Aula 2 - Introdução aos Polímeros 1
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NÚCLEO AVANÇADO DE FARROUPILHACURSO TÉCNICO EM PLÁSTICOS
Introdução aos Polímeros
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ATIVIDADE INICIAL
- Três materiais plásticos de cada aluno;- Tempestade de ideias: diferenças entre cada material;
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O QUE SÃO POLÍMEROS?
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Classes de materiais: METAIS
CERÂMICOS
POLÍMEROS
COMPÓSITOS: composto por mais de um tipo de material
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Como é um polímero ?
temperaturapressãoativadorescatalizadores
Monômero (gás / líquido)
Polímero (sólido)
Monômero = molécula pequena capaz de reagir
Mero = estrutura química repetitiva da moléculaOligômero = molécula com poucos meros
Polímero = macromolécula com muitos meros
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Nem toda molécula é capaz de polimerizar
várias moléculas de cloreto de vinila
várias moléculas de água
uma molécula de PVC poli (cloreto de vinila)
uma molécula de “poliágua”
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Todo polímero é uma macromolécula, mas nem toda macromolécula é um polímero
Macromolécula polimérica possui unidade química repetitiva
Macromolécula não polimérica não possui unidade química repetitiva
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celulosecelulose
amidoamido
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queratina
polipeptídeos
cartilagem
macromoléculas inorgânicas
polissacarídeos
macromoléculas orgânicas
colágeno
proteínas
celulose amido quitina
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Cadeia Petroquímica Refinaria:
Petróleo Nafta Petroquímica 1ª geração:
Nafta Monômero Petroquímica 2ª geração:
Monômero Polímero Petroquímica 3ª geração:
Polímero Produto
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Aplicações Plásticos Borrachas Fibras Adesivos Tintas Cosméticos Alimentos
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Classificação: origem Naturais
Celulose Borracha natural
Naturais Modificados Acetato de celulose Nitrato de celulose
Sintéticos PVC Poliestireno ABS
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Polímeros sintéticosPolietileno (PE)
Polipropileno (PP)
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Polímeros sintéticosPoliestireno (PS)
Poliacrilonitrilo (PAN)
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Polímeros sintéticosPoli (metacrilato de metila) ou acrílico (PMMA)
Poli (cloreto de vinila) (PVC)
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Polímeros sintéticosPolibutadieno (PB)
Poliamida (PA) ou Nylon
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Polímeros sintéticosPoliésteres (PET, PBT, PEN)
Policarbonato (PC)
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Polímeros sintéticosPoliuretanos (PU)
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Polímeros sintéticosPolitetrafluoretileno (PTFE) ou Teflon
Poli (vinil-pirrolidona) (PVP): géis e laquês Epóxis: adesivos
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Classificação: arquitetura molecular
Lineares
Ramificados
Reticulados
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Classificação: número de meros na cadeia HomopolímerosApenas um tipo de unidade química na cadeia
CopolímerosMais de um tipo de unidade química na cadeia
SAN: estireno – acrilonitriloABS: acrilonitrilo – butadieno – estirenoPP copolímero: PP – PEBorracha SBR: estireno - butadieno
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Copolímeros: tipos
alternados
aleatórios
em bloco
enxertados
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Copolímero Blenda Copolímero: polímero com mais de um tipo de mero na cadeia
PSAI (PS alto impacto) = todas as moléculas tem uma cadeia principal de polibutadieno com ramificações enxertadas de poliestireno.
Blenda: mistura física de polímeros Noryl® = PSAI + PPO (poli-óxi-fenileno) PEAD + PELBD sacolas de supermercado
Compósito: polímero misturado com outro tipo de material PP carregado com talco Poliéster + fibra-de-vidro
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Poliestireno de Alto Impacto (PSAI)
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Polietilenos: arquitetura x densidade PEAD (alta densidade)
PEBD (baixa densidade)
PELBD (linear de baixa densidade)
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Classificação: comportamento térmico Termoplásticos
Escoam quando aquecidos Solidificam quando resfriados
Termofixos Não escoam quando aquecidos Solidificam quando aquecidos pela primeira vez, pois são
formados por pré-polímeros, oligômeros ou monômeros tri funcionais que reagem e reticulam
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comportamento térmico x arquitetura Termoplásticos
lineares ramifcados
Termofixos reticulados com ou sem cross-links
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Classificação: comportamento mecânico Plásticos
Pouca elasticidade deformação predominantemente plástica
Podem ser rígidos ou flexíveis Elastômeros
Grande elasticidade deformação predominantemente elástica
Fibras Pequena deformação e alta resistência
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Classificação: taticidade da cadeiaPosição do radical em relação ao eixo da cadeia
Isotáticos sempre do mesmo lado
Sindiotáticos alternância do lado
Atáticos disposição irregular
POLIESTIRENOS
Atático comercial
Sindiotático não é comum
Isotático não existe
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Classificação: sínteseForma como o material é polimerizado Por adição poliadição:
Por etapas Policondensação:
Pode haver formação de subprodutos da reação de policondesação, como água, metanol, ácido clorídrico
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Condições para polimerização
Mero trifuncional possibilidade de três ligações polímero reticulado
Mero bifuncional possibilidade de duas ligações polímero linear
Monômeros monofuncionais possibilidade de uma ligação não polimeriza, pois o produto da reação não consegue se ligar com outras moléculas semelhantes
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Poliadição Condição: monômero com ligação insaturada na cadeia
2 ligações duplas dieno
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Policondesação Condição: monômeros com 2 grupos
funcionais:Diálcoois, Diácidos, Diaminas, Diisocianatos
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policondesação Poliésteres:
Diálcool + diácido = diésterDiéster + diéster + diéster + diéster = poliésterdiéster + diácido + diéster + diácido = poliéster
PETPoli (tereftalato de etileno)
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policondensação Poliamidas:
Diamina+ diácido = diamidaDiamida + diamida+ diamida+ diamida = poliamida
PA 6/6
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policondesação Poliuretanos: Diisocianato+ diálcool (diol) = diuretana Diisocionatos + poliálcool (poliol) = poliuretano
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Classificação: Isomerismo geométricoIsopreno: 2 ligações duplas
pode formar quatro polímeros com a mesma fórmula molecular, C5H8,
porém, com configurações químicas diferentes.
CIS
radicais iguais do mesmo lado
TRANS
radicais iguais em lados diferentes
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Classificação: química da cadeia polimérica
PoliamidaPoliésteretc.
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Tarefa 1
Trabalho sobre a classificação quanto à
química da cadeia polimérica