os plásticos e os materiais poliméricos

Os plásticos e os materiais poliméricos

Química 12º ano

Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012

O que são materiais plásticos? Os plásticos são polímeros produzidos através de

processos petroquímicos;

Exprimem a característica dos materiais poliméricos suscetíveis a serem moldados.

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Plásticos Mudam a sua forma fisica na forma de:

Filamentos Películas muito finas e outras

A pressão, o calor e as reações químicas são fatores que possibilitam estas

alterações


O que são polímeros ? Os polímeros, têm origem do grego “poli” (muitos) + “mero” (segmento).

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Monómero

Dímero

Trímero

Polimero

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Unidade estrutural

(motivo)

Grandes cadeias poliméricas

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• O número de vezes que o motivo se repete numa macromolécula é chamado grau de polimerização (GP). A massa molar média do polímero pode calcular-se a partir da massa molar do monómero e do grau de polimerização, segundo a equação,

de onde se pode concluir que quanto mais elevado for o GP maior é a massa molar média do polímero.

• Polimerização: processo resultante da reação entre dois monómeros para formar o polímero.

• A ligação entre os monómeros é feita através de pontos reativos, isto é, átomos ou grupos de átomos capazes de efetuarem uma nova ligação química, seja pelo rompimento de ligações duplas ou triplas ou pela eliminação de moléculas simples (O, , , …).

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• Polimerização por condensação: As reações de condensação notabilizam-se pela eliminação de pequenas moléculas (por exemplo ) durante o processamento da reação.

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Etilenoglicol Ácido adípico

Poliéster linear

• Polimerização por adição: A reação de polimerização de adição é uma reação em cadeia que se dá geralmente entre compostos com ligações duplas e o seu início requer a presença de um ião ou de um radical livre.

• 1ª etapa:

• 2ª etapa:

• 3ª etapa:- Combinação- Dismutação

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• Homopolímeros: polímeros compostos por um único tipo de monómeros.

• Copolímeros: polímeros constituídos por dois ou mais tipos de monómeros.

Aplicações dos polímeros:

Embalagens Construção CivilMáquinas e Equipamentos

Indústria Automóvel

Móveis EletrónicaAgricultura Utilidades

DomésticasOutros

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Alguns exemplos: O polietileno de baixa densidade (PEBD) - utilizado em

filmes, laminados, recipientes, embalagens, briquedos, isolamento de fios elétricos;

O polietileno de alta densidade (PEAD) - utilizado em recipientes, garrafas, filmes, brinquedos, materiais hospitalares, tubos para distribuição de água e gás, tanques de combustível;

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O polipropileno (PP)- utilizado em recipientes para alimentos, remédios e produtos químicos, carpetes, seringas, material hospitalar esterilizável;

Os polímeros especiais – produção de tintas latex e de inúmeros adesivos, cultura de plantas, fraldas, remoção de aminoácidos nas águas residuais, purificação de produtos da indústria bioquímica, etc.


Alguns exemplos:

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Polímeros Naturais: Os polímeros naturais são aqueles que

encontramos na Natureza.

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Borracha (extraída da seringueira)

Proteínas

Pneus

Curiosidade: A borracha começou a ser utilizada pelos povos da América Central e da América do Sul para confeção de sapatos, garrafas e bolas. Em meados do século XVIII a Europa teve conhecimento com exatidão das propriedades da borracha. Nos finais do século XVIII começaram-se a fabricar tubos com este material, e no século XIX foi descoberta a sua propriedade de apagar os traços de lápis de grafite.

Queratina - Constituinte das unhas, da pele e do cabelo, cujos monómeros são aminoácidos, entre os quais a cisteína.

Celulose - Nas estruturas fibrosas das plantas (troncos, cascas de sementes, folhas...) cujo monómero é a molécula de β-glucose.

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SABIAS QUE... Em cada fio de cabelo, milhares de cadeias de Queratina estão entrelaçadas em espiral, sob a forma de placas que se sobrepõem, resultando num longo e firme “cordão” proteico. A forma característica de cada cabelo resulta de um forte interação entre as proteínas.

Polímeros artificiais ou semissintéticos: Um polímero artificial ou semissintético é o produto

obtido por transformação química de um polímero natural..

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Exemplos de polímeros artificias ou semissintéticos :Exemplos de polímeros artificias ou semissintéticos :Exemplos de polímeros artificias ou semissintéticos :

John Wesley Hyatt

SABIAS QUE… O desenvolvimento químico e a sua aplicação industrial nasceram em 1869 quando Hyatt se propôs encontrar um substituto do marfim das bolas de bilhar, com as quais venceu uma competição.

Exemplos de polímeros artificiais ou semissintéticos:Rayon - A produção do rayon ou seda artificial

parte das fibras naturais do algodão (macromolécula).

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Acetato de celulose – O acetato de celulose por ser biodegradável (ecoplástico), tem vindo a despertar um enorme interesse no mercado de polímeros convencionais através da sua incorporação em misturas poliméricas, aumentando, desta forma, a taxa de biodegradabilidade dos plásticos derivados do petróleo.

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Polímeros sintéticos: Os polímeros sintéticos são novos materiais obtidos

industrialmente sem necessidade de precursores naturais.

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Exemplos polímeros sintéticos :Exemplos polímeros sintéticos:

Poliéster

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Poliuretano


Poli(cloreto de vinilo)

(PVC)

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Poliamida ou nylon 6,6


A temperaturas elevadas o PVC decompõe-se libertando cloreto de vinilo, que pode provocar cancro.


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LEDs, polímeros especiais emissores de luz.

O LED é formado por dois elétrodos que conduzem eletricidade, sendo um deles transparente para que a luz possa sair. Como os LEDs consomem menos energia, para os televisores, o resultado é ainda melhor do que as LCDs. Os fabricantes de televisões, na sua maioria, utilizam a forma edge LED para criar os seus painéis, que significa organizar os LEDs nas bordas do painel traseiro. As Full LEDs são aquelas que apresentam os díodos distribuídos em todo o painel, a uma distância bem pequena, melhorando ainda mais o desempenho e a qualidade das imagens.

Termoplásticos: Os termoplásticos são polímeros que necessitam

de calor para sem moldados e após o arrefecimento, mantêm a forma que lhes foi conferida pelo processo de fabrico e a rigidez

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Garrafas em PET

Processamento de termoplásticos:

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A moldagem pode ser:

Injeção Extrusão

http://www.barbiergroup.com/animations/agriculture/extrusion.htm

http://www.youtube.com/watch?v=Ht78p9xs3es&feature=related







Estrutura molecular dos termoplásticos:

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Polimeros amorfos

Plásticos semicristalinos

Polimeros de cristal liquido

Efeitos de temperatura nas diferentes estruturas dos termoplásticos:

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Termoplásticos

Linear ou pouco ramificado

Linear ou ramificado

Semicristalino

Amorfo


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Exemplos de polímeros semicristalinos: Polietileno (PE);

Polipropileno (PP);

Policarbonato (PC).

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Sabias que… São necessárias cerca de 30ton de petróleo para produzir aproximadamente 1 ton de PP ou PE.

Exemplos de polímeros amorfos:Poliestireno (PS);

Poli(metacrilato de metilo) (PMMA);

Poli(cloreto de vinilo) (PVC);

Poli(tereftalato de etileno) (PET).

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Exemplo de um polímero de cristal líquido: Vectra LCP.

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Plásticos termofixos ou termoendurecíveis: Os plásticos termofixos ou termoendurecíveis são

polímeros que se moldam numa determinada forma permanente e endurecem após uma determinada reação química (reticulação).

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Processamento de termofixos:

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http://www.ibtplasticos.ind.br/pt/processo-de-termoformagem.html



Estrutura molecular dos termofixos: A estrutura molecular é constituída por “cordões” que

estão ligados entre si, formando uma rede ou reticulado;

Pode fazer-se analogia com uma rede de malha muito fina.

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Exemplos:Baquelite;

Poliéster;

Poliuretano.

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Efeito da temperatura nas diferentes estruturas dos termofixos: Por aquecimento assumem uma estrutura

tridimensional reticulada com ligações cruzadas;Quando aquecidos não amolecem;Carbonizam antes de recuperar a maleabilidade.

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Códigos de identificação de plásticos:

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Densidade dos polímeros: • PET - Polietileno tereftalado - 1,29-1,40 g/cm3

• HDPE ou PEAD - Polietileno de alta densidade - 0,94-0,96 g/cm3

• PVC ou V - Policloreto de Vinila - 1,38-1,45 g/cm3

• PEBD ou LDPE - Polietileno de baixa densidade - 0,92-0,94 g/cm3

• PP - Poliproprileno - 0,90 g/cm3

• PS - Poliestireno - 1,05 g/cm3

• Outros

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Propriedades dos polímeros: • PET - Polietileno tereftalado - Não flutua em água; é transparente e brilhante.

• HDPE ou PEAD - Polietileno de alta densidade - Flutua em água; toque rugoso .

• PVC ou V - Policloreto de Vinila - Não flutua em água; é rigido e fácil de cortar.

• PEBD ou LDPE - Polietileno de baixa densidade - Flutua em água; toque sedoso, fácil de riscar; fléxivel e mais mole que o HDPE ou PEAD.

• PP – Poliproprileno – Flutua em água; alta resistência ao calor e aos químicos.

• PS – Poliestireno - Não flutua em água; é rígido e fácil de cortar, apresentando um anel característico quando furado.

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Temperatura de fusão/amolecimento dos polímeros: • PET - Polietileno tereftalado - 250 – 260 ºC

• HDPE ou PEAD - Polietileno de alta densidade - ~ 130 ºC • PVC ou V - Policloreto de Vinila -75 – 90 ºC • PEBD ou LDPE - Polietileno de baixa densidade - ~ 100 ºC • PP – Poliproprileno - 160 – 170 ºC • PS – Poliestireno -70 - 115 ºC

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Utilização dos polímeros: • PET – Garrafas de bebidas carbonatadas;• HDPE ou PEAD – Garrafas de leite, de lixívia e de

detergentes domésticos, caixas, baldes e revestimentos de cabos e fios.

• PVC ou V - Embalagens de detergentes e limpa-vidros, tubos para esgotos.

• PEBD ou LDPE – Sacos para mercearia e sacos de lixo.

• PP – Embalagens para margarinas, iogurtes e para comida congelada para micro-ondas.

• PS – Contentores para alimentos, tambores, tabuleiros e copos descartáveis, isolador e protetor de equipamentos (quando expandido).

Identificação de plásticos através de testes fisico-químicos:

Teste de densidade em água; Teste de densidade em álcool

isopropílico; Teste de densidade em óleo de milho; Teste da chama; Teste da acetona; Teste do aquecimento;

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http://www.youtube.com/watch?v=VoKrwwg_GLA



Diagrama de “marcha”:

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Extras

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Euro 2012: equipamento de Portugal é feito com 13 garrafas de plástico recicladashttp://www.greensavers.pt/2012/04/17/euro-2012-equipamento-de-portugal-e-feito-com-13-garrafas-de-plastico-recicladas-com-video/Vídeo :http://www.youtube.com/w

atch?v=19mZ5JkKers&feature=player_embedded

http://www.youtube.com/watch?v=gQakaYC0J_Y&feature=related

http://www.greensavers.pt/2012/04/17/euro-2012-equipamento-de-portugal-e-feito-com-13-garrafas-de-plastico-recicladas-com-video/





http://www.youtube.com/watch?v=19mZ5JkKers&feature=player_embedded






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Casa é construída com 18 toneladas de plásticos recicladoshttp://www.comunidadebancodoplaneta.com.br/profiles/blogs/casa-e-construida-com-18-toneladas-de-plasticos-reciclados

Vídeo :http://www.comunidadeba

ncodoplaneta.com.br/video/empresa-galesa-faz-casa-com-18

http://www.comunidadebancodoplaneta.com.br/profiles/blogs/casa-e-construida-com-18-toneladas-de-plasticos-reciclados





http://www.comunidadebancodoplaneta.com.br/video/empresa-galesa-faz-casa-com-18




Fim!Obrigado pela vossa

atenção! Trabalho realizado por:

12ºCQuímica 12º ano


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