polímeros

Polímeros são macromoléculas em que existe uma
unidade que se repete, chamada monômero. O
nome vem do grego: poli = muitos + meros =
partes, ou seja, muitas partes. A reação que forma
os polímeros é chamada de polimerização
A variedade de objetos a que
temos acesso hoje se deve à
existência
de
polímeros
sintéticos, como por exemplo:
sacolas plásticas, para-choques
de automóveis, canos para água,
panelas antiaderentes, mantas,
colas,
tintas,
etc.
 Tudo começou durante a Segunda Guerra Mundial
(1939), muitos precisavam de um isolante elétrico, e
então surgiu a primeira utilização de polímeros em
radares militares. Os radares militares foram muito
importantes durante a guerra, através deles era
possível perceber a chegada dos inimigos como
também situar as tropas de combate. Foi por isso que a
primeira utilização dos polímeros ficou conhecida,
eles isolavam a parte elétrica desses radares.
 Atualmente, a importante utilização de
polímeros como isolante em instalações
elétricas se faz presente através dos
polietilenos. Os polietilenos são polímeros
de baixa densidade, de aspecto brilhante,
flexível e que são facilmente moldados
para encapar fios de eletricidade. Mas a
utilização desse polímero não se limita
apenas a esta função, conforme seu
preparo são ainda empregados na
fabricação de sacolas para compras, lixo e
embalagens
para
alimentos.
Os polímeros correspondem ao agrupamento de
pequenas moléculas denominadas monômeros que ao
se ligarem formam macromoléculas, eles são
derivados do plástico. A maioria dos objetos que
utilizamos hoje em dia tem polímeros na sua
constituição, esses compostos causam muitos
problemas ao ambiente, pois são poluidores.
O
lixo urbano representa um dos
grandes desafios atuais, nele são
encontrados diversos materiais que por
sua natureza química são resistentes à
biodegradação.
 Definição da palavra plástico: deriva do grego
plastikós e significa “que pode ser moldado”. O
nome já revela a principal propriedade dos
plásticos: a facilidade de moldagem.
 Utilização dos plásticos: através de métodos
adequados, os plásticos assumem a forma de
pratos, caixas, sacos, garrafas, etc.
 • Descarte do plástico: este ato constitui um dos
maiores problemas deste material, o plástico
demora cerca de quatro a cinco séculos para se
degradar. O descarte inapropriado leva ao
acúmulo na natureza e conseqüentemente a
problemas
ambientais.
Acrilato de etila
 Talvez você o conheça
mais
pelo
nome
genérico “acrílico”, mas
o acrilato de etila tem
sido vastamente usado
no mundo moderno. É
componente essencial
para a polimerização de
resina e emulsões.
 A forma acrilato de etila é mais empregada para a
produção de tintas especiais, que resistem à
umidade em cozinhas e banheiros, e a exposição ao
sol e chuva.
 A característica flexível e resistente das tintas
permite que sejam aplicadas para recobrir
superfícies metálicas, tais como máquinas de lavar,
geladeiras, lavadoras de louça, entre outras.
 O acrilato de etila confere um acabamento
laqueado, que permite uma limpeza regular
(diária) das superfícies sem que a tinta se solte.
Utilização dos Polímeros sintéticos
 Você já parou para pensar o
que seria da modernidade
sem a presença dos
polímeros sintéticos? Para
ser mais preciso, imagine
um carro sem o conforto
em seu interior? Ou como
seria difícil escrever com
penas de ave, ou ainda
vestir roupas feitas com lã
de carneiro? Isso sem falar
no computador, que é o
maior exemplo de avanço
tecnológico.
 Pois saiba que todo o conforto que usufruímos hoje
depende da presença de polímeros em nosso
cotidiano. Os painéis, estofados e acessórios que
compõem os luxuosos carros são feitos a partir
desta classe de compostos orgânicos: os polímeros
sintéticos.
 E mais: a caneta com que escrevemos, as roupas
feitas com os mais variados materiais (nylon,
ryon), a estrutura dos computadores (teclado,
mouse, CPU), enfim, vários objetos que fazem
parte da vida moderna contém em sua composição
algum tipo de polímero sintético.
 Pode-se afirmar que nos países mais desenvolvidos
são gastos anualmente mais de 100 quilos de
polímeros sintéticos por habitante, ou seja, são
compostos essenciais para nossa sobrevivência.
Tudo isso seria benéfico se não fosse o perigo
representado pelo aumento no uso de polímeros.
Eles são uma grande ameaça para a humanidade
em razão do descarte incorreto: os rios, mares e
áreas verdes recebem diariamente centenas destes
materiais que possuem a propriedade de não
serem biodegradáveis. Sendo assim, se acumulam
na
natureza
contaminado
o
ambiente.
Polímeros e Poluição
 A partir da década de 1960
iniciou-se o processo de
modernização
das
embalagens para produtos
industrializados. Foi a
partir daí que começaram
os problemas: antes dessa
época
as
embalagens
utilizadas para sólidos
eram papéis e papelão, e
para os líquidos eram as
latas e vidros.
 Com
a
revolução
das
embalagens, surgiram as
embalagens plásticas que são
derivadas de polímeros, estas
são mais usadas devido
algumas
vantagens
que
apresentam. Elas são obtidas
a
baixo
custo,
são
impermeáveis, flexíveis e ao
mesmo tempo são resistentes
a impactos. Sendo assim,
foram substituindo as antigas
embalagens até serem usadas
em larga escala como nos dias
atuais.
 São
necessários
de
100
a
150
anos
(aproximadamente) para que os polímeros sejam
degradados no ambiente. Por isso a poluição causada
pelos polímeros se tornou uma preocupação em
escala mundial, além de poluir rios e lagos, polui
também o solo de um modo geral.
 Os grandes vilões deste século são os materiais
poliméricos como as garrafas PET de refrigerantes,
que acarretam problemas ambientais pelas
características de serem descartáveis. A poluição
pelos polímeros poderia ser minimizada com a
reciclagem dos plásticos ou o emprego de polímeros
biodegradáveis.
PET: plástico do momento
 O PET teve sua descoberta
em 1941 pelos químicos Rex
Whinfield e James Dickson.
Enquanto
trabalhavam
com etilenoglicol, Rex e
James
notaram
o
aparecimento
de
um
material pegajoso que,
quando esticado, dava
origem
a
longas
e
resistentes fibras, se tratava
de um éster capaz de
formar cadeias poliméricas
(polímeros). Devido a esta
composição, foi definido
como poliéster.
 O poliéster é usado até hoje para compor
tecidos que não amarrotam, talvez por esta
vantagem esteja a tanto tempo no mercado.
Nos últimos anos foi empregado na
fabricação de garrafas descartáveis, e
recebeu a nomenclatura PET, esta é a
definição própria para as embalagens
compostas por poliésteres. Com as
vantagens de ser facilmente manuseado e
transportado, o PET se torna mais uma das
praticidades do século XXI que chegou para
substituir o vidro (pesado e frágil).
Polímero à prova de bala
O
cientista
americano Stephanie Kwolek,
no ano de 1965, na busca por
um material com a resistência
térmica do amianto e rigidez
da fibra de vidro, acabou por
descobrir um novo polímero.
Como se sabe, as balas são
feitas em aço e a velocidade
que
atingem
ao
serem
lançadas, as tornam fatais. O
Kevlar surgiu para mudar esta
história: com a chegada dos
coletes à prova de bala, o aço
que era imbatível, se tornou
frágil.
 Características do Kevlar: insolúvel, imune a ataque
químico, resistente ao fogo, flexível e leve.
 E não é só em coletes que se aplica o material Kevlar,
ele é usado também em revestimentos para motores de
aviões para evitar que uma eventual explosão na
turbina os danifique.
 Composição do Kevlar: longas cadeias de anel benzeno
interconectadas com grupos amida. O que torna o
polímero altamente resistente é a estrutura organizada
da cadeia, as forças atrativas entre as moléculas
permitem que se alinhem em camadas rígidas uma em
cima da outra. Toda esta organização estrutural
permite ao Kevlar obter resistência 5 vezes maior do
que no aço, ou seja, é bem mais forte.
 Mais aplicações do Kevlar: Quando se
adiciona fibras a este polímero, ele se torna
mais resistente e então pode ser usado para a
confecção de escudos militares, raquete de
tênis, roupas espaciais, em carros de corrida
de
Fórmula
Um,
entre
outras.
O Kevlar se destacou mesmo por
proporcionar maior segurança aos policiais,
agora você já sabe de que é feito o colete que
permite combater o crime sem maiores
riscos.
Polímero Nylon
 O nylon, no português náilon,
A primeira meia-calça fabricada
com polímero nylon
é uma fibra têxtil sintetizada
em laboratório, faz parte da
classe dos polímeros e é muito
usada na fabricação de roupas
femininas como lingeries,
roupas de banho (biquínis,
maiôs). O nylon consiste em
uma fibra orgânica muito útil
atualmente,
mas
sua
descoberta não é recente. Já
no início do século XX (1927),
foi preciso desenvolver um
tecido resistente para fabricar
roupas e substituir a seda de
preço elevado.
 O novo material foi sintetizado em um laboratório de
Química Orgânica por químicos da época, o que eles
não sabiam é que essa descoberta iria revolucionar a
nova geração. Na década de 40, o nylon foi colocado à
venda na forma de meias, qual não foi a surpresa
diante do sucesso do produto: as primeiras horas de
comercialização do novo material sintético já foram
suficientes para vender mais de milhões de pares de
meias.
O sucesso pode ser explicado pelo preço do nylon, que
é bem mais acessível do que o da seda. Mas esta não foi
a primeira aplicação do nylon, ele foi empregado pela
primeira vez na fabricação de escova de dente, 10 anos
antes de se transformar em meias.
 O processo químico para se obter o nylon:
A
mistura
de
ácido
adípico
e
hexametilenodiamina. Esses compostos são
constituídos por 6 carbonos cada, a resistência
do nylon é explicada pelo procedimento de
obtenção do produto, para conseguir essa
propriedade foi preciso vários experimentos até
chegar à conclusão: a fibra para se tornar
elástica e resistente precisava ser fundida em
altas temperaturas, ou seja, em ponto de fusão
elevado.
Polímeros biodegradáveis
 Bioespuma.
 É um composto biodegradável
que foi
elaborado para
substituir
o
isopor.
A obtenção da Bioespuma é
feita a partir do óleo de
mamona. O processo consiste
em uma síntese que envolve
reações químicas entre o óleo
de mamona e amido, reações
que são denominadas de
esterificações. Veja o esquema
de obtenção da Bioespuma e o
seu processo de deterioração:
Os produtos finais do processo de
Biodegradação são: água (H2O) +
gás carbônico (CO2).
Poliuretano por uma boa causa
 As
Poliuretano traz comodidade a
lares na África do Sul
cabanas de ferro
retorcido, características
dos países mais pobres, são
extremamente
desconfortáveis em virtude
do calor intenso e da
proliferação de insetos. O
poliuretano na forma de
espuma
rígida
(compensado) é então
instalado e resolve bem o
problema por ser isolante
térmico e até mesmo
acústico.
 O poliuretano para estes fins vem na
forma de um revestimento, pintado
com uma resina à prova de fogo
(proteção contra os raios UV), que é
fixado nas paredes de ferro.
 O material é barato, ou seja, acessível
para a população de baixa renda e, por
isso, se tornou uma alternativa para
tornar os lares habitáveis.
Sexo seguro com poliuretano
 O poliuretano é o
A
camisinha, um dos
métodos
contraceptivos
mais seguros e que oferece
proteção contra todas as
doenças
sexualmente
transmissíveis, é composta
de polímeros
polímero
desenvolvido para
compor
preservativos mais
resistentes que os
de látex. E mais, o
material é super
leve, o que permite
que sejam mais
finos e confortáveis.
 Só para demonstrar quão versátil é o
poliuretano, conheça suas outras
aplicações: nos carros, é usado como
enchimento de assentos, revestimento
à prova de som, embaixo dos carpetes,
painéis isolantes, etc. Apesar de ser
usado em muitos dos acessórios do
automóvel, o material garante conforto
e leveza ao veículo, o que resulta em
economia de combustível.
Silicone - constituição e aplicações
 Os
polímeros
de
silicone, ou borrachas
de
silicone,
introduzidos
no
mercado em 1943 têm
diversas
aplicações,
em virtude da sua
grande
estabilidade
física.
 O silicone é um material que tem várias finalidades,
incluindo seu uso em produtos que consumimos
comumente em nosso dia a dia.
 O silicone é um polímero muito estável e apresenta
grande resistência ao calor, pois apenas os
compostos orgânicos ligados ao silicone é que
começam a entrar em combustão em contato com
o calor. Porém, quando esses radicais terminam de
reagir, resta apenas a sílica (areia), o que faz com
que a combustão não prossiga.
 Por ter essas características, ser atóxico, ter grande
inércia química e se apresentar de formas que
variam do líquido extremamente fluido até o
sólido semelhante à borracha, esses polímeros são
utilizados nas mais diversas áreas.
 A seguir temos algumas dessas aplicações:
Tipos de polímeros
 Composição do Teflon
 O Teflon é o nome popular do
polímero Politetrafluoretileno, a
sigla
PTFE
ajuda
na
identificação deste composto de
nome complicado. O PTFE
surgiu
em
meio
aos
experimentos do químico Roy
Plunkett, no ano de 1938,
enquanto
realizava
experimentos
com
gás
tetrafluoretileno. O cientista foi
surpreendido
com
o
aparecimento de um pó branco
no recipiente que continha o gás,
após estudos concluiu que se
tratava de um polímero formado
por cadeia de 100.000 átomos de
carbono ligados a 2 átomos de
flúor, se tratava do Teflon.
 Estudos revelaram também aspectos do novo
polímero como:
- Resistente a altas temperaturas (500°C);
- Insolubilidade em solventes;
- Resistência ao ataque por ácido corrosivo a
quente;
- Aspecto escorregadio.
 O pesquisador Louis Hartmann (1950), partiu
do princípio que precisava unir o componente
das panelas (alumínio) ao novo material,
 Acompanhe o processo realizado por Louis:
1. Aplicação de ácido clorídrico: o ácido aplicado
sobre a superfície da panela de alumínio corrói
criando pequenas brechas (porosidade).
2. Aquecimento: o Teflon é espalhado sobre o
metal alumínio corroído e levado a aquecimento a
uma temperatura de 400 °C por alguns instantes.
3. Fixação: O Teflon se fixa nas cavidades da
superfície da panela se transformando em um
filme contínuo ligado firmemente à superfície:
estes procedimentos conferem aspecto resistente
aos utensílios antiaderentes.
Epóxidos
 Epóxidos são compostos
orgânicos, mais
precisamente polímeros
que se formam a partir
da reação do éter cíclico
com o bis-fenol.
 Os epóxidos também são
denominados de
poliéteres por serem
derivados de um éter,
podem ser encontrados
na forma líquida e
incolor, são solúveis em
álcool, éter e benzeno.
 Tacos de golfe são produtos de
epóxidos.
 Os epóxidos são mais conhecidos por sua aplicação
em colas, neste caso uma mistura de poliamida e
resina epóxi se unem para formar outro polímero
de cadeias cruzadas, a estrutura molecular deste
novo polímero é extremamente rígida.
 Em razão da estrutura rígida, as colas e cimentos
do tipo epóxi são usadas para fabricar skates, tacos
de golfe, raquetes de tênis, e até em asas e
fuselagem de aviões.
 A resina epóxi possui uma função muito
importante nestes casos: manter as fibras unidas.
 Exemplos: Polímeros termoplásticos
 PC - Policarbonato
Aplicações: Cd´s, garrafas, recipientes para filtros, componentes de interiores de aviões,
coberturas translúcidas, divisórias, vitrines, etc.
 PU – Poliuretano
Aplicações: Esquadrias, chapas, revestimentos, molduras, filmes, estofamento de
automóveis, em móveis, isolamento térmico em roupas impermeáveis, isolamento em
refrigeradores industriais e domésticos, polias e correias.
 PVC - Rígido
Aplicações: Telhas translúcidas, portas sanfonadas, divisórias, persianas, perfis, tubos e
conexões para esgoto e ventilação, esquadrias, molduras para teto e parede.
 PS - Poliestireno
Aplicações: Grades de ar condicionado, peças de máquinas e de automóveis, fabricação de
gavetas de geladeira, brinquedos, isolante térmico, matéria prima do isopor.
 PP - Polipropileno
Aplicações: Brinquedos;Recipientes para alimentos, remédios, produtos químicos;
Carcaças para eletrodomésticos; Fibras; Sacarias (ráfia); Filmes orientados; Tubos para
cargas de canetas esferográficas; Carpetes; Seringas de injeção; Material hospitalar
esterilizável; Autopeças (pára-choques, pedais, carcaças de baterias, lanternas,
ventoinhas, ventiladores, peças diversas no habitáculo); Peças para máquinas de lavar.
 Polímeros termorígidos (termofixos)
 Baquelite:
 usada em tomadas
 Poliéster:
 usado em carrocerias, caixas d'água, piscinas, etc., na
forma de plástico reforçado (fiberglass).
 Elastômeros (borrachas)
Aplicações: pneus, vedações, mangueiras de borracha.
 CARACTERÍSTICAS
 As principais e mais importantes
características dos polímeros são as
mecânicas. Segundo ela os polímeros
podem ser divididos em:
 Termoplásticos.
 Termorrígidos (termofixos) e
 Elastômeros (borrachas).
 TERMOPLÁSTICOS
 São também chamados plásticos, e são os mais
encontrados no mercado. Pode ser fundido diversas
vezes, alguns podem até dissolver-se em vários
solventes. Logo, sua reciclagem é possível,
característica bastante desejável atualmente. Sob
temperatura ambiente, podem ser maleáveis, rígidos
ou mesmo frágeis. Estrutura molecular: moléculas
lineares dispostas na forma de cordões soltos, mas
agregados, como num novelo de lã. Exemplos:
polietileno (PE), polipropileno (PP), poli(tereftalato de
etileno) (PET), policarbonato (PC), poliestireno (PS),
poli(cloreto de vinila) (PVC), poli(metilmetacrilato)
(PMMA)...
 TERMORRÍGIDOS (TERMOFIXOS)
 São rígidos e frágeis, sendo muito estáveis a
variações de temperatura. Uma vez prontos, não
mais se fundem. O aquecimento do polímero
acabado promove decomposição do material antes
de sua fusão, tornando sua reciclagem complicada.
Estrutura molecular: os cordões estão ligados
fisicamente entre si, formando uma rede, presos
entre si através de numerosas ligações, não se
movimentando com tanta liberdade os
termoplásticos. Pode-se fazer uma analogia com
uma rede de malha fina.
 ELASTÔMEROS (BORRACHAS)
 Classe intermediária entre os termoplásticos
e os termorrígidos: não são fusíveis, mas
apresentam alta elasticidade, não sendo
rígidos como os termofixos. Reciclagem
complicada pela incapacidade de fusão.
Estrutura molecular: a estrutura é similar à
do termorrígido, mas há menor número de
ligações entre os "cordões". Como se fosse a
rede, mas com malhas bem mais largas .
 Aplicações
 O plástico é um dos materiais que pertence à família
dos polímeros, e provavelmente o mais popular. É um
material cada vez mais dominante em nossa era e o
encontramos frequentemente em nosso dia a dia.
 Por que há baldes em plástico e não de chapa metálica
ou madeira, como antigamente? Resposta: O plástico é
mais leve que os outros materiais. Os compósitos
poliméricos são usados em aplicações estruturais
devido à uma combinação favorável de baixa massa
específica e desempenho mecânico elevado. Para que
carregar um pesado balde metálico se o plástico torna
o balde leve e estável o suficiente para transportar
água?
 Por que os fios elétricos são revestidos de plástico e não
mais de porcelana ou tecido isolante, como antigamente?
Resposta: O revestimento plástico é mais flexível que a
porcelana. Também é bem mais robusto e resistente às
intempéries do que os tecidos. E tudo isso sem prejudicar o
isolamento elétrico que é absolutamente vital neste caso.
 Por que as geladeiras são revestidas internamente com
plástico? Resposta: O plástico é robusto o suficiente e é um
ótimo isolante térmico, exigindo menor esforço do
compressor para manter os alimentos congelados.
 Por que o CD é feito de plástico? Resposta: O plástico
utilizado neste caso – policarbonato (ou, abreviadamente,
PC) - é tão transparente quanto o vidro, ao mesmo tempo
que é mais leve e é bem menos frágil.
 RECICLAGEM
 Alguns polímeros, como termorrígidos e borrachas, não
podem ser reciclados de forma direta, pois não existe uma
forma de refundí-los ou depolimerizá-los. Na maioria das
vezes a reciclagem de termoplásticos não é
economicamente viável devido ao seu baixo preço e baixa
densidade. Somente plásticos consumidos em massa, como
o PE (polietileno) e PET poli(tereftalato de etileno),
apresentam bom potencial econômico. Outro problema é o
fato dos plásticos reciclados serem encarados como
material de segunda classe. Quando a reciclagem não é
possível a alternativa é queimar os plásticos,
transformando-os em energia. Porém os que apresentam
halogânio, como o PVC que geram gases tóxicos na queima.
Para que isso não ocorra esse material deve ser
encaminhado para dehalogenação antes da queima.
 COMO SÃO PRODUZIDOS OS POLÍMEROS?
 A matéria prima que dá origem ao polímero chama-se
monômero. No caso do polietileno (PE) é o etileno (ou
eteno).
 Por sua vez, o monômero é obtido a partir do petróleo ou
gás natural, pois é a rota mais barata.
 É possível obter monômeros a partir da madeira, álcool,
carvão e até do CO2, pois todas essas matérias primas são
ricas em carbono, o átomo principal que constitui os
materiais poliméricos. Todas essas rotas, contudo,
aumentam o preço do monômero obtido, tornando-o não
competitivo.
 No passado, os monômeros eram obtidos de resíduos do
refino do petróleo. Hoje o consumo de polímeros é tão
elevado que esses “resíduos” de antigamente tem de ser
produzidos intencionalmente nas refinarias para dar conta
do consumo!
 PROPRIEDADES FÍSICAS DOS POLÍMEROS
 Leves
 Mais leves que metais ou cerâmica. Ex:
PE (polietileno) é 3 vezes mais leve que
o alumínio e 8 vezes mais leve que o aço.
Motivação para uso na indústria de
transportes, embalagens, equipamentos
de esporte...
 Propriedades Mecânicas Interessantes
 Alta flexibilidade, variável ao longo de faixa bastante
ampla, conforme o tipo de polímero e os aditivos usados na
sua formulação;
 Alta resistência ao impacto. Tal propriedade, associada à
transparência, permite substituição do vidro em várias
aplicações. Quais seriam? lentes de óculos (em acrílico ou
policarbonato), faróis de automóveis (policarbonato),
janelas de trens de subúrbio, constantemente quebradas
por vândalos (policarbonato);
 Note-se, contudo, que a resistência à abrasão e a solventes
não é tão boa quanto a do vidro. Lentes de acrílico riscam
facilmente e são facilmente danificadas se entrarem em
contato com solventes como, por exemplo, acetona!
 Baixas Temperaturas de Processamento
 Conformação de peças requer
aquecimento de 250oC. Alguns
plásticos especiais requerem até
400oC.
 Disso decorre baixo consumo de
energia para conformação.
 E também faz com que os
equipamentos mais simples e não tão
caros quanto para metais ou cerâmica.
 Baixa Condutividade Elétrica
 Polímeros são altamente indicados para aplicações
onde se requeira isolamento elétrico. Explicação:
polímeros não contém elétrons livres, responsáveis
pela condução de eletricidade nos metais.
 A adição de cargas especiais condutoras (limalha de
ferro) pode tornar polímeros fracamente condutores,
evitando acúmulo de eletricidade estática, que é
perigoso em certas aplicações.
 Há polímeros especiais, ainda a nível de curiosidades
de laboratório, que são bons condutores. O Prêmio
Nobel de Química do ano 2000 foi concedido a
cientistas que sintetizaram polímeros com alta
condutividade elétrica.
 Baixa Condutividade Térmica
 A condutividade térmica dos polímeros é
cerca de mil vezes menor que a dos metais.
Logo, são altamente recomendados em
aplicações que requeiram isolamento
térmico, particularmente na forma de
espumas.
 Mesmo explicação do caso anterior:
ausência de elétrons livres dificulta a
condução de calor nos polímeros.
 Maior Resistência a Corrosão
 As ligações químicas presentes nos plásticos lhes
conferem maior resistência à corrosão por oxigênio ou
produtos químicos do que no caso dos metais (ligação
metálica).
 Isso, contudo, não quer dizer que os plásticos sejam
completamente invulneráveis ao problema. Ex: um CD
não pode ser limpo com terebentina, que danificaria a
sua superfície.
 De maneira geral, os polímeros são atacados por
solventes orgânicos que apresentam estrutura similar a
eles. Ou seja: similares diluem similares.
 Porosidade
 O espaço entre as macromoléculas do polímero é
relativamente grande. Isso confere baixa densidade ao
polímero, o que é uma vantagem em certos aspectos.
 Esse largo espaçamento entre moléculas faz com que a
difusão de gases através dos plásticos seja alta. Em outras
palavras: esses materiais apresentam alta permeabilidade a
gases, que varia conforme o tipo de plástico.
 A principal conseqüência deste fato é a limitação dos
plásticos como material de embalagem, que fica patente no
prazo de validade mais curto de bebidas acondicionadas em
garrafas de PET. Por exemplo, o caso da cerveja é o mais
crítico.
 Essa permeabilidade, contudo, pode ser muito
interessante, como no caso de membranas poliméricas para
remoção de sal da água do mar.
 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. Suas reações químicas,
portanto, são regidas pela Química Orgânica.
São reações de difícil execução em laboratório.
Por isso, até o século passado, somente era possível
utilizar polímeros produzidos naturalmente, pois não
havia tecnologia disponível para promover reações
entre os compostos de carbono.
 2ª Fase: Polímeros Naturais e
Modificados
 as pesquisas sobre química orgânica se
multiplicam, criando a base fundamental
para o desenvolvimento dos materiais
poliméricos.
Ainda não havia tecnologia disponível para
se sintetizar industrialmente esses
materiais, mas já era possível alterar
polímeros naturais de modo a torná-los
mais adequados a certas aplicações.
 3ª Fase: Polímeros Sintéticos
 A borracha tornou-se matéria prima
estratégica devido à sua fundamental
importância para a indústria automobilística
e para a guerra moderna. Durante a década
de 1930 tanto os E.U.A. como a Alemanha
desenvolveram programas ambiciosos para
produzir a borracha sintética, visando
diminuir ou mesmo eliminar a dependência
da borracha natural, produzida em locais
remotos do globo.
 A ênfase do programa alemão era a produção de
borracha comum para pneus, enquanto que o
programa americano visava desenvolver borrachas
especiais para aplicações mais severas.
 Ambos os programas, contudo, proporcionaram um
enorme progresso à Ciência dos Polímeros, em função
do grande número de projetos de pesquisa básica e
aplicada que tiveram de ser desenvolvidos para se
atingir aos objetivos propostos.
 A Segunda Guerra Mundial, ao impor restrições às
fontes de borracha natural e outras matérias primas,
motivou o desenvolvimento de processos industriais
para a síntese de plásticos com propriedades
equivalentes ou similares à borracha, principalmente o
PVC.
 ALGUNS POLÍMEROS DE IMPORTÂNCIA INDUSTRIAL
 Certos plásticos se destacam por seu baixo preço e
grande facilidade de processamento, o que incentiva
seu uso em larga escala. São os chamados plásticos
ou resinas commodities, materiais baratos e usados
em aplicações de baixo custo. São o equivalente aos
aços de baixo carbono na siderurgia.
 Os principais plásticos commodities são: polietileno
(PE), polipropileno (PP), poliestireno (PS) e o
policloreto de vinila (PVC). A distribuição da
produção desses plásticos no Brasil, em 1998, pode
ser vista no gráfico a seguir:
 PE – Polietieno
 PP- Polipropileno
 PVC- Policloreto de Vinila
 PS- Poliestireno
A figura abaixo mostra, de forma aproximada, como se distribuem
as aplicações dos plásticos. Note-se que aqui não estão incluídos
alguns polímeros importantes, como as borrachas.
Policarbonato
Plástico da família dos poliésteres aromáticos.
 Principais propriedades
 Excelente resistência ao impacto;
 Excelente transparência: 96%;
 Boa estabilidade dimensional e térmica;
 Resistente aos raios ultravioleta;
 Boa usinabilidade;
 Boas características de isolamento elétrico.
 Produção brasileira em 1995: 10.000 t.
 Este importante plástico de engenharia foi acidentalmente
descoberto em 1898 na Alemanha, mas só em 1950 é que
seu desenvolvimento foi retomado, passando a ser
comercializado a partir de 1958.
 Aplicações
 Compact-Discs (CD’s);
 Janelas de segurança (por exemplo, em trens de
subúrbio);
 Óculos de segurança;
 Carcaças para ferramentas elétricas,
computadores, copiadoras, impressoras...
 Bandejas, jarros de água, tigelas, frascos...
 Escudos de polícia anti-choque;
 Aquários;
 Garrafas retornáveis.
Polipropileno (PP)
Mero: propileno (designação antiga do propeno):
 Principais propriedades
 Baixo custo;
Elevada resistência química e a solventes;
Fácil moldagem;
Fácil coloração;
Alta resistência à fratura por flexão ou fadiga;
Boa resistência ao impacto;
Boa estabilidade térmica;
Maior sensibilidade à luz UV e agentes de
oxidação, sofrendo degradação com maior
facilidade.
 Aplicações
 Brinquedos;
Recipientes para alimentos, remédios, produtos químicos;
Carcaças para eletrodomésticos;
Sacarias (ráfia);
Tubos para cargas de canetas esferográficas;
Carpetes;
Seringas de injeção;
Material hospitalar esterilizável;
Autopeças (pára-choques, pedais, carcaças de baterias,
lanternas, ventoinhas, ventiladores).
Peças para máquinas de lavar.
 Atualmente há uma tendência no sentido de se utilizar
exclusivamente o PP no interior dos automóveis. Isso
facilitaria a reciclagem do material por ocasião do
sucateamento do veículo, pois se saberia com qual material
se estaria lidando.