O documento apresenta uma introdução sobre polímeros, abordando sua história, conceitos fundamentais, classificação, nomenclatura e mecanismos e processos de polimerização. Também discute propriedades e aplicações de alguns polímeros importantes como polietileno, polipropileno, PET e poliestireno.

1. POLÍMEROS
Prof. Dr. Amilton Martins dos Santos
(LOQ4059)
AULA 1:
INTRODUÇÃO
POLÍMEROS
Prof. Dr. Amilton Martins dos Santos
(LOQ4059)
AULA 1:
INTRODUÇÃO
Power Point: Gabriel da Silva Motta

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POLÍMEROS - Aula 1: Introdução
Introdução a polímeros
• História;
• Conceitos fundamentais;
• Classificação dos polímeros;
• Nomenclatura.
Mecanismos de polimerização
• Policondensação: - Poliésteres
- Poliamidas
- Policarbonatos
- Poliuretanos;
• Poliadição: - Polimerização via radical livre.
Técnicas de polimerização
• Massa;
• Solução;
1
2
3
• Suspensão;
• Emulsão.
Processos de polimerização
• Batelada;
• Semi-contínuo;
• Contínuo.
Propriedades de polímeros
• Propriedades térmicas : Tg e TM
• Propriedades mecânicas;
• Outras propriedades importantes
4
5

3. 3
POLÍMEROS - Aula 1: Introdução
MANO E. B. Introdução a
Polímeros. São Paulo, Editora
Edigard Blücher Ltda, 1988.
MANO E. B. Polímeros como
Materiais de Engenharia. São Paulo:
Editora Edigard Blücher Lda, 1991.
CANNEVALORO S. V. Ciência
dos Polímeros. São Paulo:
Artliber Editora Ltda, 2004.

4. 4
POLÍMEROS - Aula 1: Introdução
COUTINHO F. M. B.; OLIVEIRA C.
M. F. Reações de Polimerização
em Cadeia. Rio de Janeiro:
Editora Interciência Ltda, 2006.
RUDIN, A.; CHOI, P. Ciência e
engenharia de polímeros. São
Paulo: Editora GEN LTC, 2014.
BILLMEYER Jr., F. W. Textbook of
Polymer Science. 3rd Edition. New
York: John Wiley & Sons,1984.

5. 5
POLÍMEROS - Aula 1: Introdução
RODRIGUEZ, FERDINAND.
Princípios de Sistemas de
Polimeros. México D. F., Editorial
El Manual Moderno S.A., 1984.
ODIAN G. Principles of
Polymerization, 3rd Edition. New
York : John Wiley & Sons, 1991.
VAN KREVELEN, D.W., HOFTYZER, P.
J. Properties of polymers:
correlation with chemical structure.
Amsterdam: Elsevier, 1972.

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POLÍMEROS - Aula 1: Introdução
POLÍMEROS:
Moléculas relativamente grandes, com massa molecular entre 103 e 106 g/mol, cuja estrutura é
constituída de unidades químicas simples repetidas, conhecidas como “meros” (E. Mano)
mero
Observação: Qualquer molécula com “meros” é
um polímero, porém esse termo torna-se mais
adequado quando a molécula atinge um
determinado tamanho que torne mais evidentes
as suas propriedades.
Poliestireno
MACROMOLÉCULAS:
Moléculas muito grandes, formadas por uma grande quantidade de átomos (de 1000 a um valor
ilimitado).

7. 7
POLÍMEROS - Aula 1: Introdução
NATURAIS INORGÂNICAS
Grafite/Grafita
Amianto/Asbesto
Diamante
I
Antofilite
(Mg,Fe)7Si8O22(OH)2

8. 8
POLÍMEROS - Aula 1: Introdução
NATURAIS ORGÂNICAS
II
CARBOIDRATOS
Celulose
Lactose
Maltose Amido

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POLÍMEROS - Aula 1: Introdução
NATURAIS ORGÂNICAS
II
Látex da seringueira
Poli(cis-isopreno)
Queratina
Proteínas Ácido Nucleico
RNA/DNA

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POLÍMEROS - Aula 1: Introdução
SINTÉTICAS INORGÂNICAS
III
Poli(ácido fosfórico)
SINTÉTICAS ORGÂNICAS
IV
Nylon 6,6 PET
n

11. 11
POLÍMEROS - Aula 1: Introdução
1830 Goodyear – borracha natural vulcanizada
1862
Parker – parkesina (resíduos de algodão, ácido nítrico, ácido
sulfúrico e óleo de rícino)
1868 Hyatt – celulóide
1907 Baekeland – baquelite (muito usado até 1950)
Stauldinger – introdução do conceito de macromolécula
1920
1928 Carothers – neopreno, poliésteres e poliamidas
1930 BASF - poliestireno
1936 Poliacrilonitrila, poliacrilatos, poli(acetato de vinila) e o copolímero
de estireno-acrilonitrila

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POLÍMEROS - Aula 1: Introdução
1937 Poliuretanos
1938 Poli(tetraflúor-etileno) (teflon), Nylon
1947 Resinas epoxídicas
1953 Karl Ziegler e Giulio Natta – polimerização estereoespecífica
anos 60 Polímeros usados em embalagens, substituindo o papelão e o vidro
anos 70 Substituição de ligas leves
anos 80 Pesquisa de polímeros para aplicações nobres

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POLÍMEROS - Aula 1: Introdução
Polietileno
C C C C C C
H H
H H H H
H H H H
H H
n
Podemos representá-lo através das seguintes estruturas:
ou
Características:
o Atóxico
o Transparente
o Baixa permeabilidade em água
o Propriedades isolantes
o Fácil processamento
o Baixo custo
APLICAÇÕES:

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POLÍMEROS - Aula 1: Introdução
Polipropileno
C C C C C C
H
H H H H
H H
H H
n
CH3 CH3 CH3
ou
Características:
o Baixo custo
o Alta resistência a solventes
o Fácil moldagem
o Fácil coloração
o Alta resistência à fratura por flexão ou fadiga
o Alta resistência ao impacto
o Estabilidade térmica
APLICAÇÕES:

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POLÍMEROS - Aula 1: Introdução
Poli(tereftalato de etileno) (PET)
Características:
o Alta resistência mecânica
o Alta resistência térmica
o Alta resistência química
o Propriedades de barreira
o Facilmente reciclável
APLICAÇÕES:

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POLÍMEROS - Aula 1: Introdução
Poli(acetato de vinila) (PVAc)
APLICAÇÕES:
Características:
o Adesividade

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POLÍMEROS - Aula 1: Introdução
Poliestireno
Características:
o PS cristal: homopolímero duro, com brilho e elevado índice de refração
o PS resistente ao calor: maior MM
o PS de alto impacto: contém de 5 a 10% de elastômetro (borracha)
o PS expandido: espuma semi-rígida com marca comercial Isopor®
APLICAÇÕES:

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POLÍMEROS - Aula 1: Introdução

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POLÍMEROS - Aula 1: Introdução
MONÔMEROS:
São compostos químicos que reagem para formar polímeros;
POLIMERIZAÇÃO:
É o nome dado à reação química que conduz à formação do polímero;
GRAU DE POLIMERIZAÇÃO (DP):
É o número de “meros” da cadeia polimérica, geralmente descrito “n”;
OLIGÔMERO:
Polímero de baixa massa molecular
ALTO POLÍMERO
Polímero que tem elevada massa molecular (não confundir com polímero de alta densidade).

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POLÍMEROS - Aula 1: Introdução
COPOLÍMEROS:
São polímeros cuja estrutura apresenta diferentes tipos de unidades químicas repetidas (meros).
Nesse caso os monômeros são chamados de comonômeros.
n
Monômero A
HOMOPOLIMERIZAÇÃO
Homopolímero de A
n
Monômero B
HOMOPOLIMERIZAÇÃO
Homopolímero de B
n
Monômero B
COPOLIMERIZAÇÃO
Copolímero de A e B
n
Monômero A
+

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POLÍMEROS - Aula 1: Introdução
CLASSIFICAÇÃO:
Copolímero estatístico
I
Copolímero alternado
II
Cadeia homogênea – difícil de se obter
Copolímero em bloco
III

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POLÍMEROS - Aula 1: Introdução
CLASSIFICAÇÃO:
Copolímeros enxertados (Graft Polymers)
IV
Caso particular de copolímero em bloco em que um dos blocos aparece como cadeias enxertadas.

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POLÍMEROS - Aula 1: Introdução
EXEMPLOS DE COPOLÍMEROS DE INTERESSE INDUSTRIAL:
Estireno-butadieno (SBR)
Melhor resistência à abrasão do que a borracha natural (NR), melhor resistência à temperatura e ao
envelhecimento, mas uma menor flexibilidade e elasticidade a baixas temperaturas (até cerca de -50 °C)
Aplicações: pneus, carpetes e tapetes (revestimento tipo back-coating).

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POLÍMEROS - Aula 1: Introdução
EXEMPLOS DE COPOLÍMEROS DE INTERESSE INDUSTRIAL:
Estireno-acrilato de butila
Aplicações: Tintas base água para o setor imobiliário.

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POLÍMEROS - Aula 1: Introdução
EXEMPLOS DE COPOLÍMEROS DE INTERESSE INDUSTRIAL:
Acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS)
Combinação de resistência térmica e química (poliacrilonitrila), resistência ao impacto e alongamento
(polibutadieno), brilho, moldabilidade e rigidez (poliestireno).
Aplicações: Materiais de construção, tacos de golfe, partes de automóveis e motos, etc.