Os Polímeros

2. Polímeros

Polímeros são formados por macromoléculas constituídas de monômeros, moléculas com uma unidade de repetição ligados predominantemente por ligações covalentes. Suas principais características é a capacidade de substituírem metais, cerâmicas e materiais naturais em várias outras aplicações domésticas, industriais, comerciais e aeroespaciais (PITT et al., 2011).

O número de meros na cadeia polimérica é chamado grau de polimerização, que é um conjunto de reações químicas nas quais o monômeros reagem entre si.

2.1. Classificação dos polímeros

Os polímeros estão classificados de acordo com o processo de preparação, estrutura Química, características tecnológicas e quanto ao comportamento mecânico.

2.1.1 quanto ao processo de Preparação

Os polímeros estão divididos em adição e condensação;

 Polímero de adição: são formados a partir de um único monômero, cujo monômeros são idênticos. As substâncias aplicadas na geração de polímeros se manifestam de forma obrigatória uma ligação dupla, no momento que ocorre a polimerização ocorre a ruptura da ligação π e também a formação de duas novas ligações simples (PASSATORE, 2013).

EXEMPLO:

Polietileno

[pic 1]

O Polietileno é obtido a partir do etileno (eteno). Possui alta resistência à umidade e ao ataque químico, mas tem baixa resistência mecânica. O polietileno é um dos polímeros mais usados pela indústria, devido ao seu baixo custo, sendo muito empregado na fabricação de folhas (toalhas, cortinas, envólucros, embalagens etc.), recipientes (sacos, garrafas, baldes etc.), canos plásticos, brinquedos infantis, no isolamento de fios elétricos etc. como mostra a figura a seguir:

                                                           [pic 2] 

Polímero de condensação: são formados pela reação entre dois monômeros diferentes através de uma reação de condensação. Nessa reação ocorre a eliminação de outra molécula, geralmente a água. Neste caso os monômeros não precisam apresentar ligações duplas por meio dos carbonos, mas é e necessária a presença de dois tipos de grupos funcionais distintos (PASSATORE, 2013).

 EXEMPLO:

Poliéster: é caracterizado por possuir vários grupos funcionais éster, é formado pela reação de ácidos carboxílicos e álcoois. Um dos tipos de poliéster mais comuns é o drácon, formado pelo ácido tereftalato e etilenoglico[pic 3]

Este Polímero é conhecido como polietilenotereftalato (PET), comercializado com os nomes drácon e terilene. É utilizado para fabricação de tecido, cordas, embalagens, etc. Quando misturado com algodão, forma o tecido tergal.

                                                               [pic 4] 

2.1.2. Quanto a estrutura química

De acordo com a estrutura química dos polímeros, os grupos funcionais presentes nas macromoléculas, serão classificadas em poliamidas, poliésteres, entre outros. Podem serem apresentado de diferentes formas de cadeias moleculares, devido a forma em que os monômeros estão ligados uns com os outros. Os polímeros podem apresentar suas cadeias com ramificações ou não, seu grau de complexidade pode ir até o extremo da formação de retículos, resultando então o que se denomina de polímeros com ligações cruzadas ou polímero tridimensional (PASSATORE, 2013).

2.1.3. Características tecnológicas

De acordo com as características tecnológicas, os polímeros podem ser classificados como termoplásticos e termorrígidos.

Os termoplásticos são plásticos que compõem a maior parcela dos polímeros comerciais, ele caracteriza-se por ter a capacidade de ser fundido várias vezes, sendo possível reciclar. As propriedades mecânicas desse tipo de polímero variam conforme o plástico: sob a temperatura ambiente podem ser maleáveis, são rígidos ou mesmo frágeis. Em relação a sua estrutura são constituídos por macromoléculas lineares ou ramificadas, agrupadas entre si por meio de ligações não permanentes (BORGES, 2009).

Alguns exemplos dos polímeros termoplásticos são: polietileno (PE), polipropileno (PP) e cloreto de polivinila (PVC).

Cloreto de polivinila (PVC)

                               [pic 5]                                      [pic 6]    [pic 7]

         Os termorrígidos não amolecem com o aumento da temperatura, eles assumem uma estrutura tridimensional, logo após o resfriamento e endurecimento, esses plásticos mantêm o formato e não conseguem voltar à sua forma original. Ao serem moldados são passados pela primeira moldagem, sendo submetidos ao processo de “cura”, onde ligações cruzadas covalentes serão formadas (SANTOS, 2012).

         Os plásticos termorrígidos podem ser utilizados em peças de automóveis, de aeronaves e de pneus entre outros. Alguns exemplos são: poliuretano, poliéster, resinas epóxi e de fenol.

Poliuretano

[pic 8]                             [pic 9][pic 10]

2.1.4 quanto ao comportamento mecânico

As propriedades mecânicas dos polímeros esta caracterizada de acordo com materiais que respondem as solicitações mecânicas aplicadas.

Conforme seu comportamento os polímeros são divididos em três grandes grupos: elastômeros ou borrachas, plásticos e fibras.

Os elastômeros são polímeros que em temperatura ambiente podem sofrer deformação em pelo menos duas vezes o seu comprimento inicial, retornando ao seu comprimento original rapidamente depois de ser retirado o esforço. Para demonstrar tais características, os elastômeros eventualmente possuem cadeias flexíveis fixadas uma às outras, com uma baixa densidade de ligação cruzada. (CANEVAROLO; SEBASTIAO, 2006).

O principal exemplo, que se tem é a borracha vulcanizada, termo utilizado para todos os elastômero após a formação de ligações cruzadas. Tais características podem ser apresentadas nas principais aplicações das borrachas vulcanizada, qual seja: o pneu. a deformação apresentada no pneu devido ao peso do carro deve ser totalmente recuperada durante o intervalo de tempo em que a roda leva para dar uma volta.