Polímeros - Polimerização

Polímeros

Polímeros são macromoléculas orgânicas feitas de um grande número de moléculas menores que se repetem dentro de uma mesma molécula.

Essas moléculas menores são chamadas de monômeros.

Os polímeros são compostos químicos resultantes de reações chamadas de polimerização. Nessa reação, o monômero se une sucessivamente a outros.

O nome polímeros é de origem grega. Poli significa muitos e méros significa partes.

As características de cada polímero dependem dos átomos que o formam e do modo em que se unem. As diferentes características dos polímeros permitem que eles sejam usados em diferentes aplicações.

Existem polímeros naturais e sintéticos. Os polímeros naturais são macromoléculas que existem na natureza. Alguns exemplos: o amido, a celulose, a glicose, os ácidos nucleicos (DNA e RNA) e a borracha natural. Estudaremos a respeito de alguns polímeros naturais – como os carboidratos, as proteínas e os lipídios – em outra aula.

Os polímeros sintéticos ou artificiais são obtidos em laboratório. Alguns exemplos: silicone, elástico, polietileno, náilon, poliéster, plásticos e borrachas sintéticas.

O uso desses materiais – que se encontram em embalagens, materiais de construção, tecidos, aparelhos eletrônicos, peças automobilísticas e muitos outros produtos – transformou a sociedade moderna. Um quarto do lixo doméstico advém de materiais plásticos – uns recicláveis e outros, não.

Polimerização

Polímeros são moléculas orgânicas enormes (macromoléculas) compostas por uma cadeia longa de moléculas menores (monômeros).

A palavra plástico deriva da palavra grega plastikos, que significa “próprio para moldar ou modelar”.

Os monômeros podem ser todos iguais ou podem representar dois ou mais tipos de moléculas. Geralmente, é necessário que mais de 100 monômeros se liguem para formar um polímero.

Um polímero é um composto que possui propriedades como a elasticidade, a alta resistência à tração ou a capacidade de formar fibras. Tais características diferenciam polímeros de substâncias que contêm um menor número de moléculas ou que são compostas por moléculas mais simples.

A reação química em que os monômeros se ligam para formar o polímero é denominada polimerização. A formação de ligações químicas covalentes estáveis ​​entre os monómeros diferencia a polimerização de outras reações químicas.

A polimerização pode ser espontânea ou provocada por calor ou reagentes. Além disso, a polimerização por ser reversível ou não.

Métodos de Obtenção de Polímeros

Os polímeros podem ser classificados conforme o modo de polimerização:

Polímeros de Adição

É a maior classe de polímeros. São polímeros obtidos pela adição de um único monômero. Os monômeros se ligam sem que haja perda de átomos. Pode-se imaginar uma corrente em que os monômeros são os elos e o polímero é a corrente como um todo.

n (CH2 = CH2) (- CH2 - CH2 -)n

Polímeros vinílicos – o monômero está relacionado com o grupo vinila (CH2=CH-).

Exemplos

polietileno, polipropileno, cloreto de polivinila e poliestireno.

Polímeros Acrílicos - o monômero está relacionado com o grupo acrílico (CH2=CH – COOH).

Exemplos

polimetacrilato de metila e poliacrilonitrila.

Polímeros diênicos – o monômero está relacionado com um dieno conjugado (CH2 = CH – CH = CH2).

Exemplo

policloropreno

Alguns polímeros de adição

     
Nome Fórmula Monômero Aplicações
Polietileno –(CH2-CH2)n

etileno
CH2=CH2

Sacos plásticos, brinquedos, garrafas, isolamento elétrico
polipropileno
(PP)
–[CH2-CH(CH3)]n propileno
CH2=CHCH3

 

Carpete, estofamento

Cloreto de polivinila
(PVC)
–(CH2-CHCl)n cloreto de vinilo
CH2=CHCl
Canos, cortinas, divisórias

 

Poli (cloreto de vinilideno) –(CH2-CCl2)n cloreto de vinilideno
CH2=CCl2
Tampas de assentos, filmes
poliestireno
(PS)
–[CH2-CH(C6H5)]n estireno
CH2=CHC6H5
Brinquedos, armários
poliacrilonitrila –(CH2-CHCN)n acrilonitrila
CH2=CHCN
Roupas, tapetes, cobertores
politetrafluoroetileno
(Teflon)
–(CF2-CF2)n tetrafluoretileno
CF2=CF2
material não aderente, isolamento elétrico
Polimetacrilato de metila –[CH2-C(CH3)CO2CH3]n metacrilato de metila
CH2=C(CH3)CO2CH3
Tampas de iluminação, placas
Poliacetato de vinilo
(PVAc)
–(CH2-CHOCOCH3)n acetato de vinilo
CH2=CHOCOCH3
Tintas látex, adesivos
policloropreno
(cis + trans)
–[CH2-CH=CCl-CH2]n chloroprene
CH2=CH-CCl=CH2
borracha sintética

Copolímeros

São polímeros obtidos pela adição de dois monômeros diferentes.

Exemplo

Buna-N: um copolímero do acrilonitrila e butadieno-1,3 (eritreno). É utilizado na fabricação de pneus.

Polímeros de Condensação

São polímeros obtidos pela adição de dois monômeros diferentes com eliminação de uma molécula pequena (geralmente a água). Esse grupo inclui a maioria dos poliésteres e poliamidas (náilon). O processo de condensação ocorre em etapas. A cadeia é iniciada pela condensação de dois monômeros.

Polímeros Importantes

Os polímeros estão presentes no nosso dia a dia. Os principais polímeros sintéticos são os plásticos e as borrachas.  Um dos primeiros polímeros completamente sintéticos foi o náilon (poliamida).  Outros polímeros sintéticos são utilizados em itens como sacos e caixas de plástico, papel filme, teflon (politetrafluoeretileno - usado em panelas não aderentes), isopor (poliestireno), etc.

Os polímeros podem ser classificados conforme sua reação ao calor. Podem ser classificados como termoplásticos, termoendurecíveis (termofixos) e elastómeros (borrachas).

Termoplásticos

Plásticos que amolecem com o calor e voltam a enrijecer quando esfriam. Esse é o tipo mais procurado de plástico, pois o processo de esquentar e esfriar o material pode ser repetido e, portanto, o termoplástico pode ser reutilizado (reciclado) e remoldado. Alguns tipos podem até ser dissolvidos em vários solventes.

Exemplo

polietileno.

Termorrígidos (Termofixos)

Plásticos que amolecem com o calor e podem ser moldados. Contudo, após endurecerem, não podem ser remoldados. Tais plásticos se decompõem se forem reaquecidos. São utilizados em panelas, pratos e tomadas. É um tipo de material de difícil reciclagem.   

Exemplo

Poliéster.

Elastômeros (Borrachas)

Material intermediário entre os termoplásticos e os termorrígidos. Não pode ser remoldado e apresenta alta elasticidade. É utilizado em adesivos, selantes, pneus, carpetes, tintas e mangueiras de borracha.

Sumário

- Polimerização
- Métodos de Obtenção de Polímeros
i. Polímeros de Adição
ii. Copolímeros
iii. Polímeros de Condensação
- Polímeros Importantes
i. Termoplásticos
ii. Termorrígidos (Termofixos)
iii. Elastômeros (Borrachas)
- Polímeros Artificiais
- Polímeros Importantes Recicláveis
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