Aula 5: Introdução aos Plásticos e Polímeros

5ª Aula 271022 PLÁSTICOS Eng Me Paulo C Wanderley PLÁSTICOS Com a evolução tecnológica no manuseio de resinas naturais e sintéticas surgiu um produto denominado primariamente como plástico A palavra plástico vem do Grego plastikos que significa moldável Os plásticos são materiais orgânicos compostos por elementos tais como carbono C hidrogênio H nitrogênio N cloro Cl enxofre S Eng Me Paulo C Wanderley POLÍMEROS SINTÉTICOS CLASSIFICAÇÃO DOS POLÍMEROS TERMOPLÁSTICOS Plásticos o que podemos fabricar Eng Me Paulo C Wanderley Eng Me Paulo C Wanderley Plásticos o que podemos fabricar Que vantagens há em produzir estes materiais para o nosso dia a dia Por que há baldes em plástico e não de chapa metálica ou madeira como antigamente Por que os fios elétricos são revestidos de plástico e não mais de porcelana ou tecido isolante como antigamente Eng Me Paulo C Wanderley Por que as geladeiras são revestidas internamente com plástico O plástico é robusto o suficiente e é um ótimo isolante térmico exigindo menor esforço do compressor para manter os alimentos congelados Por que o CD é feito de plástico O plástico utilizado no CD policarbonato PC é tão transparente quanto o vidro ao mesmo tempo que é mais leve e bem menos frágil Definições Poli muitos Meros ou monômeros unidades Polímeros Plásticos Polímeros A polimerização é uma reação em que as pequenas moléculas denominadas monômeros se combinam quimicamente para formar estruturas mais longas macromoléculas Eng Me Paulo C Wanderley Histórico 1000 AC Os chineses descobrem o verniz extraído de uma árvore Rhus vernicflua aplicado na forma de revestimentos impermeáveis e duráveis Ele seria usado em móveis domésticos até a década de 1950 0 AC Descoberta do chifre como material conformável Ele se comporta como uma chapa de material termoplástico podendo ser cortado e moldado após ter sido aquecido em água quente 1550 Primeira menção à borracha natural feita por Valdes após uma expedição à Central América Os nativos usavam esse material como artigos esportivos e impermeáveis há milhares de anos 1839 Charles Goodyear EUA descobre a vulcanização Descoberta em laboratório do poliestireno Eng Me Paulo C Wanderley Histórico 1840 Alexander Parkes Inglaterra desenvolve a Parkesina um resina moldável a base de nitrato de celulose material extremamente inflamável 1845 Robert William Thompson inventa o pneu de borracha 1876 Sementes de seringueiras do Brasil são contrabandeadas por Sir Henry Wickham e mandadas posteriormente à Ásia onde constituíram a base da indústria mundial de borracha 1880 Uma gravadora berlinense começou a usar gomalaca para a fabricação de discos fonográficos devido à capacidade desse material em reproduzir detalhes finos de formato De fato a gomalaca foi usada até 1952 na fabricação de discos fonográficos quando foi substituído pelo PVC Eng Me Paulo C Wanderley Histórico 1928 Ziegler inicia seus trabalhos sobre química organometálica e lança os fundamentos para a catálise na polimerização do polietileno e polipropileno 1965 Surgem os copolímeros em bloco de estirenobutadieno dando origem aos elastômeros termoplásticos 1973 A produção mundial de plásticos supera a de aço tomando como base o volume de material fabricado 2000 Novas tendências no desenvolvimento de polímeros O desenvolvimento de resinas a partir do zero se torna bem mais raro A ênfase atual está na formulação de polímeros já existentes de forma a se obter materiais com propriedades otimizadas A preocupação com a reciclagem dos polímeros tornase assunto de máxima importância uma vez que seu desenvolvimento e uso serão inviáveis caso esse problema não seja adequadamente resolvido Começa a reciclagem em larga escala de garrafas de poliéster e PEAD A EVOLUÇÃO DOS MATERIAIS POLIMÉRICOS AO LONGO DO TEMPO Antonio Augusto Gorni Editor Técnico Revista Plástico Industrial httpwwwgorniengbrhistpolhtml Eng Me Paulo C Wanderley Vídeo Importância da química no mundo httpswwwyoutubecomwatchv1mn9xGScqcI ONU o plástico está cobrindo e destruindo nosso planeta httpswwwyoutubecomwatchv3dmZrzeg2e0 Eng Me Paulo C Wanderley MatériaPrima Eng Me Paulo C Wanderley MatériaPrima Eng Me Paulo C Wanderley MatériaPrima Eng Me Paulo C Wanderley MatériaPrima Eng Me Paulo C Wanderley Compostos orgânicos Número de carbonos na cadeia Estado de agregação Aplicação 14 gás GNV e gás de cozinha 512 líquido gasolina 1216 líquido de média viscosidade querosene 1625 líquido viscoso óleos lubrificantes 2635 sólido ceras 10003000 sólido polietileno Eng Me Paulo C Wanderley Classificação dos Polímeros Compósitos poliméricos são compostos por uma matriz polimérica e cargas do tipo particuladas ou fibrosas Blendas Poliméricas mistura física de um ou mais polímeros Biopolímeros ou Polímeros Biocompatíveis utilizados em organismos vivos para corrigir funções substituir órgãos com função estética etc EX PMMA PTFE Silicone policaprolactona etc Polímeros Biodegradáveis se degradam no meio ambiente sob a ação de fungos bactérias algas Eng Me Paulo C Wanderley Polímeros Termoplásticos Eng Me Paulo C Wanderley Polietilenos PEBD PEAD PELBD PEUAMM polietileno de ultraalta massa molar PEUAMM Tubos PELBD Polietileno Linear de Baixa Densidade Os Tubos PELBD são fabricados com resinas virgens certificadas e aditivadas contra os raios UV seguindo rigoroso controle de qualidade em atendimento às normas técnicas vigentes Eng Me Paulo C Wanderley Polietilenos Polipropileno Eng Me Paulo C Wanderley Classificação dos polímeros quanto à cadeia Em relação ao número de diferentes meros Cadeia homogêneaapenas um único tipo de merohomopolímero Cadeia heterogênea dois ou mais meros copolímero Eng Me Paulo C Wanderley Consumo Produção mundial em 2020 280 milhões de toneladas Eng Me Paulo C Wanderley Processamento termoplásticos Extrusão VÍDEO Plástico Transforma Extrusão httpswwwyoutubecomwatchvs9jRUq2jQCgt25s Eng Me Paulo C Wanderley Aditivos para polímeros Estabilizantes Plastificantes Retardantes de Chama Colorantes Antiestáticos Nucleantes Cargas Fungicidas bactericidas e algicidas Eng Me Paulo C Wanderley Reciclagem de Polímeros Separação VÍDEO Reciclagem de Polímeros IPRJ Repórter Ciência httpswwwyoutubecomwatchvheDpzFirYRE VÍDEO Plástico Transforma Etapas da Reciclagem httpswwwyoutubecomwatchvTWdUmQkScRY Eng Me Paulo C Wanderley Desafios da reciclagem dos polímeros Eng Me Paulo C Wanderley Linhas de pesquisa para os polímeros Degradação reciclagem e envelhecimento acelerado de polímeros Aditivação de polímeros Biomateriais Compósitos poliméricos Eng Me Paulo C Wanderley Eng Me Paulo C Wanderley EXERCÍCIOS1 Os plásticos na década de 1950 eram pouco usados na construção de automóveis Atualmente observase o uso de peças plásticas dentro do motor suportando altas temperaturas e no geral vemos parachoques painéis e acabamentos no interior do carro estando presentes também nas espumas dos bancos nos tecidos etc Sobre a constituição dos plásticos analise as afirmativas a seguir I Termofixos requerem calor para fazêlos moldáveis e após o resfriamento retêm a forma com que foram modelados II O termo termoplástico implica que o aquecimento a palavra termo vem do grego e significa aquecimento é necessário para fixar permanentemente o plástico III Plásticos podem ser divididos em duas classes termoplásticos e termofixos dependendo de como são ligados química e estruturalmente Assinale a alternativa correta a Todas as afirmativas estão corretas b Somente a II está correta c Somente I e II estão corretas d Somente a III está correta e Somente I e III estão corretas d Os termoplásticos requerem calor para fazêlos moldáveis e após o resfriamento retêm a forma com que foram modelados e o termo termofixo implica que o aquecimento é necessário para fixar permanentemente o plástico no caso do termoplástico o calor irá derreter e não enrijecer Eng Me Paulo C Wanderley 2 Polímeros são compostos naturais ou artificiais formados por macromoléculas que são constituídas por unidades estruturais repetitivas denominadasSendo assim o polietileno é obtido do etileno Já a borracha natural extraída da seringueira tem como unidade o e o polipropileno é resultante da reação de polimerização do Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas a elastômeros estireno e propeno b monômeros isopreno e propeno c anômeros cloropreno e neopren d monômeros propeno e isopreno e elastômeros eritreno e isopreno b A resposta é monômeros isopreno e propeno A longa cadeia molecular formada a partir das unidades dos monômeros é chamada de polímero Já a borracha natural resulta da reação do isopreno e o polipropileno é resultado da polimerização do propeno Elastômeros são borrachas que podem ser elasticamente deformados em grande quantidade Anômeros são formas isoméricas de monossacarídeos Eng Me Paulo C Wanderley 3 A borracha natural é um elastômero obtida do látex coagulado Podemos melhorar suas propriedades elásticas quando aquecida com enxofre Esse processo recebe o nome de a Ustulação b Vulcanização c Destilação d Sintetização e Galvanização b Vulcanização é o processo de aquecimento da borracha juntamente com enxofre Eng Me Paulo C Wanderley 4 Assinale a alternativa correta a respeito do efeito da temperatura nas propriedades dos plásticos a Diminuição do módulo de elasticidade Diminuição do limite de resistência à tração Aumento do alongamento à ruptura b Aumento significativo módulo de elasticidade Diminuição do limite de resistência à tração Aumento do alongamento à ruptura c Diminuição do módulo de elasticidade Diminuição do limite de resistência à tração Diminuição do alongamento à ruptura d Diminuição do módulo de elasticidade Aumento do limite de resistência à tração Aumento do alongamento à ruptura e O aumento da temperatura produz uma redução na ductilidade do material a FIM BOA NOITE