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Polímeros - Compósitos Orgânicos

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Page 1: Polímeros - Compósitos Orgânicos
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Introdução Este trabalho foi pedido pela formadora Teresa

Fradique, da disciplina Físico-Química no âmbito do

modulo Polímeros.

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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.

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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.

Page 5: Polímeros - Compósitos Orgânicos

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.

Page 6: Polímeros - Compósitos Orgânicos

Desenvolver processos para proteger os

alimentos de bactérias.

Page 7: Polímeros - Compósitos Orgânicos

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

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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

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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.

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A IUPAC reconhece que os nomes tradicionais estão

firmemente fixados pelo uso e não pretende aboli-los.

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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

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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.

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1530 - Borracha

Seiva da seringueira, descrita pelos espanhóis no início da

invasão da América do Sul.

1838 – Celulose

Fibras das árvores.

Page 14: Polímeros - Compósitos Orgânicos

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.

Page 15: Polímeros - Compósitos Orgânicos

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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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

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Termoendurecíveis

Baquelite

Tomadas

Telefones antigos

Amostras metalográficas

Poliéster

Piscinas

Carrocerias

Fibra de Vidro

(termofixos)

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Elastrômeros Poliisopreno

Pneus

Vedações

Mangueiras de borracha

(borrachas) (borracha semelhante á natural)

Page 24: Polímeros - Compósitos Orgânicos

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.

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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.

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Recolha Seletiva

Quando se faz separação (“triagem”) dos

materiais para reciclagem.

Verde - Vidro

Azul - Cartão, Papel

Amarelo - Plástico, Metal

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Aplicações dos polímeros

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

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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.

Page 29: Polímeros - Compósitos Orgânicos

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.

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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

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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

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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.

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Compósitos Mais Comuns

Poliéster Fibra de Vidro Fibra de Carbono

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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.

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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.

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Processos

Page 37: Polímeros - Compósitos Orgânicos

Aplicação

Cerâmicas

Escudos

Anti Calor (aeroespacial)

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Conclusão

Com este trabalho ficámos a entender a

influência dos polímeros na vida quotidiana

também como na indústria avançada. Os

processos usados e reciclagem.