poli meros

Polímeros, Nomenclatura, Aplicações e Importância 2013

Da Silva, Celso Júlio Página 1

Índice

I. INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 2

II. OBJECTIVOS ........................................................................................................... 3

III. NOMENCLATURA .............................................................................................. 3

IV. NOMENCLATURA COM BASE NA FONTE (ORIGEM) ................................ 3

a) PARA POLÍMEROS DE ADIÇÃO ...................................................................... 4

b) PARA POLÍMEROS DE CONDENSAÇÃO ....................................................... 5

V. NOMENCLATURA BASEADA NA ESTRUTURA QUÍMICA REPETITIVA DO

POLÍMERO, PARA POLÍMEROS FORMADOS A PARTIR DE DOIS OU MAIS

TIPOS DE MONÓMEROS .............................................................................................. 5

a) PARA POLÍMEROS DE CONDENSAÇÃO ....................................................... 5

VI. NOMENCLATURA ESTABELECIDA PELA IUPAC (INTERNATIONAL

UNION OF PURÉ AND APPLIED CHEMISTRY) ....................................................... 6

VII. NOMES COMERCIAIS (SIGLAS) ...................................................................... 7

VIII. APLICAÇÕES DOS POLÍMEROS ...................................................................... 8

IX. IMPORTÂNCIA DOS POLÍMEROS ................................................................. 15

X. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................... 16



I. INTRODUÇÃO

No século XVI, com o advento dos descobrimentos espanhóis e portugueses tiveram os

primeiros contactos com os produtos extraído de uma árvore natural das Américas

(Havea Brasilems) Este extrato, produto da coagulação e secagem do Látex, apresentava

características de alta elasticidade e flexibilidade desconhecidos até então. Levado para

a Europa, adquiriu o nome de borracha pela sua capacidade de apagar marcas de lápis.

Sua utilização foi bastante restrita até a descoberta da vulcanização por Charles

Goodyear, em 1839. (Canevarolo, 2002).

Em 1846, Christian Schónbien, químico alemão, tratou o algodão com ácido nítrico,

dando origem à nitrocelulose, primeiro polímero semi-sintético.

A palavra polímero origina-se do grego poli (muitos) e mero1 (unidade de repetição).

Assim, um polímero é uma macromolécula composta por muitas (dezenas de milhares)

de unidades de repetição denominados meros, ligadas por ligação covalente. A matéria-

prima para a produção de um polímero é o monómero2, isto é, uma molécula com uma

(mono) unidade de repetição. Estas moléculas são combinadas por um processo

químico, chamada reação de polimerização. (Canevarolo, 2002).

Dependendo do tipo do monómero (estrutura química), do número médio de meros por

cadeia e do tipo de ligação covalente, poderemos dividir os polímeros em três grandes

classes: Plásticos, Borrachas e Fibras.

Muitas propriedades físicas são dependentes do comprimento da molécula, isto é, sua

massa molar. Como polímeros normalmente envolvem um larga faixa de valores de

massa molar, é de se esperar grande variação em suas propriedades.

Estas alterações nas propriedades tendem a ser menores com o aumento do tamanho da

molécula, sendo que para polímeros as diferenças ainda existem, mas são pequenas. Isso

é vantajosamente usado, produzindo-se comercialmente vários tipos de polímeros, para

atender às necessidades particulares de uma dada aplicação ou técnica de processamento

1 Mero-unidade de repetição da cadeia polimérica.

2 Monómero-molécula simples que dá origem ao polímero.



II. OBJECTIVOS

Geral

Estudar a química dos polímeros;

Especifico

Dar a conhecer a sua nomenclatura;

Aplicação;

Importância;

III. NOMENCLATURA

Com o advento da ciência dos materiais, o interesse pelos polímeros teve um aumento

considerável. Como consequência, muitos novos polímeros foram sintetizados e essa

diversidade exigia o uso de uma nomenclatura sistemática para facilitar a comunicação

entre os interessados em polímeros.

Como na maioria das áreas da ciência, os nomes associados com reações, ensaios

químicos e físicos particulares, se foram desenvolvidos historicamente sem demasiados

princípios diretos. Assim, existem quatro tipos básicos de nomenclatura de polímeros.

(Odian, 2004).

Nomenclatura baseada no (s) monómero (s) de origem, para polímeros formados

a partir de um único tipo de monómero;

Nomenclatura baseada na estrutura química repetitiva do polímero para

polímeros formados a partir de dois ou mais tipos de monómeros;

Nomenclatura estabelecida pela IUPAC3;

Nomes comerciais (siglas).

IV. NOMENCLATURA COM BASE NA FONTE (ORIGEM)

O mais simples e mais comumente usada sistema de nomenclatura é, provavelmente,

com base na fonte do polímero. Este sistema aplica-se em primeiro lugar aos polímeros

3 IUPAC-international union of pure and applied chemistry



sintetizados a partir de um único monómero como na adição de abertura de anel e

polimerização. Estes polímeros são designados adicionando o nome do monómero para

o prefixo “ poli ” sem um espaço ou um “ hífen ”. (Odian, 2004).

Esta nomenclatura é a menos ambígua para nomear polímeros de adição e polímeros de

condensação formados a parir de um único tipo de monómero.

a) PARA POLÍMEROS DE ADIÇÃO

No caso de homopolímeros, o nome do polímero é formado pela partícula “poli”

seguida do nome do monómero que deu origem ao polímero. Por exemplo, polietileno,

polipropileno, poliacrilonitrila e poliestireno.

Quando o monómero tem um nome substituído ou um nome anormalmente longo,

parênteses são colocados em torno do seu nome após o prefixo'' poli.'' Os polímeros 3

metil-1-penteno, cloreto de vinilo, óxido de propileno, clorotrifluoroetileno, e E-

caprolactama são denominados poli(3-metil-1-penteno), poli (cloreto de vinilo),

poli(óxido de propileno), poli(clorotrifluoroetileno), poli(E-caprolactama),

respectivamente.

Os parênteses são frequentemente omitido no uso comum ao nomear polímeros.

Embora esta frequência não apresenta um problema, é incorreto e, em alguns casos, a

omissão pode conduzir a incerteza quanto à estrutura do polímero designado.



b) PARA POLÍMEROS DE CONDENSAÇÃO

Neste caso, também o nome do polímero é formado pela partícula “poli” seguida do

único monómero que deu origem ao polímero. Por exemplo, na condensação do acido

ω-amino láurico para obtenção de uma poliamida será formado o poli(acido ω-amino

láurico).

V. NOMENCLATURA BASEADA NA ESTRUTURA QUÍMICA REPETITIVA

DO POLÍMERO, PARA POLÍMEROS FORMADOS A PARTIR DE DOIS OU

MAIS TIPOS DE MONÓMEROS

a) PARA POLÍMEROS DE CONDENSAÇÃO

Polímeros de condensação sintetizados a partir de dois ou mas tipos de monómeros, por

exemplo um diácido ou um diálcool, são nomeados pela partícula “poli” seguida pelo

nome da estrutura química da unidade repetitiva. Por exemplo, na reacção de

condensação do ácido tereftalico com o glicol etilénico, para dar origem a um poliéster,

a unidade repetitiva formada é o tereftalato de etileno e, por isso, o nome do polímero

resultante será poli(tereftalato de etileno). Note que, em todos os casos, nome

compostos sempre figuram entre parenteses.



VI. NOMENCLATURA ESTABELECIDA PELA IUPAC (INTERNATIONAL

UNION OF PURÉ AND APPLIED CHEMISTRY)

A IUPAC possui um livro para a nomenclatura de macromoléculas. De uma forma

bastante simplificada, pode ser dito que a IUPAC estabelece para a designação de

polímeros, que seja usada a partícula “poli” seguida do nome da menor unidade repetida

da cadeia. A tabela 1. Apresenta-se para diversos polímeros a sua estrutura, nome

comum e nome sistemático.

Tabela 1. Estrutura, nomes e sigla de alguns polímeros comuns



VII. NOMES COMERCIAIS (SIGLAS)

Os nomes comerciais devem ser evitados, uma vez que um polímero constituído da

mesma estrutura química pode apresentar nomes diferentes, utilizados por diferentes

fabricantes. Alem disso, a associação com estruturas de polímeros torna-se complicada.

Apesar do uso de nomenclaturas comerciais ser desestimulado, existem alguns nomes

que já são bastante difundidos, por exemplo os nylons. Nylons é o nome comercial dado

a poliamidas obtidas a partir de monómeros alifáticos, não-ramificados e não-

substituídos. A denominação nylons vem sempre acompanhada de um ou dois números,

os quais estão associados ao numero de átomos de carbono do (s) monómero(S) de

origem.

Por exemplo, nylon-6,6 é o nome comercial do poli(hexametileno adipamida) e nylon-

6,10 é o nome comercial do poli(hexametileno sebacamida). É possível perceber que o

primeiro nome citado indica o número de grupamentos metilénicos da porção diamina e

o segundo, o número de átomo de carbono na porção diacila.

Outro exemplo é o nylon-6, cujo o polímero em questão é o poli(ácido e-amino

capróico). Neste caso o polímero é oriundo de um único tipo de monómero, o qual

possui 6 átomos de carbono em sua estrutura.

De um modo simplificado, os polímeros também são citados por siglas. O quadro

apresente alguns polímeros, seus nomes comuns e as siglas utilizadas.

Quadro 1.2. Nomes comuns e as siglas utilizadas para nomear polímeros.

Nomes comuns de Polímeros Siglas

Polietileno PE

Polipropileno PP

Poli(metacrilato de metila) PMMA

Poli(óxido de etileno) PEO

Poliestireno PS

Poli(tereftalato de etileno) PET



VIII. APLICAÇÕES DOS POLÍMEROS

Contrastando com muitas outras substâncias químicas, os polímeros são matéria-prima

para a fabricação de muitos artigos de utilidade comercial.

A princípio todos os polímeros são isolantes. A utilidade de alguns polímeros depende

principalmente de suas propriedades elétricas, as quais os torna adequado para

isolamento elétrico, em capacitores dielétricos, ou radomes de micro-ondas. Em

algumas aplicações, tais como janelas ou na camada adesiva entre os vidros de janelas

de veículos (vidros de segurança), as propriedades ópticas são importantes. Plásticos e

elastómeros usados como implantes cirúrgicos em tecidos humanos devem ter

comportamento bioquímico apropriado (devem ser inertes ou possuírem decomposição

controlada, além de apresentarem ausência de reações de rejeição pelo corpo humano).

A quantidade de polímeros naturais que existem na terra excede, de longe, os milhões

de toneladas de polímeros sintéticos que o homem tem produzido na indústria moderna.

O principal constituinte das paredes celulares de plantas e árvores é a celulose, um

polímero contendo carbono, hidrogénio e oxigénio. Proteínas, que são encontradas em

abundância tanto na vida animal como na vegetal, são polímeras produzidas pela

condensação de α aminoácidos. Além desses, há polímeros naturais não tão abundantes,

por exemplo a borracha, os quais são também muito importantes.

Como veremos a seguir, alguns exemplos a que citados de polímeros mostram

claramente algumas das principais aplicações.

Polietileno: É obtido a partir do etileno (eteno). Possui alta resistência à umidade e ao

ataque químico, mas tem baixa resistência mecânica. O polietileno é um dos polímeros

mais usados pela indústria, sendo muito empregado na fabricação de folhas (toalhas,

cortinas, invólucros, embalagens etc.), recipientes (sacos, garrafas, baldes etc.), canos

plásticos, brinquedos infantis, no isolamento de fios elétricos etc.



Polipropileno: É obtido a partir do propileno (propeno), sendo mais duro e resistente ao

calor, quando comparado com o polietileno. É muito usado na fabricação de artigos

moldados e fibras.

Poliisobuteno: É obtido a partir do isobuteno (isobutileno). Constitui um tipo de

borracha sintética denominada borracha butílica, muito usada na fabricação de

"câmaras-de-ar" para pneus.

Poliestireno: É obtido a partir do estireno (vinil-benzeno). Esse polímero também se

presta muito bem à fabricação de artigos moldados como pratos, copos, xícaras etc. É

bastante transparente, bom isolante elétrico e resistente a ataques químicos, embora

amoleça pela ação de hidrocarbonetos. Com a injeção de gases no sistema, a quente,

durante a produção do polímero, ele se expande e dá origem ao isopor.

Cloreto de Polivinila (PVC): É obtido a partir do cloreto de vinila. O PVC é duro e

tem boa resistência térmica e elétrica. Com ele são fabricadas caixas, telhas etc. Com

plastificantes, o PVC torna-se mais mole, prestando-se então para a fabricação de tubos

flexíveis, luvas, sapatos, "couro-plástico" (usado no revestimento de estofados,

automóveis etc.), fitas de vedação etc.



Acetato de Polivinila (PVA): É obtido a partir do acetato de vinila. É muito usado na

produção de tintas à base de água (tintas vinílicas), de adesivos e de gomas de mascar.

Politetrafluoretileno ou Teflon: É obtido a partir do tetrafluoretileno. É o plástico que

melhor resiste ao calor e à corrosão por agentes químicos; por isso, apesar de ser caro,

ele é muito utilizado em encanamentos, válvulas, registros, panelas domésticas,

próteses, isolamentos elétricos, antenas parabólicas, revestimentos para equipamentos

químicos etc.

Polimetacrilato: É obtido a partir do metacrilato de metila (metil-acrilato de metila).

Este plástico é muito resistente e possui óptimas qualidades ópticas, e por isso é muito

usado como "vidro plástico", conhecido como plexiglas ou lucite. É muito empregado

na fabricação de lentes para óculos infantis, frente às telas dos televisores, em para-

brisas de aviões, nos "vidros-bolhas" de automóveis etc.



Poliacrilonitrila: É obtido a partir da nitrila do ácido acrílico (acrilonitrila). É usado

essencialmente como fibra têxtil - sua fiação com algodão, lã ou seda produz vários

tecidos conhecidos comercialmente como orlon, acrilan e dralon, respectivamente,

muito empregados especialmente para roupas de inverno.

Polibutadieno ou Buna: É obtido a partir do 1,3-butadieno (eritreno), por adições 1,4.

Este polímero constitui uma borracha sintética não totalmente satisfatória, e por esse

motivo o 1,3-butadieno costuma ser co polimerizado com outras substâncias, como

veremos mais adiante.

Poliisopreno: É obtido a partir do metil-butadieno-1,3 (isopreno). Este polímero possui

a mesma fórmula da borracha natural (látex) e é muito empregado na fabricação de

carcaças de pneus.

Policloropreno ou Neopreno: É obtido a partir do 2-cloro-butadieno-1,3 (cloropreno).

O neopreno é uma borracha sintética de óptima qualidade, resiste muito bem a tensões

mecânicas, aos agentes atmosféricos e aos solventes orgânicos. É também empregado

na fabricação de juntas, tubos flexíveis e no revestimento de materiais elétricos.



Saran: É obtido a partir do cloroetano (cloreto de vinila) e do 1,1- dicloroeteno. É um

polímero muito resistente aos agentes atmosféricos e aos solventes orgânicos, sendo

empregado na fabricação de tubos plásticos para estofados de automóveis, folhas para

invólucros de alimentos etc.

Buna-S, Borracha GRS ou Borracha SBR: É obtido a partir do estireno e do 1,3-

butadieno, tendo o sódio metálico como catalisador. Essa borracha é muito resistente ao

atrito, e por isso é muito usada nas "bandas de rodagem" dos pneus.

Buna-N ou Perbunam: É obtido a partir da acrilonitrila e do 1,3-butadieno. É uma

borracha muito resistente aos óleos minerais, e por isso é muito empregada na

fabricação de tubos para conduzir óleos lubrificantes em máquinas, automóveis etc.

Poliuretana: É obtido a partir do diisocianato de parafenileno e do etilenoglicol (1,2-

etanodiol). Possui resistência à abrasão e ao calor, sendo utilizado em isolamentos

revestimento interno de roupas, aglutinantes de combustível de foguetes e em pranchas

de surfe. Quando expandido a quente por meio de injeção de gases, forma uma espuma

cuja dureza pode ser controlada conforme o uso que se quiser dar a ela.



Polifenol ou Baquelite: É obtido pela condensação do fenol com o formaldeído

(metanal). No primeiro estágio da reação, forma-se um polímero predominantemente

linear, de massa molecular relativamente baixa, conhecido como novolae. Ele é usado

na fabricação de tintas, vernizes e colas para madeira. A reação, no entanto, pode

prosseguir, dando origem à baquelite, que é um polímero tridimensional. A baquelite é

o mais antigo polímero de uso industrial (1909) e se presta muito bem à fabricação de

objetos moldados, tais como cabos de panelas, tomadas, plugues etc.

Polímero uréia-formaldeído: É um polímero tridimensional obtido a partir da ureia e

do formaldeído. Quando puro é transparente, e foi por isso usado como o primeiro tipo

de vidro plástico. No entanto, ele acaba se tornando opaco e rachando com o tempo.

Este defeito pode ser evitado pela adição de celulose, mas ele perde sua transparência,

sendo então utilizado na fabricação de objetos translúcidos. Esse polímero é também

usado em vernizes e resinas, na impregnação de papéis. As resinas fenol formaldeído e

ureia formaldeído são usados na fabricação da fórmica.



Polímero melamina-fomaldeído ou Melmae: É de estrutura semelhante à anterior,

porém, trocando-se a uréia pela melamina (veja a estrutura abaixo). Foi muito utilizada

na fabricação dos discos musicais antigos.

Poliésteres: Resultam da condensação de poliácidos (ou também seus anidridos e

ésteres) com poliálcoois. Um dos poliésteres mais simples e mais importantes é obtido

pela reação do éster metílico do ácido tereftálico com etilenoglicol. É usado como fibra

têxtil e recebe os nomes de terilene ou dacron. Em mistura com outras fibras (algodão,

lã, seda etc.) constitui o tergal.

Poliamidas ou Nylons: Estes polímeros são obtidos pela polimerização de diaminas

com ácidos dicarboxílicos. Os nylons são plásticos duros e têm grande resistência

mecânica. São moldados em forma de engrenagens e outras peças de máquinas, em

forma de fios e também se prestam à fabricação de cordas, tecidos, garrafas, linhas de

pesca etc. O mais comum é o nylon-66, resultante da reação entre a

hexametilenodiamina (1,6-diamino-hexano) com o ácido adípico (ácido hexanodióico).



IX. IMPORTÂNCIA DOS POLÍMEROS

Com o desenvolvimento da indústria dos polímeros, muitos produtos que antigamente

eram produzidos com materiais como o vidro, cerâmica, aço, etc. hoje são substituídos

por diversos tipos de polímeros que, devido à sua versatilidade, menor peso, maior

facilidade de manuseamento, menor custo de produção, entre outros aspetos, cumprem

de forma mais eficaz os requisitos pretendidos para os produtos.

A utilização dos polímeros, quer em novas aplicações, quer como substituto dos

materiais tradicionais (metais, madeira, vidro), tem experimentado um significativo

aumento nos últimos anos. As atuais sociedades desenvolvidas já não são capazes de

subsistir sem a utilização dos polímeros, sendo inúmeras as situações em que se

evidência a utilização destes materiais.

Atualmente, existem mais de mil tipos de polímeros diferentes que se utilizam para os

mais variados fins, como para a produção de fibras e novos materiais para a indústria

têxtil, para a construção de materiais de construção civil com melhores desempenhos e

menores custos que os materiais tradicionais, para a indústria dos transportes, da qual se

destaca a indústria automóvel, na indústria farmacêutica, para a produção de

embalagens, eletrodomésticos, etc.

A importância dos polímeros reside especialmente na variedade de utilidades que o

homem lhes pode dar a estes compostos. Assim, os polímeros estão presentes em muitos

dos alimentos ou matéria-prima que consumimos, mais também nos têxtis, na

eletricidade, em materiais utilizados para a construção como as borrachas, os plásticos e

outros materiais cotidianos como o poliestireno, polietileno, em produtos químicos

como o cloro, silício, etc. todos estes materiais são utilizados por diferentes razoes que

proporcionam propriedades diferentes a cada uso.



X. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Canevarolo Jr., Sebasuão V. 2002. “Ciência dos polírneros: um testo básico para

tecnólogos e engenheiros” São Paulo, Artliber Editora.

Elizabete F. Lucas, Bluma G. Soares e Elisabeth Monteiro, 2001. “Caracterização de

Polímeros: Determinação de Peso Molecular e Análise Térmica” Rio de Janeiro, E-

papers serviços Editoriais Ltda.

IUPAC, 2002. “Nomenclature of Regular Single-Strand Organic Polymers (IUPAC

Recommendations 2002), Pure Appl. Chem., Volume 74, Pdf, disponível em

http://www.iupac.org/publications/pac/74/10/1921

Morrison, Robert Thornton and Boyd, Robert Neilson. 2002, “Organic Chemistry”

Sixth Edition, New York University.

Odian G, 2004. “principle of polymerization”, 4th

Ed, Wiley-Interscience.

http://www.importancia.org/polimeros.php, acesso em 23/02/13 pelas 18h:10.

http://www.invivo.fiocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?infoid=1167&sid=8, acesso

em 23/02/13 pelas 18h:29.

http://www.reocities.com/Vienna/choir/9201/polimeros.htm acesso em 26/02/13 pelas

11h:45.

poli meros

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