Polímeros sintéticos - Moodle

Química e Física dos Materiais II
Ano lectivo 2013/2014
Departamento de Química e Bioquímica
Um polímero é uma macromolécula, natural ou artificial, constituída por
unidades moleculares que se repetem um grande número de vezes.
Os polímeros sintéticos obtêm-se por polimerização a qual pode ser do
tipo policondensação ou poli-adição. Como o número de moléculas que
se unem pode ser variável, o polimerizado resultante é formado
geralmente por macromoléculas de diferentes massas moleculares
Os polímeros compostos por um único tipo de monómero e cujas
moléculas se distinguem unicamente pelo número de unidades do
monómero que contém, designam-se
por
homopolímeros .
Os polímeros constituídos por dois ou mais tipos de monómero
denominam-se co-polímeros e constituem uma sequência mais ou
menos desordenada das unidades monómeras em função das
quantidades respectivas de monómeros ligados e da sua reactividade em
relação
à
cadeia
que
se
forma
(Fonte:
Infopédia).
A polimerização é
um processo
químico em que ocorre a combinação
de muitas pequenas moléculas,
conhecidas como monómeros, de
modo a formarem uma cadeia. Nesta
cadeia essas pequenas unidades estão
unidas por ligações covalentes
Unidade de repetição do
polipropileno
Durante o processo de polimerização, alguns grupos funcionais em
cada monómero podem ser perdidos. Este é o caso, por exemplo da
polimerização do poliéster PET (polietilenoglicolterftalato). Os
monómeros são o ácido terftálico (HOOC-C6H4-COOH) e etilenoglicol (HO-CH2-CH2-OH), mas a unidade de repetição é: -OC-C6H4COO-CH2-CH2-O-, que corresponde à combinação dos dois
monómeros com a perda de uma molécula de água. A parte de cada
monómero que é incorporada no polímero é conhecido como
unidade de repetição ou resíduo do monómero.
•A propriedade mais elementar de um polímero é a identidade dos
seus monómeros constituintes.
•Um
segundo
conjunto
de
propriedades,
conhecida
como
microestrutura, descreve essencialmente o arranjo destes monómeros
dentro do polímero à escala de uma única cadeia. Essas propriedades
estruturais
básicas
desempenham
um
papel
importante
na
determinação da massa e das propriedades físicas do polímero, e
descrevem macroscópicamente como o polímero se comporta .
•As propriedades químicas descrevem como a maior parte do
polímero interage com outros produtos químicos e solventes.
Os polímeros semi-sintéticos são resultantes de polímeros naturais
que foram modificados e que portanto apresentam propriedades
diferentes das originais. A sua produção iniciou-se durante a
segunda metade do século XIX. Alguns desses polímeros semisintéticos são:
borracha vulcanizada – as cadeias de borracha natural são
interligadas pela presença de átomos de enxofre o que aumenta a
sua resistência mas sem perder a elasticidade;
ebonite – resina dura e brilhante que resulta da junção de borracha
natural com excesso de enxofre;
nitrocelulose – obtida a partir das fibras do algodão misturado com
ácido nítrico e ácido sulfúrico. Quando as fibras do algodão são
misturadas com solvente (e um óleo vegetal?) originam o parkesine
também descrito como o ambar sintético, e se misturadas com
cânfora e álcool originam o celulóide.
•Poliestireno (esferovite) - copos, caixas (CDs, cassetes e outras)
•Polietileno - baldes, sacos de lixo, sacos de embalagens
•Polipropileno - cadeiras, poltronas, pára-choques de automóveis
•Poliamida 6-6 (nylon 6-6) - fibras, cordas, roupas
•PVC (poli cloreto de vinilo) - tubos
•Plexiglas , “vidro plástico“, acrílicos - plástico transparente muito
resistente usado em portas e janelas, lentes de óculos.
•Teflon - revestimento interno de panelas
•Baquelite (fórmica) - revestimento de móveis (fórmica), material eléctrico
(tomadas e interruptores)
•Poliuretano - espumas rígidas e flexíveis; isolantes
•Polímeros semissintéticos: borracha - pneus, câmaras de ar, etc.
•Polímeros naturais: amido - alimentos, fabricação de etanol ;
celulose - papel, algodão, explosivos
Ocorre a degradação de um polímero quando se verifica uma mudança
nas propriedades de resistência à tracção, na cor, forma, peso molecular,
etc, sob a influência de um ou mais factores ambientais tais como calor,
luz, produtos químicos e, em alguns casos, a acção galvânica.
Estas alterações podem ser indesejáveis, tais como mudanças durante a
sua utilização, ou desejáveis, como é o caso de se pretender um polímero
biodegradável.
É muitas vezes devida à hidrólise das ligações da cadeia polimérica, o
que leva a uma diminuição da massa molecular do polímero.
A acção do ozono e dos raios UV é responsável pela degradação de
muitos polímeros.
A susceptibilidade de um polímero à degradação depende de sua
estrutura. Polímeros provenientes de monómeros contendo epóxidos
e cadeias contendo anéis aromáticos são especialmente suscetíveis à
degradação por acção dos raios UV, enquanto que os poliésteres são
suscetíveis à degradação por hidrólise. Polímeros à base de carbono
são mais suscetíveis à degradação térmica do que polímeros
inorgânicos como o polidimetilsiloxano e portanto não são ideais
para aplicações a temperaturas mais elevadas.
•A degradação do polímero também pode ocorrer através da ação
galvânica. Em 1990, Michael Faudree descobriu que resinas sintéticas
eram degradadas quando associadas a um metal activo em solução
salina, ou seja, em ambientes de água salgada. A degradação
consiste na dissolução da resina e na perca de fibras soltas.
•A degradação de polímeros para formar moléculas menores
pode prosseguir por cisão ao acaso ou por cisão específica.
A degradação do polietileno ocorre por cisão ao acaso
havendo quebra das ligações que mantém os átomos do
polímero juntos. Quando aquecido acima de 450 º degradase e forma uma mistura de hidrocarbonetos.
•Outros polímeros, como o poli-alfa-metil-estireno, sofrem
cisão específica da cadeia, ocorrendo a ruptura apenas nas
extremidades. No caso anterior, este polímero literalmente
despolimeriza para se tornar no monómero constituinte.
http://www.polymerchemistryhypertext.com/IntroduçãoAosPolímeros.
htm#whatisapolymer
http://pt.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmero
http://www.videos.uevora.pt/oquesaopolimeros.pdf