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Introdução aos Polímeros

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ATIVIDADE INICIAL

- Três materiais plásticos de cada aluno;- Tempestade de ideias: diferenças entre cada material;

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O QUE SÃO POLÍMEROS?

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Classes de materiais: METAIS

CERÂMICOS

POLÍMEROS

COMPÓSITOS: composto por mais de um tipo de material

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Como é um polímero ?

temperaturapressãoativadorescatalizadores

Monômero (gás / líquido)

Polímero (sólido)

Monômero = molécula pequena capaz de reagir

Mero = estrutura química repetitiva da moléculaOligômero = molécula com poucos meros

Polímero = macromolécula com muitos meros

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Nem toda molécula é capaz de polimerizar

várias moléculas de cloreto de vinila

várias moléculas de água

uma molécula de PVC poli (cloreto de vinila)

uma molécula de “poliágua”

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Todo polímero é uma macromolécula, mas nem toda macromolécula é um polímero

Macromolécula polimérica possui unidade química repetitiva

Macromolécula não polimérica não possui unidade química repetitiva

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celulosecelulose

amidoamido

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queratina

polipeptídeos

cartilagem

macromoléculas inorgânicas

polissacarídeos

macromoléculas orgânicas

colágeno

proteínas

celulose amido quitina

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Cadeia Petroquímica Refinaria:

Petróleo Nafta Petroquímica 1ª geração:

Nafta Monômero Petroquímica 2ª geração:

Monômero Polímero Petroquímica 3ª geração:

Polímero Produto

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Aplicações Plásticos Borrachas Fibras Adesivos Tintas Cosméticos Alimentos

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Classificação: origem Naturais

Celulose Borracha natural

Naturais Modificados Acetato de celulose Nitrato de celulose

Sintéticos PVC Poliestireno ABS

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Polímeros sintéticosPolietileno (PE)

Polipropileno (PP)

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Polímeros sintéticosPoliestireno (PS)

Poliacrilonitrilo (PAN)

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Polímeros sintéticosPoli (metacrilato de metila) ou acrílico (PMMA)

Poli (cloreto de vinila) (PVC)

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Polímeros sintéticosPolibutadieno (PB)

Poliamida (PA) ou Nylon

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Polímeros sintéticosPoliésteres (PET, PBT, PEN)

Policarbonato (PC)

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Polímeros sintéticosPoliuretanos (PU)

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Polímeros sintéticosPolitetrafluoretileno (PTFE) ou Teflon

Poli (vinil-pirrolidona) (PVP): géis e laquês Epóxis: adesivos

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Classificação: arquitetura molecular

Lineares

Ramificados

Reticulados

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Classificação: número de meros na cadeia HomopolímerosApenas um tipo de unidade química na cadeia

CopolímerosMais de um tipo de unidade química na cadeia

SAN: estireno – acrilonitriloABS: acrilonitrilo – butadieno – estirenoPP copolímero: PP – PEBorracha SBR: estireno - butadieno

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Copolímeros: tipos

alternados

aleatórios

em bloco

enxertados

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Copolímero Blenda Copolímero: polímero com mais de um tipo de mero na cadeia

PSAI (PS alto impacto) = todas as moléculas tem uma cadeia principal de polibutadieno com ramificações enxertadas de poliestireno.

Blenda: mistura física de polímeros Noryl® = PSAI + PPO (poli-óxi-fenileno) PEAD + PELBD sacolas de supermercado

Compósito: polímero misturado com outro tipo de material PP carregado com talco Poliéster + fibra-de-vidro

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Poliestireno de Alto Impacto (PSAI)

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Polietilenos: arquitetura x densidade PEAD (alta densidade)

PEBD (baixa densidade)

PELBD (linear de baixa densidade)

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Classificação: comportamento térmico Termoplásticos

Escoam quando aquecidos Solidificam quando resfriados

Termofixos Não escoam quando aquecidos Solidificam quando aquecidos pela primeira vez, pois são

formados por pré-polímeros, oligômeros ou monômeros tri funcionais que reagem e reticulam

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comportamento térmico x arquitetura Termoplásticos

lineares ramifcados

Termofixos reticulados com ou sem cross-links

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Classificação: comportamento mecânico Plásticos

Pouca elasticidade deformação predominantemente plástica

Podem ser rígidos ou flexíveis Elastômeros

Grande elasticidade deformação predominantemente elástica

Fibras Pequena deformação e alta resistência

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Classificação: taticidade da cadeiaPosição do radical em relação ao eixo da cadeia

Isotáticos sempre do mesmo lado

Sindiotáticos alternância do lado

Atáticos disposição irregular

POLIESTIRENOS

Atático comercial

Sindiotático não é comum

Isotático não existe

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Classificação: sínteseForma como o material é polimerizado Por adição poliadição:

Por etapas Policondensação:

Pode haver formação de subprodutos da reação de policondesação, como água, metanol, ácido clorídrico

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Condições para polimerização

Mero trifuncional possibilidade de três ligações polímero reticulado

Mero bifuncional possibilidade de duas ligações polímero linear

Monômeros monofuncionais possibilidade de uma ligação não polimeriza, pois o produto da reação não consegue se ligar com outras moléculas semelhantes

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Poliadição Condição: monômero com ligação insaturada na cadeia

2 ligações duplas dieno

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Policondesação Condição: monômeros com 2 grupos

funcionais:Diálcoois, Diácidos, Diaminas, Diisocianatos

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policondesação Poliésteres:

Diálcool + diácido = diésterDiéster + diéster + diéster + diéster = poliésterdiéster + diácido + diéster + diácido = poliéster

PETPoli (tereftalato de etileno)

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policondensação Poliamidas:

Diamina+ diácido = diamidaDiamida + diamida+ diamida+ diamida = poliamida

PA 6/6

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policondesação Poliuretanos: Diisocianato+ diálcool (diol) = diuretana Diisocionatos + poliálcool (poliol) = poliuretano

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Classificação: Isomerismo geométricoIsopreno: 2 ligações duplas

pode formar quatro polímeros com a mesma fórmula molecular, C5H8,

porém, com configurações químicas diferentes.

CIS

radicais iguais do mesmo lado

TRANS

radicais iguais em lados diferentes

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Classificação: química da cadeia polimérica

PoliamidaPoliésteretc.

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Tarefa 1

Trabalho sobre a classificação quanto à

química da cadeia polimérica