatória de forças intermoleculares Baixa velocidade de deslocamento

55 Distribuição de Massa Molar

56 Distribuição de Massa Molar

57 Polímeros Não Lineares
Cadeias ramificadas Cadeias entrecruzadas

58 Polímeros Não Lineares
Cadeias micelares Dendrímeros

59 Vulcanização: Um exemplo de reticulação de polímeros

60 A Transição Vítrea

61 A Transição Vítrea

62 Cristalinidade em Polímeros

63 Cristalinidade em Polímeros

64 Cristalinidade em Polímeros

65 Cristalinidade em Polímeros

66 Cristalinidade em Polímeros

67 Cristalinidade em Polímeros

68 Taticidade

69 Taticidade

70 Fibras

71 Elastômeros Termoplásticos
Ionômeros

72 Elastômeros Termoplásticos
Copolímeros Bloco

73 Elastômeros Termoplásticos