Polímeros - Compósitos Orgânicos

Introdução Este trabalho foi pedido pela formadora Teresa

Fradique, da disciplina Físico-Química no âmbito do

modulo Polímeros.

Índice

Importância dos plásticos na alteração do estilo de vida das sociedades atuais.

Os plásticos e os materiais poliméricos.

Vantagens e desvantagens

Polímeros sintéticos e a indústria dos polímeros

Aplicações dos polímeros.

Metais e ligas metálicas.

Materiais compósitos.

Materiais cerâmicos.

Importância dos plásticos na alteração

do estilo de vida das sociedades.

A revolucionar a medicina, permitindo um maior

tempo médio de vida e vidas mais saudáveis.

A transformar a informação, entretenimento e

comunicação, permite tomadas de decisão mais

informadas.

Casas mais seguras, saudáveis e ajustadas à vida

contemporânea.

Novos caminhos na proteção das crianças,

atletas, polícias e bombeiros.

Aumentar a segurança, eficiência e o

divertimento com o automóvel.

Desenvolver processos para proteger os

alimentos de bactérias.

Os plásticos e os materiais poliméricos

Vantagens

Práticos

Baixo consumo de energia na sua produção

Poucos riscos no seu manuseamento

Melhor versatilidade em termos de design

Baixo custo na recolha e destino final

Redução do peso do lixo

Desvantagens

ӿ São combustíveis

ӿ Grandes coeficientes térmicos de expansão

ӿ Algumas situações de fraca resistência mecânica e

resistência ao calor

ӿ Algumas alterações nas propriedades físicas, químicas

e mecânicas com a luz, o calor e a humidade

Indústria dos Polímeros

Os polímeros são compostos químicos de elevada massa molecular,

resultantes de reações químicas de polimerização.

Nomenclatura

As normas internacionais da IUPAC indicam que o princípio geral para designar

os polímeros. Utiliza-se o prefixo poli-, seguido da unidade estrutural repetitiva

que define o polímero. Exemplo: Poli (tio-1,4-fenileno).

Estas normas são geralmente usadas para nomear os polímeros de estrutura

complexa, uma vez que permitem identificá-los sem confusões nas bases de

dados de artigos científicos.

A IUPAC reconhece que os nomes tradicionais estão

firmemente fixados pelo uso e não pretende aboli-los.

Linha do Tempo

Polímeros

Naturais

Polímeros

Naturais

modificados ou

semissintéticos

Polímeros

Sintéticos

Da antiguidade

até ao século

XIX Século XIX

Finais do

século XIX

até á

atualidade

Polímeros Naturais

3000 a.C. - Goma Arábica

Resina natural composta por polissacarídeos e glicoproteínas.

79 a.C. – Âmbar

Resina muito resistente proveniente de árvores fossilizadas.

800 – Guta-percha

Resina natural presente na casca de árvores da Malaia.

1530 - Borracha

Seiva da seringueira, descrita pelos espanhóis no início da

invasão da América do Sul.

1838 – Celulose

Fibras das árvores.

Polímeros Naturais Modificados

1839

Charles Goodyear, desenvolve a vulcanização – processo que

consiste na adição de enxofre á borracha natural.

Eduard Simon, descobriu o poliestireno.

1851

Nelson Goodyear, comercializou a Ebonite – material

produzido pela vulcanização da borracha com excesso de

enxofre.

1862

Alexander Parkes, desenvolveu a Parkesina, o primeiro material

plástico produzido a partir da modificação do nitrato de

celulose.

1884

Hilaire Bernigaud, produziu a primeira fibra têxtil artificial.

Polímeros Sintéticos

1892

Primeira síntese do celofane, um filme transparente produzido

a partir da regeneração da celulose dissolvida.

1894

Crosse e Bevans produziram o acetato de celulose.

1900

Frederic Stanley Kipping, descobriu os silicones.

1908

Jacques E. Brandenberger, descobriu o celofane.

1909

Leo Baekelande patenteou a Baquelite, que foi a primeira

resina produzida industrialmente em larga escala.

1910

Início da produção de meias femininas de seda (rayon) na

Alemanha.

1919

Introdução á comercialização do acetato de celulose.

1928

Ziegler começou os seus trabalhos sobre química

organometálica e lança os fundamentos para a catálise na

polimerização do polietileno e do polipropileno.

1930

Waldo Semon modificou o processo de polimerização do PVC,

de forma a melhorar sua transformação e aumentar o seu

potencial comercial.

1970

A Coca-Cola começou a usar plástico transparente.

2000

Cerca de 85% dos bioplásticos existentes no mercado

internacional são produzidos a partir do amido.

Caraterísticas

Os polímeros podem ser divididos em termoplásticos,

termoendurecíveis (termofixos) e elastômeros (borrachas).

Termoplásticos Termoendurecíveis Elastrômeros

Plásticos comuns no

mercado.

Reciclagem muito desejável

atualmente.

São rígidos, frágeis, estáveis a

variações de temperatura.

Quando prontos, nunca mais fundem.

Reciclagem complicada.

Classe intermediária.

Não fundíveis, alta

elasticidade, não rígidos.

Reciclagem complicada.

Exemplos

Termoplásticos

Policarbonato

Cd’s

Garrafas

Componentes de aviões

Poliuretano

Chapas

Revestimentos

Estofamento de automóveis

PVC

Telhas translúcidas

Persianas

Tubos

Poliestireno

Isolante térmico

Brinquedos

Grades de ar condicionado

Termoendurecíveis

Baquelite

Tomadas

Telefones antigos

Amostras metalográficas

Poliéster

Piscinas

Carrocerias

Fibra de Vidro

(termofixos)

Elastrômeros Poliisopreno

Pneus

Vedações

Mangueiras de borracha

(borrachas) (borracha semelhante á natural)

O que fazer aos polímeros já usados?

Solução…

Reciclagem

Quando descartado, pode passar pela reciclagem que garante o

reaproveitamento na produção do plástico reciclado. O plástico

reciclado tem praticamente todas as características do plástico comum.

Importância da Reciclagem

A reciclagem do plástico é de extrema importância para o meio

ambiente. Quando reciclamos, plástico ou compramos plástico

reciclado estamos a contribuir para o meio ambiente.

Este material deixa de ir para os aterros sanitários, comunidades

pobres ou para a natureza poluindo rios, lagos, solos e florestas.

Recolha Seletiva

Quando se faz separação (“triagem”) dos

materiais para reciclagem.

Verde - Vidro

Azul - Cartão, Papel

Amarelo - Plástico, Metal

Aplicações dos polímeros

Dada a grande versatilidade os polímeros, são aplicados num vasto leque de objetos.

Metais e Ligas Metálicas

Ligas metálicas são materiais com propriedades metálicas que

contêm dois ou mais elementos químicos sendo que pelo

menos um deles é metal.

Apesar da grande variedade de metais existentes, a maioria

não é empregada em estado puro, mas em ligas com

propriedades alteradas em relação ao material inicial que entre

outras coisas, visa reduzir os custos de produção.

A indústria automóvel, aeronáutica, naval, bélica e construção civil são as principais

responsáveis pelo consumo de metal em grande escala.

Há ligas formadas apenas de metais e outras de metais e semimetais (boro, silício,

arsênio) e de metais e não-metais (carbono, fósforo).

Estas misturas apresentam propriedades diferentes nas ligas tais como diminuição ou

aumento do ponto de fusão, aumento da dureza, aumento da resistência mecânica.

Ligas Metálicas Mais Comuns

Fe – Ferro

C – Carbono

Cr – Crómio

Ni – Níquel

Cu – Cobre

Sn – Estanho

Zn – Zinco

Liga Constituição

Aço Fe e C

Aço Inoxidável Fe, C, Cr e Ni

Bronze Cu e Sn

Latão Cu e Zn

Ligas de Ferro

Liga Constituição

Ferro-Fósforo Fe e P

Ferro-Cromo Fe e Cr

Ferro-Titânio Fe e Ti

Ferro-Níquel Fe e Ni

Materiais Compósitos

A aplicação de materiais compósitos vai desde artigos utilizados no quotidiano

até aplicações para indústrias de ponta.

Com destaque no segmento aeronáutico e aeroespacial.

Já foram desenvolvidos projetos considerando as suas propriedades, tais como o

F-18 e F-22 no segmento militar e Airbus 380 e Boeing 787 no segmento civil.

Compósitos Mais Comuns

Poliéster Fibra de Vidro Fibra de Carbono

Compósitos

Colete á

Prova

de Bala

Raquete

de Ténis

Aplicação

Bicicletas Barcos

de Lazer

Curiosidade: Antigas civilizações utilizavam compósitos (palha + barro) na produção de tijolos.

Os materiais cerâmicos são materiais inorgânicos, não-metálicos,

consolidados em alta temperatura com matéria-prima na forma de pó.

São bons isolantes, duros com resistência á abrasão e baixa tenacidade e

ductilidade.

Processos

Aplicação

Cerâmicas

Escudos

Anti Calor (aeroespacial)

Conclusão

Com este trabalho ficámos a entender a

influência dos polímeros na vida quotidiana

também como na indústria avançada. Os

processos usados e reciclagem.