polímeros - classificações e proriedades
TRANSCRIPT
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
AlbertoTreemap
Obrigado
Referências
MANO, E. B.; MENDES, L. C. Introdução a Polímeros. 2.ed. rev. e ampl. São Paulo: Edgard Blucher, 2004