O documento descreve os principais tipos de polímeros, incluindo sua estrutura química, métodos de preparação e classificações. Aborda polímeros de adição, condensação e cadeias carbônicas versus heterogêneas, além de classificar polímeros de acordo com seu comportamento mecânico e desempenho.

1. Síntese de Polímeros
Prof. Marcus Farret

2. Introdução
• Os polímeros são compostos químicos de elevada massa molecular relativa,
resultantes de reações químicas de polimerização. Os polímeros são
macromoléculas formadas a partir de unidades estruturais menores (os
monômeros). O número de unidades estruturais repetidas numa
macromolécula é chamado grau de polimerização.
• Polimerização é a reação ou conjunto de reações na qual as moléculas simples
reagem entre si, formando uma macromolécula de alta massa molecular.
• A polimerização é uma reação em que as moléculas menores (monômeros) se
combinam quimicamente (por valências principais) para formar moléculas
longas, mais ou menos ramificadas com a mesma composição centesimal.
Estes podem formar-se por reação em cadeia ou por meio de reações de
poliadição ou policondensação. A polimerização pode ser reversível ou não e
pode ser espontânea ou provocada (por calor ou reagentes).
– Exemplo: O etileno é um gás que pode polimerizar-se por reação em cadeia, a
temperatura e pressão elevadas e em presença de pequenas quantidades de oxigênio
gasoso resultando uma substância sólida, o polietileno. A polimerização do etileno
e outros monômeros pode efetuar-se à pressão normal e baixa temperatura
mediante catalisadores. Assim, é possível obter polímeros com cadeias
moleculares de estrutura muito uniforme.

3. Reações de polimerização
Simplificadamente, uma reação de polimerização pode ser equacionada da
seguinte forma:
Monômeros:....+ A + A + A + A + .... → Polímero:...-(A-A-A-A)-....
• Polímeros de adição:
Polímeros formados através de uma reação de adição, a partir de um único tipo
de monômero.
n (etileno) → polietileno
n (CH2 = CH2) → (- CH2 - CH2 -) n
Polietileno - Polipropileno - PVC - Neopreno - Borracha natural - Borracha fria -
Orlon - Teflon
• Polímeros de condensação:
Polímeros formados através de uma reação de condensação, a partir de um único
tipo de monômero com eliminação de uma molécula pequena, geralmente a
água

4. Classificação dos polímeros

5. Classificação dos polímeros
• Quanto à estrutura química
– polímeros de cadeia carbônica
– Polímeros de cadeia heterogênea

6. Polímeros de cadeia carbônica
• Poliolefinas;
• Polímeros de dienos;
• Polímeros Estirênicos;
• Polímeros Clorados;
• Polímeros fluorados;
• Polímeros Acrílicos;
• Polímeros Ésteres;
• Poli(fenol-formaldeído)

7. Polímeros de cadeia heterogênea
• Poliéteres;
• Poliésteres;
• Policarbonato;
• Poliamidas;
• Poliuretanos;
• Aminoplásticos;
• Derivados das celulose;
• Siiconas

8. • Quanto ao método de preparação
– Polímero de adição;
• Ex.: PE, PP, PVC, PMMA,etc
– Polímero de condensação;
• Ex.: Nylon 6,6
Classificação dos polímeros

9. • Quanto ao comportamento mecânico
– Plásticos: um material sólido na temperatura
ambiente. Pode ser:
• Termoplásticos:São polímeros que,sob o efeito de
temperatura e pressão, plastificam e fluem, podendo
ser moldados nestas condições. São recicláveis;
solúveis e possuem cadeia linear ou ramificada.
– Ex.: PE, PP, PVC,etc
Classificação dos polímeros

10. Classificação dos polímeros
• Quanto ao comportamento mecânico
– Plásticos: um material sólido na temperatura
ambiente. Pode ser:
• Termorrígidos (termofixos):São polímeros que,
quando sujeitos a aplicações de temperatura e
pressão, amolecem e fluem adquirindo a forma do
molde, reagem quimicamente formando ligações
cruzadas entre as cadeias e se solidificam. São
infusíveis e não-recicláveis
– Ex.: baquelite (resina de fenol-formaldeído), epóxi
(araldite), etc

11. Classificação dos polímeros
• Quanto ao comportamento mecânico
– Elastômeros: Polímero que à temperatura
ambiente pode ser deformado repetidamente a
pelo menos duas vezes o seu comprimento
original. Retirado o esforço, deve voltar
rapidamente ao tamanho original.
• Possuem cadeias flexíveis amarradas umas às outras
com uma baixa densidade de ligação cruzada.
– Ex.: BV(borracha vulcanizada)

12. Classificação dos polímeros
• Quanto ao comportamento mecânico
– Fibras:Termoplástico orientado com a direção
principal das cadeias poliméricas posicionadas
paralelas ao sentido longitudinal. Deve
satisfazer a condição geométrica do
comprimento ser no mínimo cem vezes maior
que o diâmetro (L/D > 100). Usados na forma
fios finos.
• Ex.:fibras de PAN,nylons, Poliésteres (PET), etc.

13. • Quanto ao desempenho mecânico
– Termoplásticos convencionais (commodities)
• Baixo custo, alta produção, facilidade de
processamento,etc.
• 90% da produção mundial
– Ex.: PVC, PS, PP, PEAD, PEBD
Classificação dos polímeros

14. Classificação dos polímeros
• Quanto ao desempenho mecânico
– Termoplásticos Especiais
• São polímeros com um custo levemente superior aos
convencionais, mas com algumas características um
pouco melhores.
– Ex.: copolímeros EVA e SAN e os homopolímeros PTFE
e PMMA

15. Classificação dos polímeros
• Quanto ao desempenho mecânico
– Termoplásticos de engenharia (TE)
• São polímeros boa resistência mecânica (rigidez), tenacidade e
estabilidade dimensional.
• Aplicações em dispositivos mecânicos (engrenagens, peças
técnicas para a indústria eletrônica e automobilística,etc)
– Ex.: poliamidas, poliésteres termoplásticos (polietileno-
tereftalato -PET e polibutileno-tereftalato -PBT), polacetais
(homopolímeros e copolímeros), policarbonato – PC, copolímero
estireno-butadieno-acrilonitrila ABS e polioxi-fenileno - PPO

16. Classificação dos polímeros
• Quanto ao desempenho mecânico
– Termoplásticos de engenharia especiais
• Em aplicações onde a alta temperatura é a exigência
maior, são utilizados polímeors com grande
quantidade de anéis aromáticos na cadeia principal,
que aumenta a estabilidade térmica para o uso
ininterrupto a temperaturas acima de 150C.
– Ex.: polímeros contendo enxofre (polissulfonas,
polissulfeto de fenileno PPS) poliimidas, alguns
poliuretanos, poliéter-éter-cetona PEEK etc