Aula 2 - Introdução aos Polímeros 1

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL

NÚCLEO AVANÇADO DE FARROUPILHACURSO TÉCNICO EM PLÁSTICOS

Introdução aos Polímeros



ATIVIDADE INICIAL

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



O QUE SÃO POLÍMEROS?



Classes de materiais: METAIS

CERÂMICOS

POLÍMEROS

COMPÓSITOS: composto por mais de um tipo de material



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



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”



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



celulosecelulose

amidoamido



queratina

polipeptídeos

cartilagem

macromoléculas inorgânicas

polissacarídeos

macromoléculas orgânicas

colágeno

proteínas

celulose amido quitina



Cadeia Petroquímica Refinaria:

Petróleo Nafta Petroquímica 1ª geração:

Nafta Monômero Petroquímica 2ª geração:

Monômero Polímero Petroquímica 3ª geração:

Polímero Produto



Aplicações Plásticos Borrachas Fibras Adesivos Tintas Cosméticos Alimentos



Classificação: origem Naturais

Celulose Borracha natural

Naturais Modificados Acetato de celulose Nitrato de celulose

Sintéticos PVC Poliestireno ABS



Polímeros sintéticosPolietileno (PE)

Polipropileno (PP)



Polímeros sintéticosPoliestireno (PS)

Poliacrilonitrilo (PAN)



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

Poli (cloreto de vinila) (PVC)



Polímeros sintéticosPolibutadieno (PB)

Poliamida (PA) ou Nylon



Polímeros sintéticosPoliésteres (PET, PBT, PEN)

Policarbonato (PC)



Polímeros sintéticosPoliuretanos (PU)



Polímeros sintéticosPolitetrafluoretileno (PTFE) ou Teflon

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



Classificação: arquitetura molecular

Lineares

Ramificados

Reticulados



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



Copolímeros: tipos

alternados

aleatórios

em bloco

enxertados



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



Poliestireno de Alto Impacto (PSAI)



Polietilenos: arquitetura x densidade PEAD (alta densidade)

PEBD (baixa densidade)

PELBD (linear de baixa densidade)



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



comportamento térmico x arquitetura Termoplásticos

lineares ramifcados

Termofixos reticulados com ou sem cross-links



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



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



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



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



Poliadição Condição: monômero com ligação insaturada na cadeia

2 ligações duplas dieno



Policondesação Condição: monômeros com 2 grupos

funcionais:Diálcoois, Diácidos, Diaminas, Diisocianatos



policondesação Poliésteres:

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

PETPoli (tereftalato de etileno)



policondensação Poliamidas:

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

PA 6/6



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



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



Classificação: química da cadeia polimérica

PoliamidaPoliésteretc.



Tarefa 1

Trabalho sobre a classificação quanto à

química da cadeia polimérica

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