Ciencia dos Materiais - Polimeros

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Professor: MSc. Everton Ruggeri
E-mail: everton.araujo@unama.br
Disciplina:Ciência dos materiais
Os Polímeros são materiais compostos por macromoléculas.
Essas macromoléculas são cadeias compostas pela repetição de
uma unidade básica, chamada mero. Daí o nome: poli (muitos)
+ mero(partes). As moléculas que compõem um polímero são
geralmente carbono, hidrogênio e oxigênio.
❑ Moléculas são eletricamente neutras com ligações secundárias.
❑ Leves
❑ Baixo custo
❑ Baixa densidade
❑ Baixa condutividade elétrica
❑ Alto coeficiente de expansão térmica
❑ Naturais: Madeira, borracha, proteínas.
❑ Sintéticos: PVC, poliestireno, 
poli(metacrilato de metila)
Número de ligações Influência sobre comprimento 
e intensidade
Muitas ligações Átomos próximos Menor comprimento de ligação
Influência sobre propriedades 
mecânicas
Tipo de 
ligação
Comprimento da 
ligação (nm)
Energia de ligação 
(Kcal/mol)
C-C 0,154 88
C=C 0,130 162
C≡C 0,120 213
C=O 0,120 128
C-Cl 0,180 81
C-N 0,150 73
Naturais - São polímeros que já existem normalmente na natureza. Dentre os mais importantes estão os carboidratos
(celulose, amido, glicogênio etc), as proteínas (existente em todos os seres vivos) e os ácidos nucléicos (existentes no
núcleo das células vivas e responsáveis pelas características genéticas dos seres vivos).
celulose
◼ Sintéticos - São polímeros fabricados pelo homem, a partir de moléculas simples. Dentre eles estão o nylon, o
polietileno, o PVC etc. No setor de fibras têxteis, além de falarmos em fibras naturais e artificiais, falamos também em
fibras artificiais ou modificadas.
Natureza da cadeia
◦ Polímero de cadeia homogênea - Quando o esqueleto da cadeia é formada
apenas por átomos de carbono.
◦ Polímero de cadeia heterogênea - Quando no esqueleto da cadeia existem
átomos diferentes de carbono (heteroátomos).
Linear
Ramificada
Reticulada (Ligação
cruzada)
◦ Polímero linear - Quando a macromolécula é um
encadeamento linear de átomos. Ex: polietileno:
...(-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-)...
◦ Os polímeros lineares dão origem a materiais
termoplásticos, isto é, plásticos que podem ser
amolecidos pelo calor quantas vezes quisermos e,
ao resfriarem, voltam a apresentar as mesmas
propriedades iniciais.
Polímero em rede ou tridimensional - Quando a macromolécula se desenvolve em
todas as direções, isto é, há ligações entre cadeias adjacentes, através de átomos
localizados ao longo da cadeia. Esses polímeros dão origem a materiais termofixos ou
materiais termoendurecentes.
❑ Elastômeros: São conhecidos como borrachas, apresentam grande elasticidade, voltando a forma anterior após
estiramento. São elásticos porque possuem pequena quantidade de ligações cruzadas. Ex: borracha natural,
polibutadieno, silicone.
❑ Termofixos: não podem ser amolecidos com o aquecimento, mantendo-se permanentemente rígidos com o aumento
da temperatura. Cadeias com alta densidade de ligações cruzadas. Ex: Resinas epóxi, resinas de poliésteres.
❑ Termoplásticos: são polímeros que podem ser repetidamente processados sob aquecimento. Possuem cadeias lineares
e ramificadas, com forças de interação relativamente fracas. Ex: polietileno, PVC, poli(metacrilato de metila)
Os tipos de polímeros mais consumidos atualmente são os poliamidas (PA), polietilenos (PE), polipropilenos,
poliestirenos, poliesters e poliuretanos. Outras classes de polímeros, como os poliacrilatos, policarbonatos e
fluorpolímeros tem tido uso crescente.
A poliamida (PA) é um polímero termoplástico composto por monômeros de amida conectados por ligações peptídicas,
podendo conter outros grupamentos.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmero
https://pt.wikipedia.org/wiki/Termopl%C3%A1stico
https://pt.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B4mero
https://pt.wikipedia.org/wiki/Amida
https://pt.wikipedia.org/wiki/Liga%C3%A7%C3%A3o_pept%C3%ADdica
O polietileno (PE) é o polímero produzido através da polimerização do etileno (antiga designação do eteno) e é o plástico mais
usado atualmente.
Suas principais características são: baixo custo, boa resistência
química, baixo coeficiente de atrito, fácil processamento, baixa
permeabilidade à água, atóxico e inodoro.
O polipropileno (PP) é o polímero produzido a partir do monômero propileno, ou ainda propeno. Ele possui propriedades
muito semelhantes às do polietileno, porém possui ponto de amolecimento mais elevado. Tem baixo custo e elevada resistência
química e a solventes. Fácil moldagem e coloração. Alta resistência à fratura por flexão ou fadiga. Boa resistência ao impacto
acima de 15ºC e boa estabilidade térmica. Tem maior sensibilidade à luz UV e agentes de oxidação, sofrendo degradação com
maior facilidade.
O cloreto de polivinila (PVC) é o polímero resultante da polimerização do cloreto de vinila. Com a mistura com estabilizantes,
lubrificantes, adições, pigmentos e plastificantes, um amplo espectro de propriedades é possível. Vai do flexível ao enrijecido
PVC, transparente, opaco e nas formas coloridas. Ele é resiliente, com boa resistência ao ataque de substâncias químicas, boas
características a baixas temperaturas e propriedades retardantes de chama.
Peso molecular:
◦ Mn – Peso MolecularMédio Numérico
◦ Mw – Peso MolecularMédio Ponderal
◦ ci à peso total das moléculas de comprimento de cadeia i
◦ Mi à peso do polímero de comprimento de cadeia i
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