Materiais Plásticos e Poliméricos

PLÁSTICOS, VIDROS E NOVOS
MATERIAIS

Um material plástico é
aquele que pode ser
modelado de diferentes
modos, quer na forma
de filamentos, quer na
forma de películas
finíssimas.
OS PLÁSTICOS E OS
MATERIAIS POLIMÉRICOS

O plástico é:
durável e fiável;
higiénico e
asséptico;
leve;
isolante térmico.
OS PLÁSTICOS E OS

OS PLÁSTICOS E OS
O plástico pode ser rígido
ou flexível, transparente ou
opaco.

OS PLÁSTICOS E OS
O aparecimento do plástico e o seu
desenvolvimento desde início do séc.
XX, provocou uma verdadeira revolução
no mundo dos materiais, devido ao seu
baixo preço, elevada diversidade,
versatilidade de design e variedade de
cores.

OS PLÁSTICOS E OS
No entanto, os plásticos constituem um
problema de poluição em virtude da
sua difícil degradação, provocando
uma acumulação dos resíduos sólidos,
não sendo inócuos para o ambiente.

OS PLÁSTICOS E OS
A indústria dos plásticos
consome apenas 4% do
petróleo consumido no mundo
ocidental.

VANTAGENS
Duráveis.
Pouco densos.
Moldáveis.
Apresentam diferentes graus de flexibilidade.
Resistentes à corrosão.
Isolantes térmicos e eléctricos.
Higiénicos.
A maior parte é reciclável.

DESVANTAGENS
São combustíveis.
As propriedades físicas e químicas são
alteradas pela acção da luz, calor e
humidade.
Fraca resistência.
Duração prolongada como resíduo sólido.

OS PLÁSTICOS E OS
Os plásticos são
polímeros que podem ser
modelados na forma de
filamento e de películas
finíssimas.

OS PLÁSTICOS E OS
Na evolução dos materiais plásticos devem-
se realçar três fases:
- os polímeros naturais;
- os polímeros semi-sintéticos;
- os polímeros sintéticos.

POLÍMEROS NATURAIS
Os polímeros naturais são conhecidos desde a
Antiguidade:
-seiva de seringueira, conhecida como árvore da
borracha, que permite o fabrico de borracha natural;
- âmbar- resina fossilizada;
- celulose- fibra das árvores;
- resina natural- utilizada no fabrico de colas e vernizes;
- proteinas.

POLÍMEROS SEMI-SINTÉTICOS
Os polímeros semi-sintéticos são
polímeros naturais modificados que
apresentam propriedades diferentes das
originais. A sua produção iniciou-se
durante a segunda metade do século
XIX. Alguns desses polímeros semi-
sintéticos são:
- borracha vulcanizada;
- ebonite;
- nitrocelulose.

 borracha vulcanizada – as cadeias de
borracha natural ficam interligadas pela
presença do enxofre, aumentando a sua
resistência, sem perder elasticidade;
 ebonite – resina dura e brilhante que resulta
da junção de borracha natural com excesso
de enxofre;

 nitrocelulose – obtida a partir das fibras
do algodão misturado com ácido nítrico e
ácido sulfúrico. Quando misturadas com
óleo de rícinio originam o parquesino e
misturado com cânfora e álcool origina o
celulóide.

POLÍMEROS SINTÉTICOS
Os polímeros sintéticos, cuja produção se iniciou
nos finais do século XIX. A escassez de
máteria-prima para os plásticos semi-sintéticos,
em particular a borracha, levou à utilização do
petróleo. Após a 2ª Guerra Mundial verificou-se
um aumento considerável da sua produção
devido aos baixos custos e versatilidade.
Alguns dos primeiros polímeros sintéticos são:
baquelite, celofane, acetato de celulose,
rayon, polietileno, poliestireno,
poliamida(nylon).

O nylon 6.10 é obtido a partir da 1 ,6-hexanodiamina
e do ácido octanodióico. O nylon 6.6 é preferido ao
tipo 6.10 por ter um ponto de fusão maior e pelos
compostos com 6 átomos de carbono serem mais
convenientes e mais baratos (pois são derivados do
benzeno).
POLÍMEROS

POLÍMEROS
O poliuretano, usado como espuma em
colchões e almofadas e na construção civil, é
um copolímero obtido por condensação entre
o etano-1,2-diol e um derivado do benzeno.

A INDÚSTRIA DE POLÍMEROS EM
PORTUGAL
 A indústria de polímeros é uma das mais
prósperas da economia portuguesa, sendo
particularmente importante a indústria de
moldes para polímeros, da qual o nosso país
é o sexto maior produtor a nível mundial.

 A indústria de moldes surgiu no ínicio dos
anos quarenta do século XX, na zona da
Marinha Grande, sendo, a par com Oliveira
de Azemeis, uma das zonas em que o
sector tem maior implantação.
PORTUGAL

 Mais de noventa por cento da produção nacional
destina-se ao mercado internacional, sendo os
sectores da indústria automóvel, embalagem,
electrónica/telecomunicações, electrodomésticos,
etc., os principais destinatários destas mercadorias.
PORTUGAL

PolímerosPolímeros–– Moléculas gigantes ou
macromoléculas, algumas das quais existem na
Natureza: a celulose que depois de transformada
produz o plímero artificial rayon, a borracha extraída
do látex natural que foi “copiada” para produzir a
borracha sintética…
GG LL OO SS SS ÁÁ RR II OO

Os polímeros são compostos
químicos de elevada massa molar,
resultantes de reacções químicas de
polimerização.
PP OO LL ÍÍ MM EE RR OO SS

A polimerização é uma reacção em que
as moléculas de um composto,
monómero, se ligam uma às outras, para
dar origem a uma nova substância,
polímero.

A polimerização é uma reacção em
cadeia entre moléculas de um ou dois
tipos de monómeros. Estas reacções são
complexas, pelo que não é possível
controlar a sua extensão; por essa razão,
o comprimento de cada cadeia pode
variar.

Considera-se comprimento da cadeia
polimérica o valor médio do
comprimento da cadeia. O comprimento
da cadeia é tanto maior quanto maior for
o grau de polimerização.
Grau de polimerização é o número de
vezes que a unidade estrutural do
polímero se repete.

POLÍMEROS
Naturais Semi-Sintéticos Sintéticos

Polímeros NaturaisPolímeros Naturais–– Polímeros que
existem na Natureza.
Exemplos:
Celulose
fibra das plantas cujo monómero é a
glicose.
Borracha:
cujo monómero é o 2-metilbut-1,3-dieno

Polímeros Artificiais ou Semi-Polímeros Artificiais ou Semi-
SintéticosSintéticos–– Polímeros obtidos a partir da
reacção química de polímeros naturais com
outras substâncias, por exemplo o enxofre que
vai dar origem à borracha vulcanizada ou à
ebonite.

Polímeros SintéticosPolímeros Sintéticos–– Polímeros
obtidos a partir de reacções químicas
provenientes da refinação ou cracking do
petróleo, por exemplo, o eteno que vai originar
o polietileno ou o nylon.

REACÇÕES DE POLIMERIZAÇÃOREACÇÕES DE POLIMERIZAÇÃO
Adição Condensação

POLÍMEROS – REACÇÕES DE ADIÇÃO
O polímero é formado pela adição de
moléculas de uma única espécie,
moléculas que possuem sempre ligações
múltiplas.

Durante a reacção de adição, a ligação
múltipla entre os átomos de carbono
quebra-se e os átomos de carbono do
monómero juntam-se, para formar o
polímero.

A reacção de polimerização por adição
ocorre em três etapas:
1º- INICIAÇÃO- quebra de uma ligação π
da ligação múltipla C-C por acção de um
catalisador, radical livre, catião ou anião.
2º PROPAGAÇÃO- adição sucessiva de
unidades de monómeros, estabelecendo-se
ligações covalentes.

3º FINALIZAÇÃO- finalização da cadeia
por adição de um radical terminador, por
uma impureza ou através da combinação
com outra cadeia.

RadicalRadical–– Espécie química com um ou
mais electrões desemparelhados.

O processo atrás descrito pode ser
representado da seguinte maneira:
onde n representa o grau de polimerização.

POLÍMEROS – REACÇÕES DE CONDENSAÇÃO
 O polímero é formado pela reacção de
moléculas de duas ou mais espécies que
originam a macromolécula, com perda de
moléculas estáveis, tais como a água, o
cloreto de hidrogénio ou o metanol.

POLÍMEROS – REACÇÕES DE CONDENSAÇÃO
 O grupo OH proveniente do ácido reage
com o H do álcool formando água e um
éster
 O grupo OH do ácido é mais facilmente
removido (atendendo à geometria) devido
à hibridação sp2
que faz com que o
carbono fique mais electropositivo.

POLÍMEROS
Família Monómeros Polímero
Poliamidas Diácido carboxilico e
diamida
Poliamidas
Poliésteres Diálcool e diácido
carboxílico
Poli(tereftalato
de metilo)
Poliuretano Diálcool e di-isocianato Poliuretano
Poliolefinas Hidrocarbonetos
insaturados
Polietilenos
Elastómeros Isopropeno Pliestireno

É importante diferenciar família química de polímeros
(de natureza estrutural) de marca registada (de
natureza comercial): o Nylon 6.10 é uma marca
registada da família das poliamidas.
P
O
L
Í
M
E
R
O
S

PolímerosPolímeros– M– Materiais constituidos por
macromoléculas. Estas moléculas são formadas por
um elevado número de unidades estruturais, que se
repetem, ligando-se entre si através de ligações
covalentes, formando uma cadeia.
As unidades estruturais repetitivas das cadeias
poliméricas são grupos de átomos que têm origem
nos monómeros.

MonómeroMonómero–– Molécula, de baixa massa molar,Molécula, de baixa massa molar,
que se liga a outras através de ligações covalentes,que se liga a outras através de ligações covalentes,
verificando-se uma diminuição do número deverificando-se uma diminuição do número de
ligações duplas ou triplas ou libertando átomos queligações duplas ou triplas ou libertando átomos que
formam pequenas moléculas.formam pequenas moléculas.

POLÍMEROS
HOMOPOLÍMEROS CO-POLÍMEROS
Polímeros formados por
um só tipo de monómero
Formados por dois ou mais
tipos de monómeros

POLÍMEROS
Naturais
Sintéticos Semi-Sintéticos
ELASTÓMEROS FIBRASPLÁSTICOS
TERMOPLÁSTICOS TERMOENDURECÍVEIS

ElastómerosElastómeros–– Polímeros muito deformáveis
que, depois de deformados por acção de uma força,
voltam à sua forma original. A borracha é um
elastómero.

FibrasFibras–– Polímeros resistentes que não se
deformam com facilidade, podendo ser usadas para
fabricar têxteis. A fibra acrílica e o nylon são
exemplos deste tipo de polímeros.

Um material plástico é aquele que pode ser
modelado de diferentes modos, quer na
forma de filamentos, quer na forma de
películas finíssimas.

PlásticosPlásticos–– Polímeros que ao serem
deformados mantêm a forma recém-adquirida,
experimentando uma deformação permanente.

Classificação dos plásticos quanto
ao efeito do calor
Plásticos
Termoplásticos
Termofixos ou
termoendurecíveis

TermoplásticosTermoplásticos–– Plásticos que se
deformam por aumento de temperatura, podendo ser
moldados. Após o arrefecimento adquirem a forma do
molde e recuperam rigidez inicial.

TermoplásticosTermoplásticos–– Este comportamento
deve-se ao facto das cadeias poliméricas terem uma
estrutura linear ou ligeiramente ramificada, estando
as cadeias ligadas entre si por forças de Van der Waals,
que são facilmente quebráveis, podendo ser novamente
estabelicidas. Estes plásticos podem ser reciclados.

Plásticos termofixos ou
termoendurecíveis
Plásticos que não se deformam por aumento
de temperatura. Quando se aquecem
decompõem-se, ou carbonizam. Após o
arrefecimento em moldes, adquirem uma forma
permanente devido à reacção em que se
estabecem ligações fortes entre as cadeias.

Plásticos termofixos- Quando
aquecidos, não amolecem e por isso, uma vez
fabricados, não podem ser moldados
novamente, sendo assim, estes materiais não
são recicláveis.

Plásticos termofixos- As cadeiasAs cadeias
apresentamapresentam uma estrutura reticulada..

CODIGO DE IDENTIFICAÇÃO DE PLÁSTICOS

IDENTIFICAÇÃO DE PLÁSTICOS
Processos físicos Processos químicos

Processos
físicos
Processos
químicos
Comparação da
densidade com
a água, álcool
isopropílico e
óleo de milho.
Cor da chama de
combustão,
análise por via
seca, reacção com
a acetona a frio ou
a quente.

TIPO DE
PLÁSTICO
COMPORTAMENTO
PET (ou PTE)
Não flutua em água.
A chama é amarela/laranja.
Não reage com acetona a frio.
PEAD (ou HDPE) Flutua em água.
Não flutua em álcool isopropílico.
PVC (ou PCV) Não flutua em água.
A chama é verde.
PS
Não flutua em água.
A chama é amarela.
Dissolve-se e dilata em acetona.

TIPO DE
PLÁSTICO
COMPORTAMENTO
PEBD (ou LDPE)
Flutua em água.
Flutua em álcool isopropílico.
Não flutua em óleo de milho.
A chama é azul.
PP
Flutua em água.
Flutua em álcool isopropílico.
Flutua em óleo de milho.
A chama é amarela.

I
D
E
N
T
I
F
I
C
A
Ç
Ã
D
E
P
L
Á
S
T
I
C
O
S

RECLICLAGEM DE PLÁSTICOS
 A reciclagem de plásticos permite a
reutilização de materiais diminuindo o
volume de resíduos sólidos e consumos
energéticos. Contudo, a recliclagem dos
plásticos vai introduzindo alguma
degradação nas cadeias poliméricas, não
permitindo a sua reciclagem continua e a
obtenção do mesmo material.

RECICLAGEM
QUÌMICA
Obtenção de outros
produtos utilizando
processos químicos.
ENERGÉTICA
Utilização como
combustível, recuperando
a energia.
MECÂNICA
Produção de novos
objectos a partir
da modelagem.

RECLICLAGEM DE PLÁSTICOS
 Aplicações práticas dos poliésteres. O
poliéster é usado na roupa e nas garrafas de
águas e sumos. Não admira que estas
últimas possam ser recicladas com o
objectivo de produzir camisolas.

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