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Disciplina: Química Orgânica
Profª: Alda Ernestina1
Reações de Polimerização
Polímeros• Definição
•Classificações
•Breve histórico dos polímeros sintéticos
•Reações de Polimerização
•Aplicações
Mas afinal, o que é um polímero?
POLÍ MERO
vários partes
São macromoléculas (moléculas muito grandes) orgânicas, formadas pela repetição de uma unidade molecular pequena, chamada MONÔMERO
Polímeros- são MACROMOLÉCULAS
-obtidas por POLIMERIZAÇÃO
- de MONÔMEROS
- e que apresentam ELEVADO PESO MOLECULAR
- podendo ser de origem NATURAL ou ARTIFICIAL
nn
monômero polímero
n = número de unidades monoméricas
Classifica çõesQuanto à fonte de obtenção
Polímeros Naturais – produzidos naturalmente. Ex: carboidratos, proteínas e ácidos nucléicos
Amido
n
nn
monômero polímero
enzima
enzima
monômero polímero
Classifica çõesQuanto à fonte de obtenção
Polímeros Artificiais (ou sintéticos) – são polímeros sintéticos, obtidos industrialmenteEx: polietileno, polipropileno, poliestireno, etc.
P, T
catalisadorn
nmonômero polímero
C C
H
H H
HP, T
catalisador C C
H
H H
H
netileno
polietileno
n = 2000 a 100.000 unidades
n
Polímeros Sintéticos (Breve Histórico)
1870Impulsionado pelo alto valor do marfim John Hyatt p roduziu celulóide
1892 Jacques Bradenberger criou o celofane
nitrocelulose + cânfora + álcool P, Tcelulóide
celulose + CS2 + NaOH P, TCelofane
1897 Obtenção de polímeros derivados da caseína
1907 Leo Baekeland sintetizou o primeiro polímero sintétic o da história: o baquelite.
Classifica çõesQuanto ao tipo de unidade monom érica
P, T
catalisadorn
nmonômero polímero
P, T
catalisadorn
nmonômeros diferentes polímero
+ n
homopolímero
copolímero
Classifica çõesQuanto ao comportamento térmico
Termoplásticos
•São plásticos•Amolecem quando aquecidos e podem ser moldados•Dissolvem-se em determinados solventes•São os mais abundantes no mercadoEx: PET, PEAD, PVC ...
Termofixos
•São sólidos rígidos•Não amolecem quando aquecidos •Moldáveis apenas durante a fabricação•O aquecimento decompõe o polímeroEx: PU (Poli Uretana), Baquelite ...
PET PEAD PVC
PUBaquelite
Classifica çõesQuanto ao comportamento mecânico
Plásticos
•Pouca elasticidade•Quando tensionados deformam-se ou quebram-se•Podem ser rígidos ou flexíveisEx: PET, PEBD, PVC ...
Elastômeros
•Grande elasticidade•Deformação predominantemente elástica•São denominados borrachas sintéticasEx:PI (poliisopreno), Buna-N, Buna-S ...
Classifica çõesQuanto à estrutura (forma)
Lineares
•As moléculas estão ligadas de forma linear•Formam fios•São termoplásticos
Tridimensionais•As moléculas estão ligadas em todas as direções• Apresentam estruturas rígidas•São termofixos
PEBD(alta pressão)
PEAD(pressão ambiente)
POLIMERIZAÇÃO
Reação em que um grande número de moléculas menores (monômeros) combinam -se para formar uma macromolécula (polímero)
Se divide em dois tipos principais:
ADIÇÃO (originam os polímeros de adição)
CONDENSAÇÃO (originam os polímeros de condensação)
POLIMERIZAÇÃO POR ADIÇÃOAdição sequencial dos monômeros
Exige monômeros INSATURADOS
Ocorre adição à insaturação
C
H
H
C
H
H
cat
T, p
C
H
H
C
H
H
radical
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
n
n
Reações de polimerização por adição só ocorrem com m onômeros que apresentam ligação dupla
Note que após a adição, todas as ligações duplas se transformam em ligações simples.
Polietileno (PP)Plástico mais utilizado na atualidade
Obtido da adição de milhares de moléculas de etilen o
↑ Resistência química
↓ Resistência mecânica
Usos diversos
etilenopolietileno
n = 2000 a 100.000 unidades
Polipropileno (PP)Obtido da adição de milhares de moléculas de propil eno (propeno)
↑ Resistência química
↓ Resistência térmica
propileno polipropileno
↓ Custo
Obtido da adição de milhares de moléculas de cloret o de vinila (cloro etileno)
↑ Resistência térmica
cloreto de vinila poli cloreto de vinila
↑ Resistência elétrica
Tubos flexíveis e vestuário
Poli cloreto de vinila(PVC)
Poliestireno (PS)Obtido da adição de milhares de moléculas de estire no (vinilbenzeno)
↑ Resistência química
estireno poliestireno
Isolante térmico e elétrico
Utensílios diversos e isopor
Poliacetato de vinila (PVA)Obtido da adição de milhares de moléculas de acetat o de vinila
↑ Adesividade
Transparente
Tintas, colas, adesivos e gomas de mascar
acetato de vinila poliacetato de vinila
Politetrafluoretileno (PTFE)Obtido da adição de milhares de moléculas de tetraf luoretilenoPopularmente conhecido como TEFLON
↑ Resistência térmica
Usos diversos
politetrafluoretilenotetrafluoretileno
↑ Resistência química
↓ Aderência
Poliacrilonitrila (PAN)Obtido da adição de milhares de moléculas de acrilo nitrilaPopularmente conhecido como ORLON (lã sintética)
↑ Resistência química
Vestuário
poliacrilonitrilaacrilonitrila
Sua combustão libera HCN
Poliisopreno (PI)Obtido da adição de milhares de moléculas de isopre noConhecido como borracha sintética
↑ Elasticidade
Usos diversos
↑ Resistência térmica
Isolante térmico e elétrico
Buna -N (Perburan )Obtido da adição entre x unidades de acrilonitrila e y unidades de buta-1,3-dienoÉ um copolímero de adição
POLIMERIZAÇÃO POR CONDENSAÇÃOReção entre monômeros com grupos funcionais diferent es e ativos
Ocorre com eliminação de moléculas pequenas (H 2O, HCl, NH3 ...)
Principais classes de polímeros
Polifenóis
Poliésteres
Poliamidas
Policarbonatos
Polifen óisObtidos da condensação entre um fenol e um aldeído. O representante mais conhecido é a baquelite
fenolmetanal
baquelite
↑ Restistência térmica
↑ Restistência química
Usos diversos
Poli ésteresObtidos pela esterificação entre um poliácido e um p oliálcool. O representante mais conhecido é o PET.
ácido tereftálico etileno-glicol
politereftalato de etileno (PET)
PoliamidasObtidos da condensação entre um diácidoae uma diamin a.
ácido hexanodióicohexano-1,6-diamino
Náilon-66
PoliaramidasObtidos da condensação entre diácidos aromáticos e d iaminas aromáticas.O principal representante é o Kevlar, polímero obtid o da condensação entre o ácido tereftálico e o 1,4-diamino benzeno
ácido tereftálico 1,4-diamino benzeno
Kevlar
PolicarbonatosObtidos da condensação entre o fosgênio e um bis-fenol.Apresentam o carbonato como grupo funcional.
fosgênio isopropilenodifenol
Lexan
PoliuretanosObtidos da condensação entre um isocianato e um poli álcoolProduzem HCN quando se decompõe
diisocianato de parafenila
Poliuretano
etileno-glicol
Pept ídeosLigação peptídica = condensação entre dois aminoáci dos
Usos
Códigos de reciclagem