Polímeros

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os diferentes tipos de unidades nos copolímeros. Estas variedades em geral não afetam as propriedades do produto final, no entanto, descobriu-se que em certos casos houve variações nos copolímeros e certos polímeros cristalinos.

Estrutura química do polímero

b. Propriedades

Apesar dos distintos polímeros apresentarem grandes diferenças em sua composição e estrutura, há uma serie de propriedades comuns a todos eles e que os distinguem de outros materiais. Um exemplo de algumas dessas propriedades é a densidade, condução elétrica e térmica, resistência química e características ópticas.

Tabela comparativa de propriedades de diferentes materiais

Material Densidade (g/cm3) Condução Térmica (W/mk) Condução Elétrica (S)

Plásticos 0.9 – 2.3 0.15 – 0.5 -

PE 0.9 – 1.0 0.32 – 0.4 -

PC 1.0 – 1.2 - -

PVC 1.2 -1.4 - 10-15

Aço 7.8 17.50 5.6

Alumínio 2.7 211 38.5

Ar - 0.05 -

i. Densidade

A gama de densidade dos plásticos é relativamente baixa e se estende de 0.9 a 2.3 g/cm3. Entre os plásticos de maior consumo se encontram o PE e o PP, ambos os materiais com densidade inferior ao da água. A densidade dos outros materiais que os polímeros substituem em algumas aplicações é varias vezes maiores, como no caso do alumínio ou aço. Esta densidade tão baixa dos polímeros se deve fundamentalmente a dois motivos, por um lado os átomos que compõem os plásticos são leves (basicamente compostos de carbono e hidrogênio e, em alguns casos, também o oxigênio, azoto ou halogênio), e por outro, as distancias medias entre os átomos dentro dos polímeros, que são relativamente grandes. Uma densidade tão baixa permite que os polímeros sejam materiais fáceis de manusear e por outra parte, supõem uma grande vantagem na concepção das peças onde o peso é uma limitação.

ii. Condutividade térmica e elétrica

O valor da condutividade térmica dos polímeros é extremamente pequeno. Os metais, por exemplo, apresentam condutividade 200 vezes maior que os plásticos; isto se deve a ausência de elétrons livres no material plástico. A baixa condutividade térmica é desvantajosa durante a transformação dos plásticos. O calor necessário para transformar os plásticos é absorvido de maneira muito lenta e a eliminação de calor durante o arrefecimento também é dispendiosa. No entanto, em muitas aplicações dos plásticos, a baixa condutividade térmica se converte em uma vantagem, pois permite a utilização desses materiais como isolantes térmicos.

Os polímeros conduzem muito mal a corrente elétrica. Apresentam resistência muito elevada e por consequência baixa condutividade elétrica. A resistência elétrica é função da temperatura, e temperaturas elevadas conduzem melhor. Graças a sua resistência elétrica elevada os polímeros são frequentemente utilizados como isolantes elétricos para aparelhos e tubulações que transportam corrente.

iii. Propriedades ópticas

Referindo-se as propriedades ópticas, os polímeros que não contêm aditivos são geralmente translúcidos, embora esta propriedade seja fortemente influenciada pela cristalinidade do material. Os polímeros amorfos são transparentes, enquanto os cristalinos são opacos. As zonas cristalinas dispersão a luz, evitando assim sua livre transmissão, dando lugar a translucides ou opacidade exceto quando se é especificado ou se tratam de sessões muito finas. Por outro lado, nos polímeros amorfos o enchimento aleatório de moléculas não causa uma transparência muito boa e uma transmitância de luz que possa ser superior a 90%. Termoplásticos amorfos como o PC, PPMA e PVC apresentam transparência que não diferem muito do próprio vidro. A transparência dos plásticos se pode perder, a menos parcialmente, por exposição a más condições meteorológicas ou a mudanças bruscas de temperatura.

iv. Resistência química

A resistência química dos polímeros também está fortemente influenciada pelo grau de cristalinidade. Nos polímeros cristalinos os solventes podem atacar ligeiramente a superfície do polímero, que tem uma cristalinidade inferior. Quando se aplicam um esforço as rachaduras produzidas não se propagam uma vez que chegam a zonas cristalinas. Os polímeros amorfos apresentam uma maior solubilidade que os cristalinos. Os solventes atacam ao polímero formando pequenas fissuras que se estendem por todo o polímero quando se aplicam um esforço por menor que seja.

c. Classificação

Os polímeros podem ser classificados mediante distintos critérios. Podem ser classificados principalmente segundo seja sua origem, sua composição e estrutura química, seu comportamento térmico e mecânico e seu processo de polimerização.

i. Classificação segundo sua origem

Segundo sua origem, os polímeros podem ser classificados em naturais, sintéticos e semissintéticos.

1- O amido, celulose, a seda e o ADN são exemplos de polímeros naturais. São produzidos por processos químicos naturais. Muito antes que houvesse os polímeros sintéticos, remontando as origens da terra, a natureza utiliza de polímeros naturais para tonar a vida possível. Na verdade, em muitos aspectos, são mais importantes que os sintéticos. Os polímeros naturais incluem o ARN (RNA) e ADN (DNA), genes vitais no processo de vida. Por certo, o RNA é o mensageiro que faz possível a existência das proteínas, os peptídeos e as enzimas. As enzimas colaboram na química no interior de organismos vivos. Entre outros polímeros naturais se incluem os polissacarídeos (açucares) e os polipeptídios como a seda e a queratina. A borracha natural é também um polímero considerado natural, constituído apenas por hidrogênio e carbono.

2- Entre os polímeros sintéticos encontramos o nylon , o polietileno e a baquelita. São geralmente obtidos mediante processos tecnológicos a partir dos monômeros. Os polímeros sintéticos em sua maioria são provenientes do petróleo. Aproximadamente 4% da produção mundial de petróleo se tornam polímeros. Depois do processo de craqueamento e reforma, se obtém moléculas simples, como etileno,