UNIVERSIDADE TECNOLGICA FEDERAL DO PARAN - UTFPRCOORDENAO DE ELETROMECNICA - COELMCURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM MANUTENO INDUSTRIAL

PROCESSAMENTO E APLICAO DOS POLMEROS

MAURCIO HENRIQUE GLOACKIANDERSON FEITOSA SILVA FELICIANO

PROCESSAMENTO E APLICAO DOS POLMEROS

Trabalho apresentado referente avaliao parcial da disciplina de TECNOLOGIA DOS MATERIAIS (TM31M), pelos alunos, Maurcio Henrique Glovacki, Anderson Feitosa Silva Feliciano. Prof.: Valdir C. Silva.

SUMRIO

1. Conceito de Polimeros2. Caractersticas dos Polmeros2.1. Termoplsticos2.2. Termofixos2.3. Elastmeros3. Classificao dos Polmeros3.1. Polmeros de Adioa) Polmeros Vinlicosb) Polmeros Acrlicosc) Polmeros Dinicosd) Copolmeros3.2. Polmeros de Condesao4. Tcnicas de Processamento de Polmeros4.1. Extruso4.2. Injeo 4.3. Compresso4.4. Sopro4.5. Termoformao ou Moldagem a Vcuo4.6. Calandragem4.7. Imersso

INTRODUO

Em meados sculo XIX acreditava-se que somente era possvel utilizar polmeros produzidos naturalmente (teoria da Fora Vital), pois no havia tecnologia disponvel para promover reaes entre os compostos de carbono. Caracterizando a primeira fase da histria dos polmeros.Na 2 faseFriedrich Whler, derruba a teoria da Fora Vital. Com essa derrubada as pesquisas sobre qumica orgnica se multiplicaram. Em1883Charles Goodyeardescobre a vulcanizao daborrachanatural, em1910comea a funcionar a primeira fbrica de rayon nosEUAe em1924surgem as fibras de acetato de celulose.Na 3 Fase,Henri Victor Regnaultpolimeriza ocloreto de vinilacom auxlio da luz do sol,e em 1970, Baekeland sintetiza resinas de fenol-formaldedo. o primeiro plstico totalmente sinttico que surge em escala comercial.Aps esse perodo observa-se certo amadurecimento da Tecnologia dos Polmeros, o ritmo dos desenvolvimentos diminui, enquanto se procura aumentar a escala comercial dos avanos conseguidos.

1. Conceito de polmeros:

Os polmeros so molculas muito grandes constitudas pela repetio de, pequenas e simples unidades qumicas denominadas por monmeros, ligadas covalentemente.O homem tem-se servido dos polmeros desde a Pr-histria, embora s no sculo XIX que os comeou a sintetizar.Os materiais polimricos, os quais incluem os plsticos, a borracha e alguns adesivos, so uma das trs grandes classes de materiais utilizados na engenharia.

2. Caractersticas dos Polmeros

Quanto as suas caractersticas, os polmeros podem ser divididos em trs grupos principais:

2.1. TermoplsticosSo compostos de cadeias longas produzidos pela unio de monmeros (Composto qumico cuja polimerizao ir gerar uma cadeia de polmero). Quando aquecido ele amolece e pode fluir, quando resfriado ele endurece e mantm a forma que lhe imposta. O aquecimento e resfriamento podem ser repetidos muitas vezes.

2.2. TermofixosSo compostos por longas cadeias de molculas muito ligadas umas as outras para formar estrutura de rede tridimensional, eles no podem ser dissolvidos ou aquecidos at altas temperaturas de forma a permitir deformao contnua. Os termoplsticos se tornam termofixos atravs de crosslinks (ligaes qumicas cruzadas entre cadeias de polmeros).

2.3. ElastmerosSo conhecidos como borrachas, eles tem uma deformao elstica muito grande (cerca de 200%).

3. Classificao dos Polmeros3.1 Polmeros de AdioEsses tipos de polmeros so formados pela adio de molculas de um s monmero.Alguns exemplos:

a) Polmeros vinlicos O seu monmero inicial tem o esqueleto C=C.Polietileno: obtido a partir do etileno (eteno). Possui alta resistncia umidade e ao ataque qumico, mas tem baixa resistncia mecnica. O polietileno um dos polmeros mais usados pela indstria, sendo muito empregados na fabricao de folhas (toalhas, cortinas, envlucros, embalagens, sacos de lixo, etc), recipientes (sacos, garrafas, baldes etc), canos plsticos, brinquedos infantis, no isolamento de fios eltricos, etc.

http://polimeros.no.sapo.pt/tipos.htmCloreto de Polivinila (PVC): obtido a partir do cloreto de vinila. O PVC duro e tem boa resistncia trmica e eltrica. Com ele so fabricadas caixas, telhas etc. Com plastificantes, o PVC torna-se mais mole, prestando-se ento para a fabricao de tubos flexveis, luvas, sapatos, "couro-plstico" (usado no revestimento de estofados, automveis etc), fitas de vedao, tubos para encanamentos hidrulicos, etc

http://polimeros.no.sapo.pt/tipos.htmAcetato de Polivinila (PVA): obtido a partir do acetato de vinila. muito usado na produo de tintas base de gua (tintas vinlicas), de adesivos e de gomas de mascar.

http://polimeros.no.sapo.pt/tipos.htmPolitetrafluoretilenoouTeflon: obtido a partir do tetrafluoretileno. o plstico que melhor resiste ao calor e corroso por agentes qumicos; por isso, apesar de ser caro, ele muito utilizado em encanamentos, vlvulas, registros, panelas domsticas, prteses, isolamentos eltricos, antenas parablicas, revestimentos para equipamentos qumicos etc. A presso necessria para produzir o teflon de cerca de 50 000 atm.

http://polimeros.no.sapo.pt/tipos.htmb) Polmeros acrlicos O seu monmero inicial tem o esqueleto do cido acrlico: H2C=C(CH3)-COOCH3.Polimetacrilato: obtido a partir do metacrilato de metila (metil-acrilato de metila). Este plstico muito resistente e possui timas qualidades ticas, e por isso muito usado como "vidro plstico", conhecido comoplexiglasoulucite. muito empregado na fabricao de lentes para culos infantis, frente s telas dos televisores, em parabrisas de avies, nos "vidros-bolhas" de automveis etc. Normalmente o plexiglas transparente, mas pode ser colorido pela adio de outras substncias.

http://polimeros.no.sapo.pt/tipos.htmPoliacrilonitrila: obtido a partir da nitrila do cido acrlico (acrilonitrila). usado essencialmente como fibra txtil, sua fiao com algodo, l ou seda produz vrios tecidos conhecidos comercialmente como o orlon,acrilan edralon, respectivamente, muito empregados especialmente para roupas de inverno.

http://polimeros.no.sapo.pt/tipos.htmc) Polmeros dinicos O seu monmero inicial tem o esqueleto de um dieno conjugado, C=C-C=C. Esses polmeros constituem asborrachas sintticas.Poliisopreno: Este polmero possui a mesma frmula da borracha natural (ltex) e muito empregado na fabricao de carcaas de pneus.

http://polimeros.no.sapo.pt/tipos.htmPolicloroprenoouNeopreno: obtido a partir do 2-cloro-butadieno-1,3 (cloropreno). O neopreno uma borracha sinttica de tima qualidade: resiste muito bem a tenses mecnicas, aos agentes atmosfricos e aos solventes orgnicos. tambm empregado na fabricao de juntas, tubos flexveis e no revestimento de materiais eltricos.

http://polimeros.no.sapo.pt/tipos.htmd) Copolmeros: Esses polmeros so formados a partir de dois ou mais monmeros diferentes.Saran: um polmero muito resistente aos agentes atmosfricos e aos solventes orgnicos, sendo empregado na fabricao de tubos plsticos para estofados de automveis, folhas para envlucros de alimentos, etc.

http://polimeros.no.sapo.pt/tipos.htmBuna-S,Borracha GRSouBorracha SBR: Essa borracha muito resistente ao atrito, e por isso muito usada nas "bandas de rodagem" dos pneus.

http://polimeros.no.sapo.pt/tipos.htm

Poliuretana: Possui rersistncia abraso e ao calor, sendo utilizado em isolamentos revestimento interno de roupas, aglutinantes de combustvel de foguetes e em pranchas de surfe. Quando expandido a quente por meio de injeo de gases, forma uma espuma cuja dureza pode ser controlada conforme o uso que se quiser dar a ela.

http://polimeros.no.sapo.pt/tipos.htm

3.2. Polmeros de Condensao Esses polmeros so formados a partir de monmeros iguais ou diferentes, havendo eliminao de molculas simples.Alguns exemplos:PolifenolouBaquelite: Ele usado na fabricao de tintas, vernizes e colas para madeira. A reao, no entanto, pode prosseguir, dando origem baquelite, que um polmero tridimensional. A baquelite o mais antigo polmero de uso industrial (1909) e se presta muito bem fabricao de objetos moldados, tais como cabos de panelas, tomadas, plugues, etc.

http://polimeros.no.sapo.pt/tipos.htm

Polmero uria-formaldedo: um polmero tridimensional, quando puro transparente, e foi por isso usado como o primeiro tipo de vidro plstico. No entanto, ele acaba se tornando opaco e rachando com o tempo. Este defeito pode ser evitado pela adio de celulose, mas ele perde sua transparncia, sendo ento utilizado na fabricao de objetos translcidos. Esse polmero tambm usado em vernizes e resinas, na impregnao de papis.

http://polimeros.no.sapo.pt/tipos.htmPolisteres: Um dos polisteres mais simples e mais importantes obtido pela reao do ster metlico do cido tereftlico com etileno-glicol. usado como fibra txtil e recebe os nomes deterileneoudacron. Em mistura com outras fibras (algodo, l, seda etc) constitui otergal.

http://polimeros.no.sapo.pt/tipos.htmPoliamidasouNylons: Os nylons so plsticos duros e tm grande resistncia mecnica. So moldados em forma de engrenagens, peas de mquinas, fios e tambm se prestam fabricao de cordas, tecidos, garrafas, linhas de pesca etc. O mais comum onylon-66.

http://polimeros.no.sapo.pt/tipos.htm

4. Tcnicas de processamento de polmeros

4.1 Extruso

um processo de produo caracterizado por forar o material atravs de um orifcio ou ferramenta. A palavra "extruso" vem do Latim "ex= fora" e "trudere = empurrar, forar. um dos mtodos mais importantes para produo de materiais termoplsticos.

Etapas da Extruso:O material moldvel, polmero, fundido; Depois forado atravs da abertura de uma matriz ou estampo metlico;O produto extrudado resfriado progressivamente em gua at permanecer slido;O extrusado pode ser enrolado em bobinas, cortado em peas de dimenses especificadas, ou cortado em grnulos regulares com faca rotativa.

4.2. Injeo

O material termoplstico granulado forado a altas temperaturas, acima de sua fuso, e presses para que o polmero fundido possa fluir pelos canais do molde, preencher a cavidade do molde e assumir a forma desejada do moldado empregada quando a quantidade de peas termoplsticas a serem produzidas de grande quantidade e necessria uma boa exatido dimensional.

Etapas da injeo-Aquecimento e fuso da resina-Homogeneizao do material fundido-Injeo do extrudado no interior da cavidade do molde-Resfriamento e solidificao do material na cavidade-Ejeo da pea moldada

4.3. Compresso Consiste em comprimir o material, amolecido ou fundido por aquecimento, dentro da cavidade do molde deve prover dispositivos para retirada de rebarbas e ejeo da pea, enquanto o molde est aquecido empregado para fabricao de produtos elastomricos, como pneumticos e solados de borracha.

4.4. Sopro

Processo descontnuo, adequado para obteno de peas ocas, atravs da insuflao de ar no interior de uma pr forma inserida no molde.Aplicvel a materiais termoplsticos, na industria de embalagens, como frascos e garrafas.

4.5. Termoformao ou moldagem a vcuo

Processo de moldagem descontnuo, utiliza o aquecimento de folhas ou placas plsticas, geralmente de OS, PMMA ou PC, pela sua aproximao a um conjunto de resistncias eltricas, at seu amolecimento.Utilizada na fabricao de prottipos industriais, peas de grandes dimenses e artefatos descartveis, sem exigncias especiais de acabamento como copos, pratos, bandejas, revestimentos para interiores de geladeira, etc.

4.6. Calandragem

A composio moldvel passa entre rolos superpostos, sucessivos, interligados na forma de L, T ou ZPermite a obteno de lminas e lenis plsticos, com espessura regulada.Empregada na produo em larga escala de materiais termoplsticos como cortinas de PVC para banheiro.

4.7. Imerso

Permite a obteno de peas ocas por imerso do molde em soluo viscosa, seguida de remoo do solvente, ou em emulso do polmero seguida de coagulaoA espessura do artefato determinada pelo n de vezes que o procedimento repetido. Aplicaes:Luvas de borracha ou PVC, Bales de aniversrio,etc...

CONLUSO

O primeiro polmero sinttico comercial, surgiu somente em 1907, desde ento essa cincia no parou de evoluir. Tanto que hoje difcil imaginar nossas vidas sem eles, pois grande parte das nossas casas dos utenclios domsticos, dos nossos automveis , roupas que vestimos e embalagens que utilizamos so feitas de materiais polimricos.No futuro, provvel que, nossos descendentes se refiram a ns como sendo a era do plstico. Mas ser possvel encontrar algo para substitu-lo sem perder os padres de conforto atuais?Estamos certos de que os polmeros sero materiais determinantes para vencer alguns desafios do desenvolvimento sustentados no presente.

BIBLIOGRAFIA

http://www.algosobre.com.br/quimica/polimeros.html

http://www.mundovestibular.com.br/articles/775/1/AS-REACOES-DE-POLIMERIZACAO---POLIMEROS-DE-ADICAO/Paacutegina1.html

http://www2.ufp.pt/~madinis/Trabalhos/CMAT/2003_2004/Pedro%20e%20Victor.pdf

Cincia e Engenharia dos Materiais - Donald R.Askeland

Introduo a Polmeros Eloisa Biasotto Mano, Luiz Cludio Mendes16Pato Branco05/2010