POLÍMEROS

Do grego: poli = muitos; mero = partes (unidades de repetição); Polímeros: são macromoléculas composta por várias unidades de repetição denominadas meros, ligadas através de ligações covalentes.

Monômero: molécula formada por uma unidade de repetição. Mero: é a unidade de repetição da cadeia polimérica.

Grau de polimerização (GP):é considerado o número de unidades de repetição da cadeia polimérica.O grau de polimerização, em geral, encontra-se acima de 750. Massa molar do polímero (MM): é determinada pelo produto da massa molar do mero e do grau de polimerização. MM = MMmero . GP

Oligômero: polímero que apresenta baixa massa molar __ MM  10.000 Massa Molar Média: pode ser estimada a partir grau de polimerização médio x a massa molar do mero. __ __ MM = MMmero . GP Obs: no processo de polimerização são formadas cadeias poliméricas de tamanhos diferentes. Oligômero: polímero que apresenta baixa massa molar __ MM  10.000

Tipos de Cadeias Cadeias Lineares: a cadeia polimérica é constituída de apenas uma cadeia principal. Obs: é formada pela polimerização de monômeros bifuncionais.

Cadeias ramificadas: aleatória: ramificações de tamanhos variados, porém, formados com a mesma unidade de repetição presente na cadeia principal; b) estrelada: a cadeia polimérica é formada por vários braços que partem de um ponto central, podendo variar de 4 até 32 braços.

c) pente: da cadeia principal saem pequenas ramificações que são distribuídas homogeneamente em toda a sua extensão.

Cadeias com ligações cruzadas: ligações covalentes formadas entre duas cadeias poliméricas, que mantém unidas por força primária, formando uma rede tridimensional. Podem ser divididos em função do número de ligações cruzadas médias por volume de unitário em: - Polímeros com baixa quantidade de ligações cruzadas: borracha - Polímeros com alta quantidade de ligações cruzadas: termofixos

Homopolímero É um tipo de polímero formado a partir de um único monômero: Exemplos: Polietileno (PE); Polipropileno (PP); Policloreto de vinila(PVC).

Copolímero É o polímero em que a cadeia principal é formada por dois meros diferentes: Tipos: aleatório: a disposição dos meros (A e B) não seguem uma sequência definida: ~~~~A-A-B-A-B-B-B-B-A-B-B-A-B-A-~~~~

Exemplos: copolímero de etileno-acetato de vinila (EVA), borracha sintética de estireno-butadieno (SBR).

b) alternado: os diferentes se dispões de forma alternada na cadeia polimérica. ~~~~~~A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B~~~~~~ Exemplo: copolímero de anidrido maleico-estireno.

c) em bloco: os blocos (sequência) de um determinado mero se alterna com os blocos de outro mero. ~~SSS~~~~~SSS-BBB~~~~~BBB-SSS~~~~~SSS Exemplo: borracha termoplástica tribloco de estireno e butadieno

d) grafitizado ou enxertado: sobre a cadeia de um homopolímero (A) outra cadeia polimérica (B). Exemplo: copolímero acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS) – formado principalmente por um homopolibutadieno enxertada com um copolímero aleatório de estireno-acrilonitrila.

Terpolímero Polímero em que a cadeia principal é formada por três meros diferentes. Exemplo: copolímero acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS) Obs: na indústria, os termopolímeros são referenciados como coplímeros.

Classificação de Polímeros Quanto ao método de preparação, sugerido por Carothers em 1929, os polímeros podem ser classificados em: Polímeros de Adição; Polímeros de Condensação

Polímeros de Adição No processo de reação dos monômeros não há perde de massa na forma de compostos com baixo peso molecular.

Polímeros de Condensação São polímeros formados pela união de dois grupos funcionais reativos com a eliminação de uma molécula de baixo peso molecular como: H2O, HCl, ...

Termofixos ou Termorígidos; Baroplásticos Quanto ao comportamento mecânico são classificados em: plásticos, elastômeros e fibras Plásticos: um material polimérico de alta massa molar, sólido quando em temperatura ambiente ou próxima. Tipos: Termoplásticos; Termofixos ou Termorígidos; Baroplásticos

Termopláticos: plásticos com capacidade de amolecer e fluir com aumento da temperatura (T) e pressão (P). Na ausência de T e P, o polímero solidifica-se em um produto moldável. A inserção de P e T novamente no sistema, reinicia o processo. São recicláveis, solúveis e possuem cadeias: linear ou ramificada Exemplos: PVC, PE, PP,...

Termofixos, Termorígidos ou Termoendurecidos: plástico que amolece uma vez com o aquecimento, sofre o processo de cura no qual se tem uma transformação química irreversível, com a formação de ligações cruzadas, tornando-se rígido. O seu estado físico não se altera mais (não amolece) quando submetido a posteriores aquecimentos, tornando-se insolúvel e infusível. Obs: são moldados na forma de pré-polímeros, ou seja, antes da cura, sem ligações cruzadas

Exemplo:baquelite (resina de fenol-formol) Cura: mudança das propriedades físicas de uma resina por reação química, pela ação de um catalisador e/ou calor e um agente de cura, gerando ligações cruzadas entre as cadeias poliméricas. Antes da cura o termorrígido é um oligômero, apresentado-se como um líquido ou na forma de um pó. Oligômero: polímero que apresenta baixa massa molar __ MM  10.000 Obs: O termo cura é utilizado para termofixos. No caso de borrachas o termo utilizado é vulcanização.

Baroplásticos: são plásticos que, com aumento substancial de pressão e temperatura, fluem através de rearranjos em sua conformação. Seu estado físico tende a ser borrachoso.

Elastômero: polímeros que na temperatura ambiente podem deformar-se, no mínimo, duas vezes o seu comprimento inicial, retornando ao seu comprimento original. Características: em geral, possuem cadeias flexíveis amarradas umas às outras, com baixa densidade de ligações cruzadas. Exemplo: borracha vulcanizada Borracha: elastômero natural ou sintético

Vulcanização: processo químico de fundamental importância às borrachas, introduzindo elasticidade e melhorando a resistência mecânica. enxofre: principal agente de vulcanização

Fibras: termoplástico orientado. A orientação das cadeias e dos cristais, durante a fiação foi forçada para aumentar a resistência mecânica, possibilitando a utilização na forma de fios finos. Exemplos: náilons, poliéster

Configuração de cadeias poliméricas A configuração de uma cadeia polimérica são arranjos espaciais fixados por ligações químicas intramoleculares. A configuração de um polímero é definida durante a polimerização, não sendo alterada posteriormente. Obs: a mudança na configuração requer a quebra de ligações envolvendo a degradação do polímero.

Tipos de Configuração em Polímeros Encadeamento:

Taticidade É a regularidade espacial com que os grupos laterais encontram-se na cadeia polimérica: