Os Polímeros São Macromoléculas

INTRODUÇÃO

Os polímeros são macromoléculas derivadas de reações químicas entre as substâncias chamadas de monômeros, os quais se repetem ao longo de uma cadeia polimérica, originando unidades repetitivas ou também chamadas de meros. Essas unidades se encontram unidas por meio de ligações primárias fortes, denominadas ligações intramoleculares, comumente do tipo covalente. Já, a ligação ente diferentes cadeias poliméricas se encontram unidas por meio de ligações secundárias fracas, denominadas ligações intermoleculares. Os polímeros podem ser naturais ou sintéticos, inorgânicos ou orgânicos, sendo o último que se aprofunda ao longo da presente dissertação.

Uma cadeia polimérica pode apresentar formas distintas que apresentam diferenças no comportamento físico e físico-químicos, de acordo com a disposição dos meros e, entre elas, estão as cadeias lineares, cadeias ramificadas e cadeias com ligações cruzadas.

Cadeia Linear

Cadeia Ramificada

Cadeia com Ligação Cruzada

Além disso, as cadeias poliméricas podem ser analisadas de acordo com o Grau de Polimerização, que se caracteriza pelo número de unidades repetitivas presentes ao longo da cadeia. Calcula-se este valor por meio da Equação I, que se observa abaixo, onde M é a massa molar do polímero, Mo é o produto da massa molar da unidade repetitiva e Xn é o grau de polimerização.

 (Equação I)[pic 1]

Os polímeros são classificados de acordo com a estrutura química, método de preparação, comportamento mecânico e desempenho mecânico. Observa-se as classificações de maneira detalhada abaixo.

I – Classificação de acordo com o tipo de polimerização:

Neste contexto, analisa-se o polímero por meio da estrutura química de seu mero (unidade repetitiva).

1. Polímeros de cadeia carbônica

Poliolefinas: Polímeros derivados de monômeros de hidrocarboneto alifático insaturado, ou seja, hidrocarbonetos de possuem ao menos uma insaturação (ligação carbono-carbono reativa) em sua estrutura.

Polímeros de dienos: Polímeros derivados de monômeros com dienos, ou seja, hidrocarbonetos acíclicos que possuem duas ligações duplas entre carbonos ao longo de sua estrutura.

Polímeros estirênicos: Polímeros derivados de estirenos, ou seja, hidrocarbonetos sintéticos que, em temperatura ambiente, se apresentam como líquido, oleoso, incolor, de odor adocicado, inflamável e volátil.

Polímeros clorados: Polímeros clorados são derivados de monômeros que possuem ao menos um átomo de Cloro ao longo de sua estrutura.

Polímeros fluorados: Polímeros fluorados são derivados de monômeros que possuem ao menos um átomo de Flúor ao longo de sua estrutura.

Polímeros acrílicos: Polímeros derivados do Ácido Acrílico ( CH2=CHCOOH) E Ácido Metacrílico ( CH2=C(CH3)COOH ).

Polivinil ésteres: Polímeros derivados de Poliacetato de vinila (PVA).

Poli(fenol-formaldeído): Polímeros derivados da policondensação de fenol com formaldeído.

1. Polímeros de cadeia heterogênea

Neste contexto, analisa-se polímeros que possuem, além do Carbono, ao menos um outro átomo ao longo de sua estrutura, cujo é denominado heteroátomo (O, N, S, Si).

Poliésteres: Polímeros cuja ligação característica é a ligação éster CO-O, gerando cadeias saturadas e/ou insaturadas.

Policarbonato: Polímeros cuja ligação característica é a ligação O-CO-O, comumente aromáticos com cadeias lineares.

Poliamidas: Polímeros cuja ligação característica é a ligação amida NH-CO, podendo ser de origem sintética ou natural.

Poliuretanos: Polímeros cuja ligação característica é a ligação NH-CO-O.

Aminoplásticos: Polímeros derivados de aminas C-NH2.

Derivados da celulose: Polímeros derivados da celulose, portanto, são polímeros naturais.

Siliconas: Polímeros os quais a ligação característica é a ligação Si-O.

II – Classificação de acordo com o método de preparação:

1. Polímeros de condensação

Os polímeros de condensação são aqueles formados por meio da condensação, reações descritas pela química orgânica, gerando a eliminação de pequenas moléculas. Os polímeros de condensação são originados através de reações com subprodutos, através de polimerizações com subprodutos ou, ainda, são aqueles que contém um grupamento funcional -X-.

1. Polímeros de adição

Os polímeros de adição são aqueles que não apresentam todas as características de um polímero de condensação, como aquelas citadas acima. A estrutura desses polímeros é constituída por unidades repetitivas idênticas ao seu monômero. Além disso, ao longo da formação desses polímeros, não há perda de massa de compostos de baixo preso molecular.

III – Classificação de acordo com o comportamento mecânico:

1. Plásticos

O plástico é considerado um polímero solido a temperatura ambiente e pode ser subdividido em Termoplásticos, Termorrígidos, Baroplásticos.

1. Elastômeros

O elastômero é considerado um polímero que, em temperatura ambiente, pode se deformar em no mínimo duas vezes em relação à sua dimensão inicial e, ainda sim, retornar a ele. Eles possuem cadeias flexíveis e uma baixa densidade de ligação cruzada.

1. Fibras

A fibra é considerada um termoplástico que possui alta resistência mecânica em decorrência da orientação das cadeias e dos cristais de sua estrutura.

IV – Classificação de acordo com o desempenho mecânico:

1. Termoplásticos convencionais

São classificados como polímeros com baixo custo, facilidade de manuseio, de processamento e alta produção. É correspondente a 90% da produção total de polímeros no mundo.

1. Termoplásticos especiais

São considerados como polímeros com um custo intermediário, com especificações melhores do que os termoplásticos convencionais.

1. Termoplásticos de engenharia

São classificados como polímeros de custo intermediário a elevado, com manuseamento e processamento criteriosos.

1. Termoplásticos de engenharia especiais

São classificados como polímeros de alto custo, resistentes a altas temperaturas em decorrência da grande quantidade de anéis aromáticos na cadeia principal.