universidade do estado do rio de janeiro materiais polimÉricos prof.: alexandre rodrigues tôrres

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Universidade do Estado do Rio Universidade do Estado do Rio de Janeiro de Janeiro MATERIAIS POLIMÉRICOS MATERIAIS POLIMÉRICOS Prof.: Alexandre Rodrigues Tôrres

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MATERIAIS POLIMÉRICOSMATERIAIS POLIMÉRICOS

Prof.: Alexandre Rodrigues Tôrres

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SumárioSumário

Propriedades dos materiaisTipos de materiaisPolímerosNomes dos principais polímerosClassificação dos polímerosAspectos de fabricaçãoAplicaçõesSegregação do material poliméricoIdentificação pela simbologiaIdentificação pelas propriedades

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Processo Estrutura Propriedades Desempenho

Materiais utilizados na fabricação de equipamentos

Desempenho do material

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Propriedades do Material

Mecânicas

Elétricas

Térmicas

Magnéticas

Ópticas

Químicas

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Propriedades Mecânicas

deformação sob tensão

resistência a tração

elasticidade

Propriedades Elétricas

constante dielétrica - acúmulo de cargas

resistividade

condutividade

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Propriedades Térmicas

capacidade térmica

condutividade térmica

Propriedades Magnéticas

resposta a aplicação de campos magnéticos

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Propriedades Ópticas

estímulo a radiação luminosa

índice de refração

reflexividade

opacidade (transparente, translúcido ou opaco)

Propriedades Químicas

reatividade

degradação (corrosão)

foto-decomposição (ex. por ultravioleta)

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Tipos de Materiais

Metais Cerâmicos

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Tipos de Materiais

Polímeros Compósitos

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Tipos de Materiais

Vidros Semicondutores

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Tipos de Materiais

Bio-materiais

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Polímeros

mero = etileno

polímero = polietileno

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Polímeros

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Nomes dos principais polímeros

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Nomes dos principais polímeros

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Nomes dos principais polímeros

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Nomes dos principais polímeros

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Nomes dos principais polímeros

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Nomes dos principais polímeros

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Termos relacionados com polímeros

Resina – massa uniforme de material

polimérico. Copolímero - quando entram na estrutura do

polímero mais de um tipo de monômeros. Ligas poliméricas (“polymer alloys”) - misturas

miscíveis de polímeros diferentes,

homogêneas. Misturas poliméricas (“polymer blends”) -

misturas imiscíveis de polímeros diferentes,

heterogêneas.

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Classificação dos polímeros

Quanto ao comportamento mecânico

elastômeros (borrachas)

plásticos

fibras

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Classificação dos polímeros

Quanto às características de fusibilidade

termoplásticos

termorígidos

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Termoplásticos

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Termoplásticos

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Termorígidos

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Aspectos de fabricação de produtos a partir de polímeros

Misturas moldáveis = resina + “batch”

pigmento ou coranteplastificantecargaestabilizadorlubrificantecatalisadoragente de “cura”agente de esponjamentoanti-chama (retardante de chama)

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Processos de transformação da mistura moldável

Com aquecimento

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Processos de transformação da mistura moldável

Sem aquecimento

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Aditivos presentes nas misturas moldáveis

Elastômeros

agente de vulcanização

acelerador

carga (reforçadora ou inerte)

ativador

antioxidante

plastificante

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Aditivos presentes nas misturas moldáveis

Plásticos

pigmento ou corante

plastificantecarga

estabilizador

lubrificante

catalisador

agente de “cura”

agente de esponjamento

anti-chama (retardante de chama)

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Especificações Técnicas

Propriedades

Nyl

on 6

Nyl

on 6

.6

Cet

al

polip

ropi

leno

polie

tilen

o A

D

Densidade (g∙cm–3) 1.13 1.14 1.42 0.91 0.95Absorção de umidade (%) 1.60 1.20 0.25 0.03 0.01Alongamento a ruptura (%) 200 160 110 600 500Módulo de Elasticidade (N∙mm–2) 1800 2000 3000 1100 1100Dureza Rockwell 100 115 120 64 60Coeficiente de atrito 0.42 0.42 0.30 0.32 0.32Ponto de Fusão (°C) 220 225 165 160 130

mín. -40 -30 -30 -10 -10máx. 100 110 100 90 80

Rigidez dielétrica (kV∙mm–1) 24.0 30.0 19.7 23.0 23.0

Temperatura de utilização (°C)

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Aplicações típicas, nomes comerciais e características de alguns materiais plásticos

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Aplicações típicas, nomes comerciais e características de alguns materiais plásticos

Material Nomes

Comerciais

Características principais Aplicações

poliamida

PA-n

Nylon

Durethan

Herox

Nomex

Ultramid

Zytel

Boa resistência mecânica, resistência a abrasão e

tenacidade, baixo coeficiente de atrito, absorve

água e alguns outros líquidos.

Rolamentos, engrenagens, buchas, suportes e

encapamento para fios e cabos.

policarbonatos

PC

Baylon

Iupilon

Lexan

Makrolon

Merlon

Nuclon

Estável dimensionalmente, baixa absorção de

água, transparente, muito boa resistência a

impactos, boa ductibilidade, razoável resistência

química.

Capacetes de segurança, lentes, globos de

luz, base para filmes fotográficos.

polietileno

PE

Alathon

Alkathene

Ethron

Fortiflex

Hi-fax

Petrothene

Rigidex e Zendel

Resistente quimicamente, isolante elétrico, tenaz e

com baixo coeficiente de atrito, baixa resistência a

intempéries.

Garrafas flexíveis, brinquedos, peças de

baterias, copos descartáveis, fôrma de gelo,

filme plástico para embalagem.

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Material Nomes

Comerciais

Características principais Aplicações

polipropileno

PP

Bexphane

Herculon

Meraklon

Moplen

Poly-pro

Pro-fax

Propathene

Resistência a distorções térmicas, excelentes

propriedades elétricas, alta resistência a fadiga,

quimicamente inerte, relativamente barato, pouca

resistência a luz ultravioleta.

Garrafas esterilizáveis, embalagens,

gabinetes de TV e eletrodomésticos, malas

de viagem.

poliestireno

PS

Carinex

Celatron

Hostyren

Lustrex

Styron

Vestyron

Excelente propriedades elétricas e transparência

óptica , boa estabilidade térmica e dimensional,

relativamente barato.

Revestimento de paredes, caixas de bateria,

brinquedos, painéis luminosos internos,

utensílios domésticos.

vinis

PV_

Darvic

Exon

Geon

Pee Vee Cee

Pliovic

Saran e Tygon

Baixo custo, normalmente rígido mais pode

tornar-se flexível com plastificantes, suscetível a

deformação térmica, muitas vezes

copolimerizado.

Cobertura de tetos, tubos e conexões,

isolamento elétrico de fios, fitas e discos

para gravação fonográfica, mangueiras de

jardim.

Aplicações típicas, nomes comerciais e características de alguns materiais plásticos

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Aplicações típicas, nomes comerciais e características de alguns materiais plásticos

Material Nomes

Comerciais

Características principais Aplicações

poliéstes

PET ou PETE

Celanar

Crastin

Dacron

Hylar

Melinex

Mylar

Terylen

Um dos mais tenazes filmes plásticos, excelente

resistência a fadiga e a ruptura, resitência a

umidade, ácidos, graxas, óleos e solventes.

Fitas de gravação magnética, vestimentas,

correias automotivas, garrafa para bebidas.

Termofixos

epóxidos Araldite

Epikote

Epon

Epi-rez

Lekutherm

Nepoxide

Excelente combinação de propriedades mecânicas

com resistência à corrosão, estável

dimensionalmente, boa adesão, relativamente

barato e com boas propriedades elétricas.

Pias, adesivos, revestimentos de proteção,

usado com laminados de fibra de vidro,

caixas de aparelhos elétricos.

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Aplicações típicas, nomes comerciais e características de alguns materiais plásticos

Material Nomes

Comerciais

Características principais Aplicações

Termofixos

fenólicas Bakelite

Amberol

Arofene

Durite

Resinox

Excelente estabilidade térmica acima de 150°C,

pode ser combinado com um grande número de

resinas e cargas, barato.

Capa de motores elétricos, telefones,

distribuidores, fixadores elétricos.

poliéster Aropol

Baygal

Derakene

Laguval

Laminac

Selectron

Propriedades elétricas excelentes e baixo custo,

pode serf formulado para utilização em altas ou

baixas (ambiente) temperaturas, as vezes

reforçados com fibras.

Capacetes, botes de fibras de vidro,

cadeiras, pás de ventiladores, pranchas de

“surf”.

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Reciclagem de plásticos

Segregação do material polimérico

Cuidado!!!

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Identificação da simbologia

Reciclagem de plásticos

1 - PET - poli(tereftalato de etileno)

2 - PEAD - polietileno de alta densidade

3 - V - poli(cloreto de vinila)

4 - PEBD - polietileno de baixa densidade

5 - PP - polipropileno

6 - PS - poliestireno

7 - OTHER - outros

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Identificação da simbologia

Reciclagem de plásticos

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http://www.psrc.usm.edu/macrog/index.htm

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DEQA/FAT/UERJ