polímeros - classificações e proriedades

Engenharia de Produção

CARLOS ALBERTO ALVES

Administração

MBA Logística

Polímeros

Classificação e Propriedades

Carlos Alberto Alves dos SantosCiência e Tecnologia dos MateriaisProf. Orlando Sodré Gomes

Introdução Polímeros

Meros

Polímeros

Poly = muitosMeros = partesGrego

• São MACROMOLÉCULAS

• Compostas por unidades de que se repetem denominadas MEROS

• Ligadas por ligação COVALENTE

• Matéria prima: MONÔMEROS

• Formados através de reações denominada POLIMERIZAÇÃO

(MONÔMERO)

Definição

Representação

Analogia

Monômeros

Polímeros

H

H

cH

H

cH

H

cH

H

cH

H

cH

H

cH

H

cH

H

c

Unidade Mero

Polímeros

Processo dePolimerização

Comportamento átomos de carbono e hidrogênio

Classificação

Carlos Alberto Alves dos SantosCiência e Tecnologia dos MateriaisProf. Orlando Sodré Gomes

Polímeros

Classificação – quanto à origem

Naturais

Sintéticos

Látex Celulose Polissacarídeos

Tubos de PVC Borracha PET

Polímeros Sintéticos

Carlos Alberto Alves dos SantosCiência e Tecnologia dos MateriaisProf. Orlando Sodré Gomes

Classificação

Origem dos Polímeros SintéticosGLP (2%)

Gasolina (14%)

Nafta (12%)

Querosene (10%) Diesel (5%)

Graxas parafínicas (20%)

Óleos lubrificantes (20%)

Asfalto (17%)

Hidrogênio (1%)

Metano (16%)

Etileno (31%)

Etano (8%)

Propileno (24%)

Propano (3%)

Butileno (5%)

Outros (14%)

Polictileno

Poliprolineno

Petróleo (100%)

Refino de Petróleo/ Produção de Polietileno

Asfalto

Óleo Combustível

Óleo Lubrificante

RetortaÓleo Diesel

Querosene

Gasolina

Gás (GLP)

Torr

e de

D

esti

laçã

o

Proc

esso

de

Craq

ueam

ento

Nafta

Petroquímica

C C

H H

H H

Etileno(C2H4)

Polímero

Polietileno(CH2-CH2)n

Monômero

Polimerização

Classificação – quanto ao número de monômeros

Homopolímeros - Um único tipo de “mero”, derivado de um único “monômero".

Copolímeros - Dois ou mais tipos de “meros”, derivado de mais de um “monômero”.

Cadeia linear

Classificação – quanto ao tipo de cadeia

Ramificada na cadeia linear básica

Ligações cruzadas

Classificação – quanto ao tipo de cadeia

Classificação – quanto ao tipo de cadeia

Reticulada (tridimensionalmente) ou em rede

Classificação – quanto ao método de Polimerização

Adição

Iniciação – rompimento das ligações duplas.

Propagação – início do processo de formação das cadeias poliméricas pelos pontos reativos.

Término – eliminação dos pontos reativos, encerrando a polimerização.

Classificação – quanto ao método de Polimerização

Condensação

Obtidos por meio de reações entre monômeros (iguais ou diferentes), onde há a saída de uma molécula de uma substância, que é geralmente a água.Principais Produtos:

Baquelite Kevlar Policarbonato

Náilon PET

Classificação – quanto à organização da cadeia polimérica

Amorfo

Semicristalino

Não possuem nenhum grau de organização de suas cadeias

Se organizam e formam cristais

Politereftalato de etileno

Classificação – quanto à fusibilidade e/ou solubilidade

Amorfo

Semicristalino

Baixa resistência química Fundem rápido Baixa resistência a

tração Transparentes

Policloreto de Vinila

(PVC)

Polimetacrilato de metila (Acrílico)

Poliestireno (Isopor)

Translúcidos ou opacos Excelente resistência química Alta resistência a tração Alto ponto de fusão

Politereftalato de etileno

(PET) Polietileno

Politereftalato de etileno

Classificação – quanto à fusibilidade e/ou solubilidade

Termorrígidos ou termofixos Não são capazes de fundirem Estáveis à variações de

temperatura

Politetrafluoretileno (TEFLON) Resina alquídica

(Tintas)

Propriedades

Carlos Alberto Alves dos SantosCiência e Tecnologia dos MateriaisProf. Orlando Sodré Gomes

Polímeros

Politereftalato de etileno

Propriedades Mecânicas

Altas taxas de deformação: o material apresenta comportamento rígido.

Baixas taxas de deformação: o material apresenta comportamento dúctil.

Ligações cruzadas: inibem o movimento das moléculas, aumentando a resistência do polímero e tornando-o mais frágil.

Ligações intermoleculares secundárias: inibem o movimento molecular. Essas ligações são mais fracas que as ligações covalentes.

Massa molar: a resistência mecânica aumenta com a massa molar (para valores relativamente baixas (<104) de massa molar).

Orientação molecular: pode ser induzida através de uma pré-deformação.

de etileno

Propriedades Térmicas

Termoplásticos

Amolecem com o calor Mantém propriedades após resfriamento Dissolvem em solventes adequados Podem ser reciclados Geralmente Lineares ou ramificados

de etileno

Propriedades Térmicas

Termofixos

Não amolecem com o calor São formados por reticulação Degradação térmica a temperaturas mais baixas Mais resistentes

Síntese da Classificação dos Polímeros

Naturais Sintéticos

Elastômeros Fibras Plásticos

Termoplásticos Termorrígidos

Ramificadas Lineares

Cadeias simples

Cadeias Reticuladas

Amorfos Cristalinos

Comportamento elástico

Comportamento vítreo

Áreas de Aplicações dos Polímeros - representatividade

Fonte: Antônio Augusto GorniAdaptação: Carlos

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Referências

MANO, E. B.; MENDES, L. C. Introdução a Polímeros. 2.ed. rev. e ampl. São Paulo: Edgard Blucher, 2004