polímeros de crescimento em etapas

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POLÍMEROS DE CRESCIMENTO EM ETAPAS

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Introdução

Macromoléculas são moléculas que se tornam muito grandes, contendo o numero de átomos encadeados maior que uma centena, sem que haja um limite estabelecido de tamanho. Devido a esta peculiaridade, estas moléculas apresentam características especificas , provenientes também dos tipos de interações intermoleculares.

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As interações intermoleculares – maior resistência no estado sólido e maior viscosidade em solução.

Solubilidade – depende da estrutura e do solvente.

Curiosidade – formação de filmes.

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Macromoléculas naturais – polissacarídeos, poli-hidrocarbonetos, proteínas, ácidos nucléicos e etc.

Macromoléculas sintéticas – PET, Poliestireno, náilon, PVC e etc.

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Figura 1: estrutura polimérica da celulose

Fonte : http://reocities.com/CapeCanaveral/launchpad/9071/Polissac.html

Figura 2 : estrutura de uma proteína

Fonte : http://commons.wikimedia.org/wiki/User:Debstar

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Figura 3 : estrutura do PVC

Figura 4 : estrutura do polietileno

Fonte : http://www.mpcfaculty.net/mark_bishop/addition_polymers.htm

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Conceitos

Polímeros – macromoléculas caracterizadas por seu tamanho, estrutura e interação intra e intermoleculares. Suas unidades, denominadas “meros” são ligadas por covalência. O numero de meros determina o grau de polimerização.

Oligômeros - polímeros de baixo peso molecular.

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Resina – substâncias solúveis e fusíveis com peso molecular de intermediário a alto.

Monômeros – micromoléculas que compõem o polímero.

Polimerização – reação química que conduz aos polímeros.

Polímeros – não são produtos homogêneos (polimolecularidade).

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Homopolímeros – composto por apenas um tipo de monômero.

Copolímeros – composto por mais de um tipo de monômero.

Os copolímeros se dividem em 4 grupos gerais de arranjo:

Copolímeros aleatóriosCopolímeros alternadosCopolímeros em bloco Copolímeros graftizados

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O encadeamento das reações monoméricas podem ser na forma cabeça-cabeça, cauda-cauda e cabeça-cauda.

Isomerias – cis-trans e óptica (R), (S).

Figura 5 : exemplos de isômeros geométricos do polietileno.

Fonte : http://www.4college.co.uk/as/poly/Conduct.php

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Síntese

Polímeros podem ser preparados através da adição de alcenos, através de reações de crescimento em cadeia, com mecanismo de reação radicalar. Um dos principais agentes iniciadores é o peróxido de benzoíla.

Estes polímeros são chamados de polímeros de adição.

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Polímeros de condensação

Polímeros preparados através de reações de condensação, onde monômeros se unem em detrimento da eliminação pequenas moléculas.

Os tipos mais importantes: as poliamidas, poliésteres, poliuretanas e as resinas de formaldeído.

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Poliamidas

Polímeros que apresentam em sua estrutura o grupo amida.

Proteínas – derivados de α-aminoácidos.

Náilon – poliamida sintética

Video : (http://

www.youtube.com/watch?v=i5mtyKe2Dsk&feature=related)

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Nailon 6,6

Figura 6 : esquema de síntese do náilon 6,6.

Fonte: http://www.fibersource.com/f-tutor/nylon%20formal.htm

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Náilon 6

Fonte : http://www.fibersource.com/f-tutor/nylon%20formal.htm

Figura 6 : esquema de síntese do náilon 6

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Poliésteres

Polímeros ligados por grupos de ésteres. Um dos poliésteres mais conhecidos é o tereftalato de polietileno.

Métodos de síntese: - Esterificação catalisada por ácido.- Transesterificação - tereftalato de

dimetila

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PET

Figura 8 : síntese do PET por transesterificação.

Fonte: http://chem.chem.rochester.edu/~chem421/carbaddnelimpoly.htm

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Poliuretanas

Uretanas – compostos formados a partir da reação entre um alcool e um isocianato.

Polituretanas – normalmente são formadas a partir da reação entre diois e diisocianatos.

Comumente se reage poliésteres e

2,4-diisocianato tolueno.

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Polímeros de Fenol-FormaldeídoUm dos primeiros polímeros sintéticos, a

baquelite, foi preparada através da reação de condensação entre o fenol e o formaldeído, em reação catalisada tanto por ácido como por base.

Primeira etapa – formação de oligômero (resol).

Segunda etapa – molda-se o resol,polimerizando-o em polímeros de peso molecular alto e de estrutura altamente cruzada.

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Baquelite

Figura 9 : Síntese da baquelite

Fonte: http://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/VirtTxtJml/Images2/bakelite.gif

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Polímeros em Cascata

São polímeros de massa molecular alta, simétricos, altamente ramificados e polifuncionais.

Síntese – começa-se com um bloco central que leva a ramificações de até quatro sentidos. Adiciona-se então ao bloco, camadas chamadas de esferas em cascata e a cada esfera há um aumento de até 3 vezes o numero de pontos de ramificação e adiciona-se mais esferas, aumentando sucessivamente o numero de ramificações em projeção geométrica.

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Figura 10: polímero em cascata.

Fonte: http://macro.lsu.edu/russo/images/arborol2.gif

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Polímeros condutores

Anos 50 - Polímeros extrínsecos (negro de fumo, fibras metálicas, fibras de carbono).

Anos 70 – poliacetilenos

A condução esta relacionada às ligações π conjugadas nos polímeros

Aplicações – eletrodos, LEDs, anticorrosivos e etc.

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Obrigado a Todos