Prof. Willame Bezerra. POLÍMEROS

Transcrição

1 PLÍMERS Polímeros são macromoléculas formadas a partir de moléculas meores - os moômeros. processo de trasformação desses moômeros, formado o polímero, é chamado polimerização. A massa molecular de um polímero varia muito, sedo que em uma porção de material polimerizado existem moléculas maiores e meores. Na fabricação de um polímero, a substâcia iicial costitui o moômero, e sua repetição 2, 3,..., vezes dá origem ao dímero, trímero,..., polímero. Teoricamete a reação de polimerização pode prosseguir ifiitamete, dado origem a uma molécula de massa molecular ifiita. Fatores práticos, o etato, limitam a cotiuação da reação. A ligação etre os moômeros é feita através de potos reativos, isto é, átomos ou grupos de átomos do moômero, capazes de efetuar uma ova ligação química, seja pelo rompimeto de isaturações ou pela elimiação de moléculas simples ( 2, N 3 etc). 1

2 omopolímero é o polímero formado por um úico moômero e opolímero é formado por mais de um moômero. 2

3 3

4 s polímeros possuem muitas utilidades e propriedades e características importates para a produção de ovos materiais, por isso ele ecotra-se muito presete em osso dia a dia, pricipalmete a forma de plásticos. Na atureza existem algus polímeros: celulose, proteías, látex. s químicos também criaram polímeros sitéticos, "copiado" os polímeros aturais. PLÍMERS SINTÉTIS s polímeros sitéticos podem ser classificados basicamete em três grupos: de adição, de codesação e de rearrajo. 4

5 PLÍMERS DE ADIÇÃ Prof. Willame Bezerra. As substâcias utilizadas a produção desses polímeros apresetam obrigatoriamete pelo meos uma dupla ligação etre carboos. Durate a polimerização, ocorre a ruptura da ligação e a formação de duas ovas ligações simples, como mostra o esquema: 5

6 quadro a seguir apreseta algus moômeros e os respectivos polímeros e objetos obtidos a partir deles: Moômeros P, T catalisador polímero bjetos Etileo polietileo Recipietes para líquidos e capas para fios elétricos. 3 propileo 3 polipropileo Tubos de caetas esferográficas. estireo poliestireo Recipietes de isopor. 6

7 l l cloreto de viila policloreto de viila (PV) aos para água e discos. F F F F tetrafluoretileo N ciaeto de viila acriloitrila 3 acetato de viila F F F F Politetrafluoretileo (PTFE) teflo N policiaeto de viila poliacriloitrila 3 poliacetato de viila (PVA) Películas atiaderetes para paelas e fita vedate. Roupas e matas para o ivero. olas, titas, esmaltes e chicletes. 7

8 eritreo polieritreo borracha sitética l cloropreo l policloropreo Magueiras de bombas de combustível, correias e artigos de vedação. borracha sitética As borrachas sitéticas, quado comparadas às aturais, são mais resistetes às variações de temperatura e ao ataque de produtos químicos, sedo utilizadas para a produção de magueiras, correias e artigos para vedação. 8

9 Existem outros tipos de borrachas sitéticas formadas pela adição de dois tipos diferetes de moômeros. Essas borrachas são classificadas como copolímeros. A mais importate dessas borrachas é formada pela copolimerização do eritreo com o estireo, que é cohecida pelas siglas GRS (govermet rubber styree) ou SBR (styree butadiee rubber), cuja pricipal aplicação é a fabricação de peus. + eritreo estireo GRS ou SBR As titas do tipo látex são misturas parcialmete polimerizadas de estireos e dieos em água. Essa mistura também cotém agetes emulsificates, com sabão, que matêm as partículas dos moômeros dispersas a água. Após a aplicação desse tipo de tita, a água evapora, permitido a copolimerização e a formação de uma película que reveste a superfície. 9

10 PLÍMERS DE NDENSAÇÃ Esses polímeros são formados, geralmete, pela reação etre dois moômeros diferetes, com a elimiação de moléculas pequeas por exemplo, água. Nesse tipo de polimerização, os moômeros ão precisam apresetar duplas ligações etre carboos, mas é ecessária a existêcia de dois tipos de grupos fucioais diferetes. 10

11 Poliéster Veja, a seguir, algus polímeros de codesação e suas aplicações. Prof. Willame Bezerra. Um dos tipos de poliéster mais comus é o draco, obtido pela reação etre ácido tereftálico e o etileo-glicol (etaodiol): ácido tereftálico A reação pode ser represetada pela equação: etileoglicol ou etaodiol Esse polímero é cohecido por polietileo tereftalato (PET) e costuma ser comercializado com os omes de draco e terilee. Empregado a fabricação de tecidos, cordas, filmes fotográficos, fitas de áudio e vídeo, guarda-chuvas, embalages e garrafas plásticas, gabietes de foro etc. Quado misturado ao algodão, esse polímero forma um tecido muito cohecido, deomiado tergal. 11

12 Poliamidas Prof. Willame Bezerra. Estes polímeros são obtidos pela polimerização de diamias com ácidos dicarboxílicos. s ylos são plásticos duros e têm grade resistêcia mecâica. São moldados em forma de egreages e outras peças de máquias, em forma de fios e também se prestam à fabricação de cordas, tecidos, garrafas, lihas de pesca etc. mais comum é o ylo-66, resultate da reação etre a hexametileodiamia (1,6-diamiohexao) com o ácido adípico (ácido hexaodióico). ( 2 ) 4 2 N ( 2 ) 6 N 2 ( 2 ) ( 2 ) 4 N ( 2 ) 6 N ( 2 ) 4 + (-1) 2 Na bioquímica, a ligação amídica é deomiada ligação peptídica, pois é ecotrada as proteías. Seu grupo fucioal pode ser represetado por: N 12

13 Polifeol Prof. Willame Bezerra. É obtido pela codesação do feol com o formaldeído (metaal). No primeiro estágio da reação, forma-se um polímero predomiatemete liear, de massa molecular relativamete baixa, cohecido como ovolae. Ele é usado a fabricação de titas, verizes e colas para madeira. A reação, o etato, pode prosseguir, dado origem à baquelite, que é um polímero tridimesioal. A baquelite é o mais atigo polímero de uso idustrial (1909) e se presta muito bem à fabricação de objetos moldados, tais como cabos de paelas, tomadas, plugues etc

14 Policarboatos Prof. Willame Bezerra. Apresetam alta resistêcia ao impacto, são trasparetes e têm baixo custo, pois seus moômeros são baratos. Geralmete, são comercializados com os omes de Lexa, Makrolo ou Duralo e podem ser usados para substituir o vidro em jaelas de prédios, residêcias e carros e a fabricação de placas trasparetes a choques. Sua obteção é represetada pela seguite reação: difeilpropao fosgêio 3 l l grupo característico 14

15 Silicoes Prof. Willame Bezerra. Uma das variedades de silicoe é obtida pela codesação do dimetilsiloxaa, e sua polimerização pode ser represetada pela seguite equação: 3 3 Si 3 Si 3 3 Si 3 grupo característico 15

16 PLIMERS DE REARRANJ Prof. Willame Bezerra. Esse tipo de polímero requer um ou mais moômeros sofram rearrajo em suas estruturas à medida que ocorrer a polimerização. polímero de rearrajo mais comum é o poliuretaa. N N 2 2 diisociaato de parafeileo etileoglicol N N 2 2 Sua estrutura pode ser represetada por: N N 2 2 N N 16

17 As poliuretaas podem ser rígidas, flexíveis ou aida, ter a forma de espumas, depededo das codições em que ocorre a reação. Na produção de espuma, por exemplo, a um dos reagetes é misturado o gás freo, que durate a reação tede a se despreder, provocado a expasão do polímero. PRPRIEDADES E ARATERÍSTIAS DS PLÍMERS Depededo do seu comportameto ao serem aquecidos, os polímeros podem ser classificados em termoplásticos e termofixos. Termoplásticos Polímeros de cadeias lieares que, quado aquecidos amolecem, permitido a sua moldagem e quado resfriados edurecem. Isso ocorre porque as ligações itermoleculares são fracas e podem ser rompidas como aquecimeto. ALR Não apresetam ligações cruzadas. Quado aquecidos, podem ser moldados com formatos diferetes. 17

18 Termofixos Prof. Willame Bezerra. Polímeros com uma grade cadeia cruzada. Durate o aquecimeto, ão amolecem e com aquecimeto mais iteso se decompõem. ALR Estrutura com várias ligações cruzadas. As ligações covaletes, resposáveis pelas ligações cruzadas, ão são quebradas facilmete. bservado os símbolos das embalages ou dos objetos produzidos de polímeros, podemos idetificar o polímero que o costitui. Além disso, dessa maeira pode-se saber se ele é reciclável. 18

19 Veja, a seguir os símbolos iteracioais utilizados a reciclagem. 19

20 EXERÍIS DE FIXAÇÃ Prof. Willame Bezerra. 1- Qual das moléculas represetadas abaixo tem estrutura adequada à polimerização, formado macromoléculas? 2- polímero teflo utilizado o revestimeto de paelas tem fórmula estrutural dada abaixo. Pode-se afirmar que o polímero pertece à fução orgâica: a) poliamida. b) poliéster. c) Poliamia d) polialeto. e) poliálcool. 20

21 3- Polimerização por codesação ocorre quado, o processo de formação das macromoléculas, há elimiação de moléculas pequeas. Um exemplo desse tipo de polimerização é a produção de poliéster: Também pode resultar em polimerização por codesação a iteração, em codições adequadas, do seguite par de substâcias: 21

22 4- A estrutura de polímero orlo, utilizado em materiais têxteis, pode ser represetada da seguite forma: A partir dessa estrutura, e sabedo-se que o orlo é um polímero obtido por adição, pode-se cocluir que o moômero que forma tal polímero é: 5- PV (policloreto de viila), cuja estrutura parcial é dada abaixo, é um dos pricipais plásticos utilizados a fabricação de tubulações hidráulicas. Escolha a alterativa que apreseta a estrutura do material de partida para a produção do PV. 22

23 6- As poliamidas são polímeros de codesação e são materiais sitéticos utilizados a fabricação de membraas de dessaliizadores de águas. Abaixo está a represetação parcial de uma poliamida. Etre as alterativas abaixo, idetifique aquela que apreseta os reagetes ecessários para a obteção da poliamida represetada. a) éster e etileoglicol b) cloreto de ácido e éster c) éster e amia primária d) ácido dicarboxílico e etileoglicol e) ácido dicarboxílico e diamia primária 23

24 7- s polímeros (plásticos, borrachas etc.), relacioados a colua II, são produzidos a partir da polimerização dos moômeros listados a colua I. rdeado a colua I com a colua II, de modo a determiar o moômero que origia seu respectivo polímero, idetifique a seqüêcia correta. a) a-4, b-2, c-1 e d-3 b) a-1, b-4, c-2 e d-3 c) a-3, b-4, c-1 e d-2 d) a-3, b-4, c-2 e d-1 e) a-1, b-4, c-3 e d-1 24

25 8- As iterações etre as uidades mooméricas como parte formadora da cadeia polimérica do áilo são represetadas abaixo: Idetifique a opção correspodete ao tipo de iteração que ocorre etre as uidades mooméricas do áilo (lihas potilhadas): a) ligação covalete polar c) forças de Va der Waals e)potes de hidrogêio b) ligação iôica d) ligação covalete dativa 25