21
Introdução Os polímeros são materiais orgânicos ou inorgânicos, naturais ou sintéticos, de alto peso molecular, cuja estrutura molecular consiste na repetição de pequenas unidades, chamadas meros. (Sua composição é baseada em um conjunto de cadeias poliméricas; cada cadeia polimérica é uma macromolécula constituída por união de moléculas simples ligadas por covalência.) Devido ao seu tamanho avantajado, a molécula de um polímero é chamada macromolécula. A reação que produz o polímero é denominada reação de polimerização. A molécula inicial (monômero) vai, sucessivamente, se unindo a outras, dando o dímero, trímero, tetrâmero. . . até chegar ao polímero. Os Polímeros têm diversas aplicações desde a Medicina aos Plásticos. A maioria dos objetos que nós utilizamos tem polímeros na sua constituição. Como exemplo: plástico, borracha, etc. No entanto, os polímeros também causam bastantes problemas ao ambiente, pois são bastante poluidores. Por isso, temos que pensar em reciclá-los, reutilizá-los, mas principalmente em reduzi-los tentando poupar o ambiente ao máximo.

Poli Meros

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Introdução à engenharia de polímeros

Citation preview

Page 1: Poli Meros

Introdução

Os polímeros são materiais orgânicos ou inorgânicos, naturais ou sintéticos, de alto peso molecular, cuja estrutura molecular consiste na repetição de pequenas unidades, chamadas meros. (Sua composição é baseada em um conjunto de cadeias poliméricas; cada cadeia polimérica é uma macromolécula constituída por união de moléculas simples ligadas por covalência.)

      Devido ao seu tamanho avantajado, a molécula de um polímero é chamada macromolécula. A reação que produz o polímero é denominada reação de polimerização. A molécula inicial (monômero) vai, sucessivamente, se unindo a outras, dando o dímero, trímero, tetrâmero. . . até chegar ao polímero.

Os Polímeros têm diversas aplicações desde a Medicina aos Plásticos. A maioria dos objetos que nós utilizamos tem polímeros na sua constituição. Como exemplo: plástico, borracha, etc.

     No entanto, os polímeros também causam bastantes problemas ao ambiente, pois são bastante poluidores. Por isso, temos que pensar em reciclá-los, reutilizá-los, mas principalmente em reduzi-los tentando poupar o ambiente ao máximo.

 

Como são feitos os polímeros

Page 2: Poli Meros

     Toda a matéria é constituída por pequenas unidades a que chamamos moléculas. Os POLÍMEROS são grandes moléculas.

   A razão pela qual são tão grandes é porque são formadas por moléculas menores e que estão todas ligadas como blocos numa construção de LEGO. A palavra “poli” em “polímero” significa “muito”. Estas moléculas menores, que formam o polímero, são chamadas monômeros. A palavra “mono” em “monômero” significa “um”. A figura ao lado é o monômero que forma um polímero.

Poliestireno – vários estirenos unidos (Lego montado com várias peças)

Apesar de não podermos ver as moléculas de polímero individualmente, podemos ver os polímeros, porque eles são constituídos por BILHÕES ou TRILHÕES destas moléculas juntas. Elas formam aquilo que são os materiais nossos conhecidos, de que falamos no começo, como os plásticos e a borracha.

De fato os polímeros são dos materiais mais usados no nosso dia a dia. Para qualquer lado que nos viremos encontramos um exemplo de um polímero. E ouvimos chamar-lhes muitos nomes geralmente começados por POLI-.

Exemplos de polímeros são: o polietileno, dos sacos de plástico das compras e dos brinquedos; o policarbonato, dos CD´s; o poliestireno, dos copos que mantém as bebidas frias ou quentes; o polipropileno, das películas para embrulhar os alimentos e dos cordéis, o Teflon, dos revestimentos antiaderentes das frigideiras; o poliester, das roupas; o nylon, das roupas, das cordas e dos tapetes; o spandex, dos fatos de banho e o Kevlar, das canoas e dos coletes à prova de bala.

Tipos de polímeros

Os polímeros podem também ser classificados pelo tipo de reação que lhe deu origem. Vamos tratar essa classificação separadamente e com mais detalhes, por ser a mais importante delas.

          3.1) Polímeros de Adição:

          Esse tipo de polímero é formado pela adição de moléculas de um só monômero.

Page 3: Poli Meros

          a) Polímeros vinílicos - Quando o monômero inicial tem o esqueleto C=C, que lembra o radical vinila.

Polietileno: É obtido a partir do etileno (eteno). Possui alta resistência à umidade e ao ataque químico, mas tem baixa resistência mecânica. O polietileno é um dos polímeros mais usados pela indústria, sendo muito empregado na fabricação de folhas (toalhas, cortinas, envólucros, embalagens etc), recipientes (sacos, garrafas, baldes etc), canos plásticos, brinquedos infantis, no isolamento de fios elétricos etc.

 

 

Polipropileno: É obtido a partir do propileno (propeno), sendo mais duro e resistente ao calor, quando comparado com o polietileno. É muito usado na fabricação de artigos moldados e fibras.

 

Poliisobuteno: É obtido a partir do isobuteno (isobutileno). Constitui um tipo de borracha sintética denominada borracha butílica, muito usada na fabricação de "câmaras de ar" para pneus.

Poliestireno: É obtido a partir do estireno (vinil-benzeno). Esse polímero também se presta muito bem à fabricação de artigos moldados como pratos, copos, xícaras etc. É bastante transparente, bom isolante elétrico e resistente a ataques químicos, embora amoleça pela ação de hidrocarbonetos. Com a injeção de gases no sistema, a quente, durante a produção do polímero, ele se expande e dá origem ao isopor.

Page 4: Poli Meros

 

Cloreto de Polivinila (PVC): É obtido a partir do cloreto de vinila. O PVC é duro e tem boa resistência térmica e elétrica. Com ele são fabricadas caixas, telhas etc. Com plastificantes, o PVC torna-se mais mole, prestando-se então para a fabricação de tubos flexíveis, luvas, sapatos, "couro-plástico" (usado no revestimento de estofados, automóveis etc), fitas de vedação etc.

Acetato de Polivinila (PVA): É obtido a partir do acetato de vinila. É muito usado na produção de tintas à base de água (tintas vinílicas), de adesivos e de gomas de mascar.

Politetrafluoretileno ou Teflon: É obtido a partir do tetrafluoretileno. É o plástico que melhor resiste ao calor e à corrosão por agentes químicos; por isso, apesar de ser caro, ele é muito utilizado em encanamentos, válvulas, registros, panelas domésticas, próteses, isolamentos elétricos, antenas parabólicas, revestimentos para equipamentos químicos etc. A pressão necessária para produzir o teflon é de cerca de 50 000 atmosferas.

 

          b) Polímeros acrílicos - Quando o monômero inicial tem o esqueleto do ácido acrílico: H2C=C(CH3)-COOCH3.

Polimetacrilato: É obtido a partir do metacrilato de metila (metil-acrilato de metila). Este plástico é muito resistente e possui ótimas qualidades óticas, e por isso é muito usado como "vidro plástico", conhecido como plexiglas ou lucite. É muito empregado na fabricação de lentes para óculos infantis, frente às telas dos televisores, em parabrisas de aviões, nos "vidros-bolhas" de automóveis etc. Normalmente o plexiglas é transparente, mas pode ser colorido pela adição de outras substâncias.

Poliacrilonitrila: É obtido a partir da nitrila do ácido acrílico (acrilonitrila). É usado essencialmente como fibra têxtil - sua fiação com algodão, lã ou seda produz vários tecidos conhecidos comercialmente como orlon, acrilan e dralon, respectivamente, muito empregados especialmente para roupas de inverno.

Page 5: Poli Meros

          c) Polímeros diênicos - Quando o monômero inicial tem o esqueleto de um dieno conjugado, C=C-C=C. Esses polímeros constituem as borrachas sintéticas.

Polibutadieno ou Buna: É obtido a partir do 1,3-butadieno (eritreno), por adições 1,4. Este polímero constitui uma borracha sintética não totalmente satisfatória, e por esse motivo o 1,3-butadieno costuma ser copolimerizado com outras substâncias, como veremos mais adiante.

 

Poliisopreno: É obtido a partir do metil-butadieno-1,3 (isopreno). Este polímero possui a mesma fórmula da borracha natural (látex) e é muito empregado na fabricação de carcaças de pneus.

 

Policloropreno ou Neopreno: É obtido a partir do 2-cloro-butadieno-1,3 (cloropreno). O neopreno é uma borracha sintética de ótima qualidade: resiste muito bem a tensões mecânicas, aos agentes atmosféricos e aos solventes orgânicos. É também empregado na fabricação de juntas, tubos flexíveis e no revestimento de materiais elétricos.

          3.2) Copolímeros:

          Esses polímeros são formados a partir de dois ou mais monômeros diferentes.

Saran: É obtido a partir do cloroetano (cloreto de vinila) e do 1,1-dicloroeteno. É um polímero muito resistente aos agentes atmosféricos e aos solventes orgânicos, sendo empregado na fabricação de tubos plásticos para estofados de automóveis, folhas para envólucros de alimentos etc.

 

Buna-S, Borracha GRS ou Borracha SBR: É obtido a partir do estireno e do 1,3-butadieno, tendo o sódio metálico como catalisador. Essa borracha é muito resistente ao atrito, e por isso é muito usada nas "bandas de rodagem" dos pneus.

Page 6: Poli Meros

Buna-N ou Perbunam: É obtido a partir da acrilonitrila e do 1,3-butadieno. É uma borracha muito resistente aos óleos minerais, e por isso é muito empregada na fabricação de tubos para conduzir óleos lubrificantes em máquinas, automóveis etc.

 

 

 

Poliuretana: É obtido a partir do diisocianato de parafenileno e do etilenoglicol (1,2-etanodiol). Possui rersistência à abrasão e ao calor, sendo utilizado em isolamentos revestimento interno de roupas, aglutinantes de combustível de foguetes e em pranchas de surfe. Quando expandido a quente por meio de injeção de gases, forma uma espuma cuja dureza pode ser controlada conforme o uso que se quiser dar a ela. Veja o mecanismo da síntese da poliuretana e como efetuar essa reação em laboratório.

          3.3) Polímeros de Condensação:

          Esses polímeros são formados a partir de monômeros iguais ou diferentes, havendo eliminação de moléculas simples (H2O, NH3 etc).

Polifenol ou Baquelite: É obtido pela condensação do fenol com o formaldeído (metanal). No primeiro estágio da reação, forma-se um polímero predominantemente linear, de massa molecular relativamente baixa, conhecido como novolae. Ele é usado na fabricação de tintas, vernizes e colas para madeira. A reação, no entanto, pode prosseguir, dando origem à baquelite, que é um polímero tridimensional. A baquelite é o mais antigo polímero de uso industrial (1909) e se presta muito bem à fabricação de objetos moldados, tais como cabos de panelas, tomadas, plugues etc.

Polímero uréia-formaldeído: É um polímero tridimensional obtido a partir da uréia e do formaldeído. Quando puro é transparente, e foi por isso usado como o primeiro tipo de vidro plástico. No entanto, ele acaba se tornando opaco e rachando com o tempo. Este defeito pode ser evitado pela adição de celulose, mas ele perde sua transparência, sendo então utilizado na fabricação de objetos translúcidos. Esse polímero é também usado em vernizes e resinas, na impregnação de papéis. As resinas fenol-formaldeído e uréia-formaldeído são usadas na fabricação da fórmica.

Page 7: Poli Meros

 

Polímero melamina-fomaldeído ou Melmae: É de estrutura semelhante à anterior, porém, trocando-se a uréia pela melamina (veja a estrutura abaixo). Foi muito utilizada na fabricação dos discos musicais antigos.

 

Poliésteres: Resultam da condensação de poliácidos (ou também seus anidridos e ésteres) com poliálcoois. Um dos poliésteres mais simples e mais importantes é obtido pela reação do éster metílico do ácido tereftálico com etileno-glicol. É usado como fibra têxtil e recebe os nomes de terilene ou dacron. Em mistura com outras fibras (algodão, lã, seda etc) constitui o tergal.

          Outro poliéster importante é o gliptal, obtido pela reação entre o anidrido ftálico e a glicerina e muito usado na fabricação de tintas secativas ou não. Os poliésteres também são utilizados na fabricação de linhas de pesca, massas para reparos, laminados, filmes etc. 

Poliamidas ou Nylons: Estes polímeros são obtidos pela polimerização de diaminas com ácidos dicarboxílicos. Os nylons são plásticos duros e têm grande resistência mecânica. São moldados em forma de engrenagens e outras peças de máquinas, em forma de fios e também se prestam à fabricação de cordas, tecidos, garrafas, linhas de pesca etc. O mais comum é o nylon-66, resultante da reação entre a hexametilenodiamina (1,6-diamino-hexano) com o ácido adípico (ácido hexanodióico).

 

          Outros importantes são o nylon-6 ou perlon, obtido por aquecimento da caprolactama, e o nylon-10, obtido pela condensação de um aminoácido, o ácido 11-amino undecanóico.

Processos de polimerização

Relativamente aos processos de polimerização, nós podemos considerar 3 distintos:

Polímeros Naturais

Polímeros de Adição

Polímeros de Condensação

Polímeros Naturais

Os polímeros naturais são: a borracha; os polissacarídeos, como celulose, amido e glicogênio; e as proteínas.

Page 8: Poli Meros

A borracha natural é um polímero de adição, ao passo que os polissacarídeos e as proteínas são polímeros de condensação, obtidos, respectivamente, a partir de monossacarídeos e aminoácidos.

A borracha natural é obtida da seringueira através de incisão feita em seu caule, obtendo-se um líquido branco de aspecto leitoso, conhecido atualmente por látex.

As cadeias que constituem a borracha natural apresentam um arranjo desordenado e, quando submetidas a uma tensão, podem ser espichadas, formando estruturas com comprimento maior que o original.

Vulcanização

O látex obtido da seringueira é precipitado, dando origem a uma massa viscosa que é a borracha natural. Essa borracha é prensada com o auxílio de cilindros, originando lâminas moles de pequena resistência e elasticidade. A utilização desse tipo de borracha é limitada, pois ela se torna quebradiça em dias frios e extremamente gosmenta em dias quentes.

Em 1839, Charles Goodyear descobriu que o aquecimento dessa massa viscosa com enxofre produzia um material bastante elástico, que praticamente não se alterava com pequenas variações de temperatura. A esse processo foi dado nome de vulcanização (Vulcano = Deus do fogo).

Na vulcanização, as moléculas de enxofre são rompidas, interagindo com as duplas ligações das cadeias que compõem a borracha.

O enxofre tem a propriedade de unir as várias cadeias que compõem o polímero, através das chamadas pontes de enxofre, diminuindo o número de insaturações. As pontes de enxofre também têm a propriedade de alinhar as cadeias de tal maneira que, quando o material é tencionado, ele não se deforma. Esquematicamente, temos:

Se a tensão for muito grande, poderá provocar a ruptura das cadeias. mesmo se tratando de borrachas vulcanizadas.

Aproximadamente 70% de toda borracha vulcanizada é utilizada para a produção de pneus, devido ao fato de ela ser elástica, praticamente indeformável e mais resistente às variações de temperatura e ao atrito. Os pneus de automóveis e caminhões são uma mistura de borrachas natural e sintética vulcanizadas, enquanto os pneus de aviões são constituídos de borracha natural vulcanizada.

A vulcanização da borracha é feita pela adição de 3% a 8% de enxofre à borracha. Aumentando a percentagem de enxofre, ocorrerá um aumento do número de pontes de enxofre, diminuindo a sua elasticidade. Quando essa percentagem atinge valores próximos a 30%, obtém-se uma borracha denominada ebonite, que é rígida e apresenta grande resistência mecânica, sendo empregada como isolante eléctrico e na produção de vários objectos, como pentes. vasos etc.

Polímeros de Adição

 Os polímeros de adição obtêm-se a partir de monômeros que contêm uma ou várias duplas ligações.

Page 9: Poli Meros

 O resultado da polimerização de uma só classe de monômeros é um homopolímero. Se polimerizam juntos dois monômeros distintos obtém-se um copolímero.

 O cloreto de vinilo utiliza-se para obter o policloreto de vinilo, que é um dos polímeros de adição de maior consumo. O metacrilato de metilo polimeriza-se originando um polímero com excelentes propriedades ópticas, que se utiliza para fabricar lâminas transparentes e lentes de contacto. Para obter as lâminas de plexiglass controla-se a polimerização até que tenha a consistência de um xarope e verte-se a massa num molde ou entre duas lâminas de vidro verticais.

 O estireno ou vinilbenzeno copolimeriza-se com o butadieno para se obter a borracha sintética. O copolímero obtido consome-se em grandes quantidades na fabricação de pneus.

 O acrilonitrilo polimeriza-se em soluções aquosas. O homopolímero obtido pode-se utilizar como fio nas fibras na fabricação de tecidos.

Polímeros de Condensação

 Entre os polímeros de condensação destacam-se as poliamidas, como o nylon. A etapa que controla a polimerização é a eliminação de água entre um ácido e uma amina para formar uma ligação amídica. Para preparar o nylon 6,6 aquece-se a 270ºC uma mistura de ácido adípico e hexametilenodiamina sob uma pressão de 10 atm. A operação prossegue com o aquecimento, a pressão reduzida, para eliminar os últimos resíduos de água e por último extrai-se o polímero fundido e esfria-se.

 De modo análogo obtêm-se os poliésteres, condensando um ácido com um éster ou também mediante reações de transesterificação. Na fabricação desta classe de polímeros empregam-se frequentemente o ácido terftálico e os seus ésteres, que se fazem reagir com etilenoglicol eliminando-se um álcool de baixo peso molecular. Inicialmente produz-se um monómero que contém duas unidades de etilenoglicol, o qual por aquecimento a 280ºC, perde etilenoglicol e leva o éster final a polimerizar-se. O polímero obtido utiliza-se como fio na indústria têxtil como Dacron ou Terylene.

 Outros polímeros de condensação importantes são os poliuretanos, empregados para fabricar espumas de almofadas e almofadões. O grupo uretano obtém-se por reação de um isocianato com um álcool. As espumas de poliuretano formam-se a partir de um polímero inicial com grupos hidroxilo terminais aos quais se acrescenta diisocianato para formar as uniões poliuretano. Durante a reação efetua-se uma adição controlada e água para produzir dióxido de carbono que atua como agente espumante.

Aplicações/conseqüências

Polímeros Condutores

 

Page 10: Poli Meros

Polímeros condutores são materiais orgânicos do tipo plásticos, geralmente derivados do petróleo, que conduzem eletricidade. Estes materiais são tão importantes que garantiram aos principais pesquisadores da área o Prêmio Nobel da Química de 2000.           Sabe-se que os plásticos e os polímeros orgânicos, em geral, são isolantes elétricos. Mas os polímeros condutores são diferentes. Uma corrente elétrica é um fluxo de elétrons, isto é, pequenas partículas subatômicas carregadas, deslocando-se dentro de um material. Estes elétrons que se podem  deslocar são pertencentes às camadas mais externas de cada átomo, e por isso são os elétrons envolvidos nas ligações entre os átomos. O tipo de ligação química determina a disponibilidade de deslocamento destes elétrons. A ligação metálica permite o fácil deslocamento deles e os metais são usados como condutores elétricos há mais de um século. As ligações covalentes que ocorrem nos polímeros são feitas através de pares de elétrons localizados entre os dois átomos e com barreiras de energia potencial que impedem o seu deslocamento pelo material. Há, entretanto, várias exceções. O grafite, por exemplo, é um material composto apenas por átomos de carbono ligados entre si por ligações covalentes simples e duplas, alternadas. Um átomo pode desfazer a ligação dupla com um vizinho e refazê-la com outro. Assim, ele recolhe o elétron que era compartilhado com um vizinho e compartilha-o com outro. Ou seja, a carga elétrica  desloca-se dentro do material. A grafite é um condutor elétrico, mas tem o inconveniente de ser frágil e quebradiça. A indústria deseja condutores de baixo custo, não poluentes, de baixa densidade, que possam ser moldados em vários formatos ou obtidos na forma de fios e principalmente com alta condutividade elétrica. Os polímeros condutores apresentam sequências de átomos de carbono ligados a átomos de hidrogênio e também entre si por ligações simples e duplas (fig.1).

 

                                                              Fig.1-Ligações simples  e duplas entre átomos de carbono e                                                             hidrogênio.

 

 

As ligações duplas implicam que cada átomo de carbono tenha um orbital não híbrido do tipo p. Estas orbitais formam a segunda ligação da dupla, que pode ser feita com um ou outro vizinho. O elétron deste orbital pode então deslocar-se ao longo da sequência de átomos de carbono, isto é, ao longo da molécula, colaborando para a corrente elétrica.  Vários destes polímeros já estão a ser usados. Um dos mais famosos é a polianilina (fig.2), derivada da mesma substância usada como corante em

 

 

Page 11: Poli Meros

                                                                                                       Fig.2- Molécula de polianilina.

 

doces. Ela pode ser usada em cabos coaxiais, em baterias recarregáveis, na forma de lâminas (filmes) finas e em telas de televisores e de monitores de computador.

Outro polímero condutor eficiente é o polipirrol que contém átomos de nitrogénio contribuindo para a condutividade. Ele é usado em "janelas inteligentes" pois, sob luz de sol forte, pode passar de amarelo-esverdeado transparente para azul escuro opaco. O polipirrol (fig.3) não reflecte microondas e por isso é usado em roupas de camuflagem para evitar a detecção por radares.

 

 

                                                                                                                Fig.3-Molécula  de polipirrol.

 

Filmes finos de poli-p-fenilenovinileno (PPV), (fig.4) emitem luz quando expostos de um campo eléctrico. Variando a composição do polímero, as emissões de luz ocorrem em várias cores.

 

                                                                   Fig.4-Molécula de PPV.

Page 12: Poli Meros

 

Provavelmente no futuro, o jornal do dia não será mais um pacote de papel, mas um filme de polianilina enrolado como um canudinho, que será ativado por um microprocessador, para ser lido e recarregado com as notícias do dia seguinte, evitando o lixo e o corte de árvores usadas na produção da celulose.

Polímeros nos plásticos  

Nas últimas décadas, os avanços tecnológicos na área de embalagens plásticas levaram ao aparecimento de polímeros barreira, plásticos resistentes a altas temperaturas e novos processos de conversão e transformação, o que resultou em embalagens plásticas com excelente desempenho e baixo custo. Ao mesmo tempo, os consumidores têm buscado melhor qualidade, maior frescor, mais segurança e conveniência dos alimentos acondicionados. A indústria de alimentos e aquelas ligadas ao sector de embalagens não podem ficar alheias a essas inovações tecnológicas e às preferências dos consumidores.

Polímeros e o ambiente

O plástico é responsável por grandes volumes de lixo de degradação lenta mas, ao substituir materiais de origem vegetal, reduz a destruição de florestas e , por ser leve, o seu transporte economiza combustível, A sua combustão gera mais energia do que a do carvão, embora cause poluição. A reciclagem avança, mas tem custo elevado, devido à tributação, entre outros motivos.

Até a década de 60, a indústria de plásticos era associada apenas com problemas ambientais relacionados ao processo de produção, que em princípio podem ser controlados com manutenção eficiente e tecnologias adequadas. Entretanto, o grande crescimento do consumo de plásticos, acelerado pelo seu crescente uso em produtos de curta duração, acabou por transformar os próprios produtos plásticos num problema ambiental , ao gerar enormes volumes de lixo que se degradam muito lentamente, têm um impacto visual muito negativo e cuja gradual decomposição, em certos casos, origina substâncias nocivas e muito duradouras. Em países como os Estados-Unidos o consumo de plásticos chega aos 85 kg por habitante e Japão onde chega aos 100Kg ainda se torna ainda mais preocupante.

Por outro lado os plásticos, ao substituírem materiais mais pesados (metais, vidro, cerâmica…) podem contribuir para economizar energia e reduzir a queima de combustíveis ao reduzirem o peso de veículos ou da sua carga; ao substituir papel e madeira, podem reduzir a destruição de florestas. A isso se soma a conveniência prática e económica e, por vezes, também higiénica e sanitária do uso de plásticos descartáveis (como em seringas hipodérmicas). Tudo isso contribui para matizar as críticas aos plásticos e incentivar a busca de meios para conciliar seu uso com as exigências ambientais.

Apesar das embalagens plásticas representarem uma pequena fracção do lixo sólido (7%), chama, no entanto a atenção, mais do que outros materiais ,resumidamente ,devido aos seguintes factores

 

a)      Descartabilidade, que leva os produtos acondicionados em embalagens plásticas serem preferidos pelo consumo fora do ambiente residencial, ou seja, em lugares públicos;

b)      Resistência à degradação;

Page 13: Poli Meros

c)      Leveza, que os faz flutuar em lagos ou cursos de água;

d)      Densidade baixa, gerando grandes volumes.

 

O PVC e o ambiente

Dos plásticos comuns, o PVC é o maior problema ambiental. É o mais resistente à degradação (em condições normais, pode durar 400 a 500 anos ) e a sua combustão ou lenta  decomposição – como a de qualquer outro produto orgânico clorado – pode gerar dioxinas e milhares de outras substâncias de propriedades mal conhecidas, mas capazes de permanecer décadas ou séculos no ambiente, o que também ocorre como plastificantes que tornam o PVC utilizável

As fontes de solução para evitar poluição por lixo Sólido

Um dos caminhos para minimizar os problemas ambientais relacionados ao uso de plásticos é o uso de plásticos rapidamente degradáveis, que podem ser derivados de vegetais ou produtos petroquímicos modificados (de cadeia mais curta); outro é a reciclagem mecânica, que converte o material descartado em grânulos reutilizáveis; outro é a reciclagem química, que usa o material descartado como matéria-prima para plásticos novos; finalmente, há a alternativa da incineração sob condições controladas que, quando inclui o aproveitamento de energia gerada, pode ser chamado de reciclagem energética.

Resumidamente pode-se considerar as seguintes fontes de solução para evitar a poluição por lixo sólido:

 

a)      Manejo de aterros sanitários

b)      Incineração

c)      Legislação e Educação do povo

d)      Reciclagem de plásticos;

e)      Plásticos degradáveis;

f)        Não deitar os sacos de plástico do supermercado após uma só utilização. Reutilizar estes o maior número de vezes possível. Quando não for possível reutilizar os sacos, deposite-os no contentor amarelo do ecoponto para que possam ser reciclados;

g)      Preferir produtos que possibilitam a utilização de recargas: a utilização de recargas poupa matérias-primas e diminui os resíduos produzidos .

Esta última década foi importante para a conscientização das pessoas sobre os danos       que o uso indiscriminado dos recursos pode causar ao meio ambiente, levando o consumidor a assumir uma atitude mais crítica em relação às suas opções de consumo. Características de produtos, que até há pouco tempo não eram consideradas essenciais no processo de escolha, passaram a representar um peso na percepção das pessoas no ato da compra, favorecendo produtos com

Page 14: Poli Meros

características de preservação ambiental, isto é, biodegradáveis, não-tóxicos, feitos com matérias-primas recicladas, entre outros.Tratar o lixo sólido, ao qual os resíduos poliméricos pertencem, significa reduzir os seus impactos

negativos no meio ambiente e também induzir a população a perceber e questionar a maneira mais correta de usufruir do meio  no qual  todos nós vivemos.

POLÍMEROS na medicina

Devido a possuírem grande estabilidade química, física e bioquímica e não apresentarem efeitos cancerígenos, os polímeros, como em outras áreas, tiveram grande sucesso na medicina, principalmente na cirurgia reconstrutiva e plástica.

    Antes da Primeira Guerra Mundial, a madeira era considerada a melhor substância para fazer pernas artificiais. As próteses feitas de couro reforçadas com tiras de metal tendiam a perder a forma, e por consequência causar desconforto. Finalmente, o uso de uma liga de alumínio designada por Duraluminium, e mais tarde os materiais de fibra, tornaram possível a manufatura de próteses que ao mesmo tempo eram leves e fortes. 

    Apenas, nos últimos anos, como resultado das duas guerras mundiais, a fabrico de próteses desenvolveu-se. As pernas artificiais, com junções no joelho e nos tornozelos conseguem simular uma maneira natural de andar. Porém, os braços artificiais apresentam maiores dificuldades de feitura que uma perna artificial, já que têm um complexo sistema mecânico que faz com que  uso de metal seja imperativo. Os braços artificiais são fixos às articulações do cotovelo com capacidade de rotação.   

As modernas técnicas de prótese e cirurgia plástica teriam sido impossíveis sem os materiais plásticos. Os tecidos do corpo aceitam muitos plásticos que possuem grande estabilidade química, física e bioquímica e não apresentam efeitos cancerígenos.

A córnea do olho pode ser substituída por uma lâmina cartilaginosa do próprio corpo do doente, na qual se faz um orifício que é preenchido de plástico acrílico transparente. Com plástico acrílicos confeccionam-se e dentes postiços e com plásticos epoxídicos, próteses de extremidades. É possível até colocar orelhas e narizes postiços. O decron ( poliéster ) emprega-se com êxito para substituir vasos sanguíneos e válvula artificiais do coração. As articulações lesadas da pele ou do joelho podem ser reparadas perfeitamente com polietileno

A introdução de materiais de implante biodegradáveis e de procedimentos cirúrgicos minimamente invasivos representou um grande avanço na medicina nas últimas décadas. Agora, um novo polímero promete revolucionar os centros cirúrgicos.

        Cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts e da Universidade de Tecnologia (EUA) de Aachen (Alemanha) criaram um material plástico elástico biodegradável e biocompatível, ou seja é absorvido pela natureza e seguro para uso em seres vivos.

O novo material pode ser usado como sutura. Não uma sutura comum, que obriga o paciente a enfrentar sessões dolorosas de retirada dos pontos após uma cirurgia. A nova sutura é inteligente. Ela se amarra sozinha em nós perfeitos e é absorvida pelo corpo quando o tecido está cicatrizado.

    Eles podem ser modelados como um fio, por exemplo, e quando aquecidos podem mudar para uma folha (para impedir a adesão entre dois tecidos internos após uma cirurgia), um

Page 15: Poli Meros

parafuso (para, digamos, ligar ossos), um stent (dispositivo colocado em estruturas do corpo, como uma veia, com o objetivo de dar suporte e manter a estrutura aberta) ou uma sutura.

    Alguns materiais podem ser "ensinados" a ter uma forma em uma temperatura (ou sob determinada tensão), e outra forma em uma segunda temperatura. Por exemplo, muito trabalho foi dedicado às ligas metálicas com "memória de forma", que são utilizadas em aplicações como stents para a manutenção dos vasos sanguíneos abertos. Polímeros com memória de forma também têm sido estudados, mas nenhum resultou em aplicações médicas. "Nenhum material com memória de forma era biodegradável", diz Langer.

 Para a criação de seu novo material, os dois desenvolveram um "multiblockcopolymer" biodegradável, no qual segmentos em blocos se ligam em cadeias lineares. Mais especificamente, o polímero criado por eles contém um segmento sólido e um segmento "mutável", ambos com diferentes propriedades térmicas. Um segmento derrete, ou sofre outro tipo de transição, em uma temperatura mais alta que o outro.

Ao manipular a temperatura e a tensão aplicada sobre o material em um todo, Langer e Leindlin obtiveram um material que assume uma forma temporária em uma temperatura, e uma forma permanente em outra mais elevada. Eles demonstraram isto criando a primeira sutura degradável "inteligente".

    Os pesquisadores também demonstraram outra aplicação potencial para os novos polímeros: fazer uma longa fibra de material assumir a forma de um saca-rolhas, típica de um stent.

    Para além da cirurgia plástica e reconstrutiva, os polímeros ainda estão presentes nas incubadoras, e nos nossos colchões.

Conclusão:

Os polímeros são compostos químicos de elevada massa molecular, resultantes de reações químicas de polimerização.

Eles são macromoléculas formadas a partir de unidades estruturais menores (os monômeros). O número de unidades estruturais repetidas numa macromolécula é chamado grau de polimerização. Em geral, os polímeros contêm os mesmos elementos nas mesmas proporções relativas que seus monômeros, mas em maior quantidade absoluta.

Através da discussão em grupo podemos observar que os polímeros são muito importantes no nosso cotidiano, e que apesar de serem bastante poluentes eles podem ser recicláveis. Além disso eles são mais leves e assim gastam menos combustível no seu transporte, o que diminui a poluição. São divididos em 3 grupos: polímeros de adição, copolímeros e polímeros de condensação; cada grupo formado pelo tipo de formação do polímero.

Bibliografia: http://polimeros.no.sapo.pt/index.htm

Page 16: Poli Meros