• Polimeros
Autor: Bloggdo3ºb | Publicado: 2010-12-08T10:08:00-08:00




Os polímeros são compostos químicos de elevada massa molecular,&lt;br /&gt; resultantes de reações químicas de polimerização

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Os&nbsp;polímeros&nbsp;são
compostos químicos de elevada&nbsp;massa molecular, resultantes de&nbsp;reações químicas&nbsp;de&nbsp;polimerização.
Os polímeros são&nbsp;macromoléculas&nbsp;formadas a partir de unidades estruturais menores (os&nbsp;monómeros). O número de unidades
estruturais repetidas numa macromolécula é chamado grau de polimerização. Em
geral, os polímeros contêm os mesmos elementos nas mesmas proporções relativas
que seus monômeros, mas em maior quantidade absoluta.

Polímeros

Polímeros são compostos orgânicos
e também reações de difícil execução em laboratório, tanto que, até a primeira
metade do século XIX acreditava-se na chamada&nbsp;Teoria da
Força Vital&nbsp;enunciada por&nbsp;Berzelius. Até o&nbsp;século XIX&nbsp;somente era possível utilizar polímeros produzidos
naturalmente, pois não havia tecnologia disponível para promover reações entre
os compostos de carbono. Isso caracteriza a 1ª fase da história dos polímeros.
Na 2ª fase&nbsp;Friedrich Wöhler, discípulo de Berzelius, derruba a teoria da Força Vital. Com essa
derrubada as pesquisas sobre química orgânica se multiplicam. Em&nbsp;1883&nbsp;Charles Goodyear&nbsp;descobre a vulcanização da&nbsp;borracha&nbsp;natural. Por volta de&nbsp;1860&nbsp;já havia a moldagem industrial de plásticos
naturais reforçados com fibras, como a goma-laca e a gutta-percha. Em&nbsp;1910&nbsp;começa a funcionar a primeira fábrica de rayon nos&nbsp;EUA&nbsp;e em&nbsp;1924&nbsp;surgem as fibras de acetato de celulose.
Na 3ª Fase,&nbsp;Henri Victor
Regnault&nbsp;polimeriza o&nbsp;cloreto de vinila&nbsp;com auxílio da luz do sol, EINHORN &amp; BISCHOFF
descobrem opolicarbonato. Esse material só voltou a ser desenvolvido em 1950 e finalmente em
[1970], BAEKELAND sintetiza resinas de fenol-formaldeído. É o primeiro plástico
totalmente sintético que surge em escala comercial.
O período entre&nbsp;1920&nbsp;e&nbsp;1950&nbsp;foi decisivo para o surgimento dos polímeros modernos. Durante a década
de&nbsp;1960&nbsp;surgem os plásticos de engenharia. Na década de 1980 observa-se um certo
amadurecimento da Tecnologia dos Polímeros: o ritmo dos desenvolvimentos
diminui, enquanto se procura aumentar a escala comercial dos avanços
conseguidos.
Finalmente na&nbsp;década de 1990&nbsp;os catalisadores de metaloceno, reciclagem em
grande escala de garrafas de PE e&nbsp;PET, biopolímeros, uso
em larga escala dos elastômeros termoplásticos e plásticos de engenharia. A
preocupação com a reciclagem torna-se quase uma obsessão, pois dela depende a
viabilização comercial dos polímeros.
A partir do final da década de
1990, novas técnicas de polimerização começam a ser investigadas, onde se
consegue ter um grande controle da massa molecular e do índice de
polidispersividade do polímero. Assim, começam a ser conhecidas as técnicas de
polimerização radicalar controlada, como a&nbsp;RAFT, a&nbsp;NMP&nbsp;e a&nbsp;ATRP.

Reações
Polimerização

A polimerização é uma reação em que as moléculas menores
(monómeros) se combinam quimicamente (por&nbsp;valências&nbsp;principais) para formar&nbsp;moléculas&nbsp;longas, mais ou menos
ramificadas com a mesma composição centesimal. Estes podem formar-se por reação
em cadeia ou por meio de reações de&nbsp;poliadição&nbsp;ou&nbsp;policondensação. A polimerização pode
ser reversível ou não e pode ser espontânea ou provocada (por calor ou
reagentes).[1]
Exemplo: O&nbsp;etileno&nbsp;é um gás que pode
polimerizar-se por reação em cadeia, a&nbsp;temperatura&nbsp;e&nbsp;pressão&nbsp;elevadas e em presença
de pequenas quantidades de&nbsp;oxigênio&nbsp;gasoso resultando uma
substância sólida, o&nbsp;polietileno. A&nbsp;polimerização&nbsp;do&nbsp;etileno&nbsp;e outros monómeros pode efetuar-se à pressão normal e baixa&nbsp;temperatura&nbsp;mediante&nbsp;catalisadores. Assim, é possível obter polímeros com cadeias
moleculares de estrutura muito uniforme.
Na&nbsp;indústria química, muitos polímeros são
produzidos através de reações em cadeia. Nestas reações de&nbsp;polimerização, os&nbsp;radicais livresnecessários para iniciar a reação são produzidos
por um iniciador que é uma molécula capaz de formar radicais livres a
temperaturas relativamente baixas. Um exemplo de um iniciador é o&nbsp;peróxido de benzoíla&nbsp;que se decompõe com facilidade em radicais&nbsp;fenilo. Os radicais assim
formados vão atacar as moléculas do monómero dando origem à reação de
polimerização..

Características

Uma das principais e mais importantes características dos
polímeros são as&nbsp;mecânicas. Segundo ela os polímeros podem ser divididos emtermoplásticos, termoendurecíveis (termofixos) e&nbsp;elastômeros&nbsp;(borrachas).
Termoplásticos
Termoplástico&nbsp;é um dos tipos de&nbsp;plásticos&nbsp;mais encontrados no mercado. Pode ser fundido diversas
vezes, alguns podem até dissolver-se em vários&nbsp;solventes. Logo, sua&nbsp;reciclagem&nbsp;é possível, característica bastante desejável atualmente.
Termorrígidos (Termofixos)
São rígidos e frágeis, sendo muito estáveis a variações de&nbsp;temperatura. Uma vez prontos, não mais se fundem. O aquecimento do
polímero acabado promove decomposição do material antes de sua&nbsp;fusão, tornando sua&nbsp;reciclagem&nbsp;complicada.
Elastômeros&nbsp;(Borrachas)
Classe intermediária entre os&nbsp;termoplásticos&nbsp;e os termorrígidos: não
são&nbsp;fusíveis, mas apresentam alta&nbsp;elasticidade, não sendo rígidos como
os termofixos.&nbsp;Reciclagem&nbsp;complicada pela
incapacidade de&nbsp;fusão.

Aplicações

O plástico é um dos materiais que pertence à família dos
polímeros, e provavelmente o mais popular. É um material cada vez mais
dominante em nossa era e o encontramos frequentemente em nosso dia a dia.
Por exemplo Na maioria das vezes não se faz uma polimerização
direta, mas com terminais de extremidades para a descaregação de energia total.
Mesmo que o polímero não se decomponha facilmente ( geralmente levam décadas
para isso), os polímeros são bastante usados nos afazeres de casa, nas
construções, nas indústrias e etc.
Por que há balde em plástico e não de chapa metálica ou madeira,
como antigamente? Resposta: O plástico é mais leve que os outros materiais. Os
compósitos poliméricos são usados em aplicações estruturais devido a uma
combinação favorável de baixa massa específica e desempenho mecânico elevado.
Para que carregar um pesado balde metálico se o plástico torna o balde leve e
estável o suficiente para transportar água?
Por que os fios elétricos são revestidos de plástico e não mais de
porcelana ou tecido isolante, como antigamente? Resposta: O revestimento
plástico é mais flexível que a porcelana. Também é bem mais robusto e
resistente às intempéries do que os tecidos. E tudo isso sem prejudicar o
isolamento elétrico que é absolutamente vital neste caso.
Por que as geladeiras são revestidas internamente com plástico?
Resposta: O plástico é robusto o suficiente e é um ótimo isolante térmico,
exigindo menor esforço do compressor para manter os alimentos congelados.
Por que o CD é feito de plástico? Resposta: O plástico utilizado
neste caso –&nbsp;policarbonato&nbsp;(ou, abreviadamente, PC)
- é tão transparente quanto o vidro, ao mesmo tempo que é mais leve e é bem
menos frágil.
Exemplos
Polímeros termoplásticos (Polímeros de adiçao)
§&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
PC -&nbsp;Policarbonato
Aplicações: Cd´s, garrafas, recipientes para filtros, componentes
de interiores de aviões, coberturas translúcidas, divisórias, vitrines, etc.
§&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
PU –&nbsp;Poliuretano
Aplicações: Esquadrias, chapas, revestimentos, molduras, filmes,
estofamento de automóveis, em móveis, isolamento térmico em roupas impermeáveis,
isolamento em refrigeradores industriais e domésticos, polias e correias.
§&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
PVC&nbsp;- Policloreto de vinila ou cloreto de polivinila
Aplicações: Telhas translúcidas, portas sanfonadas, divisórias,
persianas, perfis, tubos e conexões para água, esgoto e ventilação, esquadrias,
molduras para teto e parede.
§&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
PS -&nbsp;Poliestireno
Aplicações: Grades de ar condicionado, gaiútas de barcos (imitação
de vidro), peças de máquinas e de automóveis, fabricação de gavetas de
geladeira, brinquedos, isolante térmico, matéria prima do isopor.
§&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
PP&nbsp;-&nbsp;Polipropileno
Aplicações: brinquedos, recipientes para alimentos, remédios,
produtos químicos, carcaças para eletrodomésticos, fibras, sacarias (ráfia),
filmes orientados, tubos para cargas de canetas esferográficas, carpetes,
seringas de injeção, material hospitalar esterilizável, autopeças
(pára-choques, pedais, carcaças de baterias, lanternas, ventoinhas,
ventiladores, peças diversas no habitáculo), peças para máquinas de lavar.
§&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
Polietileno
Tereftalato&nbsp;(PET)
Aplicações: Embalagens para bebidas, refrigerantes, água mineral,
alimentos, produtos de limpeza, condimentos; reciclado, presta-se a inúmeras
finalidades: tecidos, fios, sacarias, vassouras.
§&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
Plexiglas&nbsp;- é conhecido como vidro
plástico.
Polímeros termoendureciveis (termofixos)
(polimeros de condensaçao)
§&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
Baquelite: usada em tomadas, telefones antigos e no embutimento de
amostras metalográficas.
§&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
Poliéster: usado em carrocerias, caixas d'água, piscinas, dentre
outros, na forma de plástico reforçado (fiberglass).
Elastômeros (borrachas)(Copolímeros)
§&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
Poliisopreno&nbsp;- borracha semelhante à natural
§&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
Buna
S
Aplicações: pneus, câmaras de ar, vedações, mangueiras de
borracha.
§&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
Buna
N&nbsp;ou perbunan
§&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
Neopreno&nbsp;ou policloropreno

Reciclagem

Alguns polímeros, como&nbsp;termofixos&nbsp;e&nbsp;borrachas, não podem ser reciclados de forma direta, pois não existe
uma forma de refundí-los ou depolimerizá-los.
Na maioria das vezes a&nbsp;reciclagem&nbsp;de&nbsp;termoplásticos&nbsp;não é economicamente
viável devido ao seu baixo preço e baixa densidade. Somente plásticos
consumidos em massa, como o&nbsp;PE&nbsp;e&nbsp;PET, apresentam bom potencial econômico. Outro problema é o fato de
os plásticos reciclados serem encarados como material de segunda classe.
Quando a reciclagem não é possível a alternativa é queimar os
plásticos, transformando-os em energia. Porém os que apresentamhalogênio, como o&nbsp;PVC&nbsp;e o&nbsp;PTFE, geram gases tóxicos na queima. Para que isso
não ocorra esse material deve ser encaminhado para dehalogenação antes da
queima.

Referências

1.&nbsp;&nbsp;&nbsp;
↑&nbsp;A polimerização é um tipo particular de&nbsp;reação química.
Quando são utilizados&nbsp;monômeros&nbsp;difuncionais obtêm-se uma estrutura linear. No caso
de pelo menos um&nbsp;monômero&nbsp;ter mais de dois grupos funcionais é obtido um
polímero contendo ligações cruzadas e uma estrutura ramificada.