Polímeros - Classificações e Proriedades
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Engenharia de Produção
CARLOS ALBERTO ALVES
Administração
MBA Logística
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Polímeros
Classificação e Propriedades
Carlos Alberto Alves dos SantosCiência e Tecnologia dos MateriaisProf. Orlando Sodré Gomes
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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
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Analogia
Monômeros
Polímeros
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H
H
cH
H
cH
H
cH
H
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H
cH
H
cH
H
cH
H
c
Unidade Mero
Polímeros
Processo dePolimerização
Comportamento átomos de carbono e hidrogênio
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Classificação
Carlos Alberto Alves dos SantosCiência e Tecnologia dos MateriaisProf. Orlando Sodré Gomes
Polímeros
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Classificação – quanto à origem
Naturais
Sintéticos
Látex Celulose Polissacarídeos
Tubos de PVC Borracha PET
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Polímeros Sintéticos
Carlos Alberto Alves dos SantosCiência e Tecnologia dos MateriaisProf. Orlando Sodré Gomes
Classificação
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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%)
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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
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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”.
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Cadeia linear
Classificação – quanto ao tipo de cadeia
Ramificada na cadeia linear básica
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Ligações cruzadas
Classificação – quanto ao tipo de cadeia
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Classificação – quanto ao tipo de cadeia
Reticulada (tridimensionalmente) ou em rede
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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.
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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
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Classificação – quanto à organização da cadeia polimérica
Amorfo
Semicristalino
Não possuem nenhum grau de organização de suas cadeias
Se organizam e formam cristais
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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
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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)
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Propriedades
Carlos Alberto Alves dos SantosCiência e Tecnologia dos MateriaisProf. Orlando Sodré Gomes
Polímeros
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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.
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de etileno
Propriedades Térmicas
Termoplásticos
Amolecem com o calor Mantém propriedades após resfriamento Dissolvem em solventes adequados Podem ser reciclados Geralmente Lineares ou ramificados
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de etileno
Propriedades Térmicas
Termofixos
Não amolecem com o calor São formados por reticulação Degradação térmica a temperaturas mais baixas Mais resistentes
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Síntese da Classificação dos Polímeros
Naturais Sintéticos
Elastômeros Fibras Plásticos
Termoplásticos Termorrígidos
Ramificadas Lineares
Cadeias simples
Cadeias Reticuladas
Amorfos Cristalinos
Comportamento elástico
Comportamento vítreo
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Áreas de Aplicações dos Polímeros - representatividade
Fonte: Antônio Augusto GorniAdaptação: Carlos
AlbertoTreemap
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Obrigado
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Referências
MANO, E. B.; MENDES, L. C. Introdução a Polímeros. 2.ed. rev. e ampl. São Paulo: Edgard Blucher, 2004