Propriedades e aplicações de polímeros
Onde os plásticos são usados?

O que são polímeros?

Os polímeros são um tipo específico de substâncias químicas que se caracterizam pelo seu alto peso molecular . Além disso, possuem uma estrutura específica: consistem em unidades repetidas chamadas mer . O elevado peso molecular significa que a separação ou ligação de um único mer não altera significativamente as propriedades químicas e físicas do composto. Esta é uma diferença importante em relação aos oligómeros (substâncias constituídas por um pequeno número de mers) – no caso deles, tal alteração pode resultar num ponto de fusão diferente, por exemplo. Os polímeros estão associados principalmente aos plásticos . Na realidade, porém, este grupo de compostos é muito mais amplo. Além dos polímeros sintéticos , que são os blocos de construção dos plásticos, existem também os polímeros naturais , que são comuns na natureza. Eles são um dos componentes básicos dos organismos vivos.

Propriedades químicas dos polímeros

Cada polímero pode ter suas próprias propriedades individuais. É possível, no entanto, distinguir diversas propriedades químicas dos polímeros que são comuns a todos eles. São os seguintes:

• Resistência a produtos químicos. Por exemplo, os plásticos utilizados nas embalagens não reagem com os produtos químicos neles contidos.
• Isolamento eléctrico e térmico. Os polímeros são bons isolantes. É a partir deles que são produzidos os materiais utilizados nas camadas protetoras dos cabos ou nas tomadas elétricas. As suas propriedades relativas à resistência térmica permitem que estes materiais sejam utilizados em residências, por exemplo, em cabos de panelas.
• Alta resistência ao mesmo tempo em que é leve . Alguns plásticos são até capazes de flutuar.
• Fácil de processar . Os polímeros podem ser processados ​​de diversas maneiras – eles podem ser formados em camadas finas (por exemplo, fibras têxteis) e estruturas sólidas. Eles podem ser facilmente formados em um formato específico.

Como os polímeros são produzidos?

A produção de polímeros pode ser realizada utilizando um dos dois métodos: polimerização e policondensação. No primeiro processo, ocorre uma reação em cadeia na qual os monômeros se ligam. Isto não é acompanhado pela formação de quaisquer subprodutos. Para que a polimerização ocorra é necessário utilizar um iniciador – substância que inicia a reação, na qual é consumida. Os monômeros de ligação podem estar originalmente na fase sólida, líquida ou gasosa. Os plásticos resultantes da polimerização incluem:

• polietileno LDPE e HDPE ,
• cloreto de polivinila (PCV) ,
• polipropileno (PP) ,
• poliestireno (PS).

A policondensação produz uma macromolécula, ou seja, um polímero, mais, como subproduto, outra substância, como água, amônia ou cloreto de hidrogênio . Com esta reação, a cadeia polimérica cresce passo a passo. Entre os plásticos mais populares produzidos por policondensação estão:

• poliamidas,
• resinas de fenol-aldeído,
• resinas epóxi,
• certos poliésteres .

Nas fases subsequentes da produção de plásticos, são frequentemente necessários vários tipos de aditivos, tais como estabilizantes ou modificadores. Com eles é possível produzir materiais com propriedades específicas. Uma ampla gama de aditivos para plásticos pode ser encontrada no portfólio do Grupo PCC, que está disponível no Portal de Produtos .

Que tipos de polímeros existem?

Todos os polímeros podem ser divididos de acordo com vários critérios, por exemplo, pela sua origem, estrutura e forma e disposição das suas moléculas. Com base na sua origem, os polímeros podem ser:

• sintéticos , ou seja, são produzidos inteiramente por síntese química a partir de monômeros;
• naturais , ou seja, são produzidos por organismos vivos; estes incluem, por exemplo, celulose , proteínas ou ácidos nucleicos;
• naturais, mas modificados por reações químicas, por exemplo, acetato de celulose ou amido modificado são polímeros modificados .

Diferentes tipos de polímeros também podem ser distinguidos com base na sua estrutura de cadeia. Existem, entre outros, polímeros lineares, ramificados, em escada ou reticulados. Além disso, as moléculas de polímero podem ter formas incomuns, semelhantes a elos de uma cadeia ou a uma árvore. Outra classificação é baseada no número de mers diferentes em uma cadeia. Se a cadeia for formada a partir de um único tipo de mer, trata-se de um homopolímero . Se houver dois ou mais deles, tais compostos são chamados de copolímeros . A maioria dos polímeros são compostos orgânicos. No entanto, existe um grupo bastante grande de polímeros inorgânicos , ou seja, polímeros que não contêm compostos de carbono. Estes incluem polissulfuretos, polissiloxanos ou polifosfazenos. Com base em outras características estruturais, os seguintes tipos de polímeros podem ser distinguidos:

• poliolefinas , constituídas apenas por carbono e hidrogênio e contendo longas cadeias de carbono; esse grupo inclui polietileno, poliestireno, polipropileno, entre outros;
• polímeros vinílicos , que também contêm longas cadeias de carbono mas são formados pela quebra das ligações entre os átomos de carbono; um exemplo deste grupo é o cloreto de polivinila;
• poliéteres : polímeros contendo ligações éter;
• poliamidas : polímeros com ligações amida (−NH−C(O)−);
• poliuretanos : polímeros contendo ligações uretano (−NH−C(O)−O−);
• poliésteres : polímeros com ligações éster (−C(O)−O−);
• policarbonatos : polímeros com ligações carbonáticas (−O−C(O)−O−).

Uma característica importante que afeta as aplicações dos polímeros é o seu arranjo molecular. Algumas substâncias podem ser amorfas, sem qualquer estrutura ou ordem. Geralmente são transparentes e, portanto, podem ser utilizados, por exemplo, na fabricação de embalagens ou lentes de contato. Em outros tipos de polímeros, os átomos estão dispostos em padrões formando estruturas cristalinas. Esses materiais são opacos. A cristalinidade de alguns polímeros pode ser controlada até certo ponto, o que altera as suas propriedades, por exemplo, aumentando a sua resistência, rigidez e resistência química.

Polímeros – exemplos de aplicações de plásticos na indústria e construção

Os polímeros mais comuns (poliéster, poliamida ou polietileno) já foram citados acima. Agora é hora de organizar as informações e mostrar para que servem os diferentes tipos de polímeros. Hoje, praticamente não há campo em que os polímeros não sejam usados. Eles são utilizados na medicina, eletrônica, cosméticos e provavelmente também estão em sua casa. No entanto, as áreas em que são utilizados com mais frequência são a indústria e a construção. Aqui estão exemplos selecionados de aplicações de polímeros nessas indústrias:

• fenoplásticos – plásticos à base de resinas formadas na polimerização de fenol e formaldeído, utilizados na fabricação de cabos de ferramentas, lonas de freio e embreagem, como aditivo em vernizes, adesivos, ligantes;
• resinas epóxi – plásticos termoendurecíveis utilizados, por exemplo, na produção de laminados, adesivos metálicos, vernizes anticorrosivos e isolantes;
• polietileno – componente de diversos materiais de embalagem: filmes, caixas de leite, sacolas descartáveis;
• polipropileno – um componente popular de fiação, equipamentos médicos, tecidos técnicos, pisos, tubos, brinquedos;
• cloreto de polivinila – utilizado, entre outros, na produção de painéis de piso, tubos e mangueiras, e como ingrediente de adesivos e vernizes;
• poliamida – utilizada na produção de fibras de náilon, além de engrenagens, tubos de pressão e outras peças de máquinas, filmes para embalagens, pisos;
• policarbonato – devido à sua alta resistência, é adequado para a produção de vidros transparentes: em edifícios bem vigiados, aeronaves, capacetes espaciais ou carros de Fórmula 1;
• poliuretano – utilizado na criação de espumas utilizadas nas indústrias moveleira, automotiva e têxtil, bem como na construção civil para vedação.

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