O documento resume os principais tópicos sobre química de polímeros. Aborda conceitos como histórico, terminologia, estrutura molecular, propriedades, reações de polimerização, caracterização e aplicações dos polímeros. Também discute aspectos como degradação, estabilização e impactos ambientais dos polímeros.

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Química de Polímeros
2017-2
Prof. Iara T. Q. P.dos Santos

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Química de polímeros
Histórico;
Conceito de polímeros;
Terminologia de polímeros;
Matérias primas;
Estrutura molecular;
Propriedades: Características químicas, físicas
e mecânicas;
Reações de polimerização em cadeia e em
etapas (policondensação);
Técnicas de medição de DPM
Degradação e estabilidade de polímeros;
Caracterização da degradação e estabilização

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Polímeros
Os polímeros são material orgânico ou
inorgânico, natural ou sintético, de alto peso
molecular, cuja estrutura molecular consiste
na repetição de pequenas unidades,
chamadas meros.
Sua composição é baseada em um conjunto
de cadeias poliméricas; cada cadeia
polimérica é uma macromolécula constituída
por união de moléculas simples ligadas por
covalência.

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Aplicações
Medicina, Embalagens, Construção civil,
Agrícola, Calcados e Vestuários, Laminados,
Brinquedos e Descartáveis.
Impactos ambientais
Necessidade de reciclá-los, reutilizá-los e
reduzi-los utilizando processos mais limpos
(resíduo zero).

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Introdução a ?
Moléculas se tornam grande à ppdades
mudam e ganham características próprias
chamadas de ?
? apresentam características próprias mais
dominantes do que as resultantes da
natureza químicas dos átomos ou dos
grupos funcionais presentes.
As ppdades decorrem da interação
envolvendo os segmentos intramoleculares,
da mesma macromolécula ou
intermoleculares, de outras.

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Introdução a Polímeros
A forma e o comprimento das ramificações
presentes na cadeia macromolecular têm
papel importante.
Ligações hidrogênicas
Interação dipolo-dipolo
Forças de Van der Waals,
Criam Maior
resistência

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8. 8
Introdução a Polímeros
Em solução, essas interações entre
moléculas de alto PM à acarreta um
aumento da viscosidade que não se observa
nas micromoléculas.
A solubilidades MA f( estrutura química,
solvente)
Cadeias ramificadas dispersas em solvente
apropriado acarreta um aumento da
dificuldade de escoamento das camadas do
solvente, isto é , há um acréscimo na
viscosidade, que não é significativo quando
as moléculas são de BPM.

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Introdução a Polímeros
A presença de Ramificações à aumento da
resistência ao fluxo à aumento da
viscosidade.
Evaporação do solvente dessas soluções
viscosas à formação de filmes
Soluções de substâncias sólidas de BPM à
geram cristais ou pós.
Meio mais simples e imediato para o
reconhecimento das macromoléculas : sua
capacidade de formação de películas ou
filmes.

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Origem das Macromoléculas
Natural: polissacarídeos, polihidrocarbonetos,
ptn, ácidos nucléicos, amido, algodão, madeira,
lã, cabelo, couro , seda natural, chifre, unha,
borracha de seringueira etc
Síntese: diamante, grafite, sílica e asbestos
(inorg) e PE, PP, PVC etc
O que são MA? São moléculas grandes de
elevada MM tendo uma complexidade química
podendo ou não ter unidades repetidas.
Polímeros à várias partes
de química podendo ou não ter Berzelius – 1832
poly mer em contraposição ao termo já
existente iso mer – mesmo PM com estruturas
diferentes ( conceito antigo);

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Polímeros
Moléculas relativamente grandes, de PM
103- 106, com unidades repetidas (meros);
Mero = unidade química repetida
GP= nº meros
Polímero à grego “muitas partes”
Oligômeros à polímeros de BPM ou oligo =
poucas partes MM< 1000;
Telômero à PM < 10
Ppdades úteis em polímeros àa partir de
MM > 1000-1500
MM=GP x MMmero

12. Outras terminologias
Polímeros naturais orgânicos- sintetizados pela
natureza. Ex: borracha natural e celulose.
Polímeros artificiais- polímeros naturais orgânicos,
modificados pelo hoje através de reações químicas.
Ex: acetato de celulose de e nitrato de celulose.
Polímeros sintéticos : sintetizados pelo homem.
Polímeros naturais inorgânicos: diamante e grafite
Polímeros semi-sintéticos inorgânicos Ex: ácido
polifosfórico.
Polímeros semi-inorgânicos sintéticos ex: silicone
Biopolímeros: 1-polímeros biologicamente ativos
Ex: proteínas 2-polímeros sintéticos utilizados em
aplicações biológicas ou biomedicas como ex
silicone e teflon.
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Substâncias químicas x polímeros
Substâncias químicas:
1. Produto homogêneo;
2. Sofre modificação c/
retirada de alguns
átomos;
Polímeros:
1. Mistura de moléculas
de vários PM
(polimolecularidade);
2. Não ocorre
modificação
fundamental c/
retirada de alguns
átomos;

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Reação química
M + I à P (Poliadiação)
Polimerização;
GP = DP = nº meros da cadeia polimérica;
Meros = copolímero Ex: SBR (copolímero)

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Representação das cadeias
macromoleculares
Polímeros lineares: zigue-zague;
Polímeros ramificados: tridimensional
com LCà amarramento das cadeiasà
perda da fusibilidade e solubilidade e
aumento da resistência mecânica;
Ex: resina de troca iônica (foto)

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Representação das cadeias
macromoleculares

18. Ligações cruzadas
Ligações covalentes formadas entre 2 cadeias
poliméricas, que as mantem unidas por força primária,
formando uma rede tridimensional. Para quebrar a
ligação cruzada, é necessário fornecer um nível de
energia tão alto que seria suficiente para destruir
tbem a cadeia polimérica.
Quando presente em baixa concentração , produz
pequenos volumes não desagregáveis na massa
polimérica, conhecida por olho de peixe.
Quando em quantidades intermediarias, é típico de
borrachas vulcanizada, e quando em grande
quantidade, é característico dos termorrígidos.
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19. Como nomear polímeros ?
1)com base no nome dos monômeros
2)na policondensação o nome é dado pelo nome
base da estrutura do mero
Ex: etileno + acido tereftálico-> polietileno
tereftalato
3)Em alguns casos nomes comerciais com base
empírica.
Ex: ABS, SAN, AES, ASA, CPE, EAA, EPDM, EVA,
MBS, NBR, PA, PAN, PC , PBT, EVOH, GRUP, HDPE,
HIPS, IIR (pag 2 Canevarolo)
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Nomenclatura de polímeros
Prefixo : poli(mero) Ex: PE polietileno,
poli (metacrilato de metila), poli(4-
cloro-estireno), poli (tereftalato de
etileno), poli(alcool vinílico), poli(p-
fenileno), nailon-6, náilon-11,
elastômero IR = poliisopreno,
poli(cloreto de vinila), poli(acetato de
vinila), PTFE poli(tetra-fluor-etileno).

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Classificação dos Polímeros
De acordo com a estrutura química: conforme
os grupos funcionais presentes.
Ex: poliamidas, poliésteres, poliéteres etc
De acordo com o método de preparação:
polímeros de adição e polímeros de
condensação;
De acordo com a fusibilidade: termoplásticos
e termorrígidos;
De acordo com o comportamento mecânico:
borrachas ou elastômeros, plásticos e fibras.
Pag 14- Mano 2ºed – quadro 2

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Definições
Resina: é uma substância amorfa ou uma mistura,
PM intermediário ou alto, insolúvel em água, mas
solúvel em alguns solventes orgânicos, e que é
sólida ou um líquido muito viscoso, que amolece
gradualmente por aquecimento.
Borracha ou elastômero: exibi elasticidade em
longa faixa, a temperatura ambiente; ME = 101 a
102 .
Plástico: Se a tamb e que se torna fluído, capaz de
ser moldado por ação conjunta e isolada de calor e
pressão, ME = 10 3 a 104 .
Fibra: corpo com elevada razão entre o c e as
dimensões laterais, e é orientado na dimensão
longitudinalmente. São em alguns casos infusíveis.
ME = 105 a 106 .

24. Elastômeros
Elongação reversível em longa faixa de
deformação_elasticidade ou propriedade
elastômerica a temp. ambiente e sob pequena
aplicação de tensão.
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força

25. Fibra
Corpo flexível com pequena seção
transversal e elevada razão entre
comprimento e diâmetro.
Ex: fibra têxtil: PP, poliamida (nylon),
poliacrilonitrila (lã).
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26. Plástico
Produto final com aparência sólida;
Em alguns estágios tornam-se fluídos
e moldáveis por ação de calor e
pressão.
Os plásticos não mudam de forma
quando se aplica uma forma
(deformação não reversível)
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27. Tensiometro ou maquina
universal de ensaio ( Instrol)
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28. Corpos de prova de diversas
dimensões (ASTM ou ISO)
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29. Características mecânicas
tensão versus deformação
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Curva A –
polímero frágil
Curva B –
comportamento
material plástico
Curva C _ deformação total
_ tipo borracha
Deformação
plástica
Material
plástico

30. Curva A _ polímero frágil
Curva B_ comportamento material
plástico _ deformação inicial elástica,
seguida por escoamento por uma
região de deformação plástica.
Curva C- deformação totalmente
elástica. Grandes deformações
recuperáveis produzidas em baixas
tensões.
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Funcionalidade (F) =nº pontos
reativos na molécula
F = 2à polímero linear c/ ou s/
ramificações;
F > = 3 à LC à termorrígido;
Funcionalidade é obtida com a presença
de grupos funcionais reativos e/ou
duplas ligações reativas.

32. Grupos funcionais reativos
Moléculas com dois ou mais grupos
funcionais reativos podem em
condições propiciais , reagir entre si
muitas vezes, produzindo um
macromolécula ( polímero)
Ex: glicol + diácido -> poliéster + agua
Reação pag 22 _ ciência de polímeros.
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33. Duplas ligações reativas
Moléculas com duplas ligações reativas podem ter ligação pi
instabilizada, dissociada, levando a formação de duas ligações
simples.
Ex: etileno-> polietileno
Cloreto de vinila-> poli(cloreto de vinila)
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