POLÍMEROS
Autor: METALEIROS DA QUÍMICA | Publicado: 2011-08-26T13:57:00-07:00

1 – Monômeros e polímeros&nbsp;

Os monômeros são pequenas moléculas capazes de se ligarem com outros monômeros, originando os polímeros (moléculas maiores). 

A união de duas moléculas do monômero recebe o nome de dímero.

Vejamos um exemplo:




A união de três moléculas do monômero recebe o nome de trímero.

Vejamos um exemplo:

Para obter benzeno, basta aquecer o acetileno a 600°C em um tubo de ferro (catalisador).



A união de um grande número de moléculas do monômero recebe o nome de polímero e suas moléculas são chamadas de macromoléculas.
2 – Reação de polimerização
Podemos representar a cadeia polimérica através do esquema abaixo, caso a unidade monomérica seja representada por .


Vejamos:



A polimerização “impõe” a presença de uma pequena quantidade de um iniciador. Podendo ter os seguintes tipos de polimerização:

a) Polimerização de radical 
b) Polimerização catiônica. 
c) Polimerização aniônica.

3 – Polimerização de radical

Na polimerização de radical os iniciadores que são mais usados são os peróxidos orgânicos. Eles passam por uma cisão homolítica, dando origem a um radical que reage junto com a molécula do monômero, originando outro radical.




4 – Polimerização catiônica

Na polimerização catiônica, o iniciador é o ácido de Lewis: H+ (fornecido por H2SO4), AlCl3, BF3, pois o ácido de Lewis forma o íon carbônio, quando ataca a molécula do monômero, quando reage com outra molécula do monômero.



5 – Polimerização aniônica

Na polimerização aniônica, o iniciador é à base de Lewis: NH2, : OH-, pois a base de Lewis forma um íon carbânio, quando ataca a molécula do monômero, quando reage com outra molécula do monômero.

6 – Copolimerização
Copolímero é quando ocorre uma mistura de dois ou mais monômeros na polimerização, dando origem ao copolímero, contendo duas ou mais espécies de unidades monoméricas em uma mesma molécula.

Esquematizando um copolímero A e B:



7 – Utilização dos polímeros

Os polímeros são utilizados na forma de plásticos, fibras e elastômeros.

A) Plásticos

Podem ser moldados, são mais leves que os vidros e que os metais, podem ser transparentes, podendo assim ser usado como suporte de eixos, isolantes elétricos e acústicos, pois eles têm uma grande resistência às variações climáticas e agentes químicos.

Os plásticos se classificam em termoplásticos e termofixos.

Os polímeros termoplásticos, quando são aquecidos ficam moles, podendo assim ser moldados e no caso das fibras extrudados. Já os polímeros termofixos, quando são aquecidos, não ficam moles, ou seja, não podem ser remoldados. Eles recebem o nome de resina, pois são considerados polímeros de rede tridimensional. 

B) Fibras

Os tecidos são constituídos de fibras, que são formadas por moléculas finas, longas e filamentosas. Neste caso as cadeias poliméricas ficam alinhadas lado a lado, conforme o eixo longitudinal da fibra.

Depois de alinhadas, as moléculas permanecem nesta posição por causa das forças intermoleculares, ou seja, pontes de hidrogênio e forças de Van der Waals.

Existem duas condições básicas para que o polímero seja utilizado como fibras:

1) O polímero deve ser linear, permitindo o alinhamento longitudinal;

2) Forças intermoleculares que consigam manter esse alinhamento, impedindo o que uma molécula se sobreponha na outra.

C) Elastômeros

Os elastômeros são polímeros, que possuem um alto grau de elasticidade. Para que um elastômero volte para sua forma original, ele deve ser esticado, pois as moléculas são compridas e só se alinham quando se estica o material. Elas não são alinhadas, pois suas forças intermoleculares são muito fracas (mais fracas que as das fibras).
8 – Polímeros de adição

Polímero de adição ocorre quando a reação de polimerização forma o polímero como o único produto.



9 –Exemplos de polímeros de adição

Ao longo do nosso curso serão apresentados alguns polímeros, que são obtidos através da reação de adição. Vejamos que em todos os polímeros, o monômero é insaturado, ou seja, contendo uma dupla ligação.

10 – Polietileno

Os polímeros do etileno recebem o nome de polietilenos. Esses polímeros possuem massa molecular baixa e são ótimos óleos lubrificantes. Já os que possuem massa molecular média, são parecidos com as ceras. Os que possuem cadeia maior são bem duros e bem resistentes à temperatura. Colocando-se catalisadores especiais, temos a polimerização com uma pressão perto da atmosfera.

Vejamos:


11 – Teflon (politetrafluoroetileno)

A polimerização do tetrafluoroetileno contendo 50 atmosferas de pressão, na presença de catalisadores à base de peróxido, origina um produto conhecido como teflon (massa molecular de 500 000 a 2 000 000u).



12 – PVC (polyvinylchloride)

O gás que polimeriza rapidamente na presença de peróxidos, é o cloreto de vinila, dando assim um polímero denominado poli (cloreto de vinila) (PVC).

Vejamos:




O PVC é muito utilizado na fabricação de toalhas de mesa, piscinas, cortinas para banheiro, telhas, pisos, forro, brinquedos, couro artificial para estofamento, tubulações etc.
13 – Polipropileno

O polipropileno é muito utilizado na fabricação de frasco de iogurte, brinquedos, seringas de injeção, cordas, fibras para carpete, rede de pesca, sacarias para produtos agrícolas etc.




14 – Poliestireno

Quando aquece o vinilbenzeno (estireno), na presença de catalisadores, a dupla ligação é rompida, onde cada molécula fica pronta para combinar com outras duas:

Vejamos:



O poliestireno é muito utilizado na fabricação de brinquedos, utensílios de cozinha, pentes, copos descartáveis.
15 – Poliacrilonitrilo (PAN)

Poliacrilonitrilo é muito utilizado na fabricação de fibras acrílicas, na indústria para a fabricação de roupas (orlon), feltros, carpetes, tapetes, cordas etc.



16 – Polivinilacetato (PVA)

Polivinilacetato é muito utilizado para a fabricação de tintas (lates), goma de mascar, cola branca (escolar) e cola amarela (madeira).

17 – Saran poli (cloreto de vinilideno)

O poli cloreto de vinilideno é muito utilizado na fabricação de tubos plásticos, filmes.



18 – Polimetilmetacrilato (acrílico, plexiglas)&nbsp;

Polimetilmetacrilato é muito utilizado na industria automobilística, cosméticos, lentes de contato, prótese dentárias,banheiras etc.


19 – Poliuretana (espuma de borracha)
Poliuretana é muito utilizado em espumas de borracha, espumas para colchões e travesseiros, tecidos a base de poliuretana, diafragma em coração artificial, materiais de borracha.





O primeiro coração artificial (Jarvik – 7) implantado no homem foi feito de poliuretana

&nbsp;20 – Borracha natual (cautchu)
A borracha natural ou cautchu é considerada um alto–polímero de 2-metil-1,3-butadieno (isopreno).

Vejamos:








Látex, extraído da seringueira, é uma suspensão aquosa de poliisopreno.

A borracha natural é obtida através de uma reação de adição–1,4:



21 – Vulcanização da borracha natural (Good Year e Thomas Hancock)

Se tratando da borracha natural, podemos dizer que ela possui algumas características “indesejáveis” , como por exemplo, no verão ela se torna pegajosa e no inverno ela se torna dura e quebradiça. Nos solventes orgânicos ela se torna solúvel.

Para que essas caracteristicas se tornem menos indesejáveis, faz-se a vulcanização, ou seja, a borracha é aquecida com enxofre, que se junta nas duplas-ligações, servindo como ponte entre as cadeias carbônicas.



23 – Elastômeros (borrachas sintéticas)

a) Buna – S – é obtida atraves da copolimerização do eritreno junto com estireno, na presença de sódio como catalisador.



b) Buna – N – obtida através da copolimerização do eritreno junto com acrilonitrilo.



c) Neopreno – é o policloropreno



d) Borracha SBR – borracha sintética (styrene-butadiene rubber).

24 – Exemplos de polímeros de condensação

Ocorre na natureza um grande número de polímeros de condensação, que é o caso das proteínas e dos polissacarídeos.

25 – Náilon (poliamida)

Náilon é um polímero obtido através da condesação do ácido adípico HOOC – (CH2)4 – COOH e hexametilenodiamina H2N – (CH2)6 – NH2. Através do estiramento, os fios de náilon ficam com uma grande resistência à tração. Tem dificuldade de queima, pois possui uma ótima resistência aos agentes químicos, à óleos e à água quente.

Como o grupo abaixo&nbsp;é uma ligação amídica, considera-se o náilon como uma poliamida. 



O nailon é utilizado na fabricação de fibras, fechos de portas e etc. 

26 – Dácron (poliéster)

O Drácon é produzido através da condensação de ácido tereftálico junto com etilenoglicol. Ele foi obtido entre 1947-48, sendo assim usado na fabricação de fibras sintéticas com grande resistência à tração, fitas magnéticas, garrafas de refrigerante e etc.

Na medicina o drácon e o teflon tem uma grande importância, principalmente no campo da cirurgia.




27 – Baquelite (polifenol)

A baquelite é usada na fabricação de materiais elétricos (pinos, tomadas e plugues) exercendo a função de isolante. Ela é preprada através da condensação do aldeído fórmico junto com o fenol comum.

A baquelite é considerada um polímero tridimensional.

28 – Kevlar

É considerada uma poliamida aromática, formada através da reação que ocorre entre o ácido tereftálico e a parafenilenodiamina. Ele é utilizado na fabricação de coletes à prova de balas, capacetes de motociclistas e etc.

29 – Silicones

Os silicones são os polímeros que apresentam a seguinte cadeia:



Se ligarmos cada átomo de spilicio a dois grupos metila, irá formar os óleos de silicone, que possuem uma viscosidade que pode variar pouco com a temperatura.



http://www.colegioweb.com.br/quimica