Polimeros

Introdução

Os polímeros são materiais orgânicos ou inorgânicos, naturais ou sintéticos, de alto peso molecular, cuja estrutura molecular consiste na repetição de pequenas unidades, chamadas monômeros. (Sua composição é baseada em um conjunto de cadeias poliméricas; cada cadeia polimérica é uma macromolécula constituída por união de moléculas simples ligadas por covalência). Devido ao seu tamanho avantajado, a molécula de um polímero é chamada macromolécula. A reação que produz o polímero é denominada reação de polimerização. A molécula inicial (monômero) vai, sucessivamente, se unindo a outras, dando o dímero, trímero; etc; até chegar ao polímero.

Assim, podem ser classificados de acordo com esse número de repetições:

a) Dímero – quando há dois monômeros em cadeia (1 repetição).

b) Trímero – quando há três monômeros em cadeia (2 repetições).

c) Polímero – quando há n repetições de monômeros na cadeia.

Como são feitos os polímeros:

Toda a matéria é constituída por pequenas unidades a que chamamos moléculas. Os POLÍMEROS são grandes moléculas. A razão pela qual são tão grandes é porque são formadas por moléculas menores e que estão todas ligadas como blocos numa construção de LEGO. A palavra “poli” em “polímero” significa “muito”. Estas moléculas menores, que formam o polímero, são chamadas monômeros. A palavra “mono” em “monômero” significa “um”. A figura ao lado é o monômero que forma um polímero. Poliestireno – vários estirenos unidos (Lego montado com várias peças).

Apesar de não podermos ver as moléculas de polímero individualmente, podemos ver os polímeros, porque eles são constituídos por BILHÕES ou TRILHÕES destas moléculas juntas. Elas formam aquilo que são os materiais nossos conhecidos, de que falamos no começo, como os plásticos e a borracha. De fato os polímeros são dos materiais mais usados no nosso dia a dia. Para qualquer lado que nos viremos encontramos um exemplo de um polímero. E ouvimos chamar-lhes muitos nomes geralmente começados por POLI-.

Polimerização

Os polímeros são formados através de sucessivas reações entre os monômeros correspondentes (não necessariamente da mesma espécie química – copolímeros), ou através da policondensação (reação entre dois monômeros diferentes cujos produtos são o polímero desejado e outro composto – água ou amônia, em geral).

Um exemplo de reação de condensação é a da formação da baquelite:

Durante a síntese da baquelita, moléculas de água (indesejáveis ao processo) também são produzidas. Para a produção de polímeros de vinilas (como o PVC), o método de polimerização mais utilizado é através de emulsificação em água: em um tanque com água (até mesmo na temperatura ambiente) são adicionados os monômeros do polímero a ser formado, e um surfactante (sabão ou detergente – para dissolver os monômeros, pois são hidrofóbicos).

O surfactante forma miscelas (que solubilizam os monômeros) na fase aquosa e, com a adição de algum iniciador de radicais livres (como o peróxido de benzoíla) que também migra para essas miscelas, a polimerização é iniciada.

Utilização

Os polímeros estão presentes na vida de qualquer pessoa por serem de grande utilidade (doméstica ou industrial). Assim, pode-se apontar algumas das suas variadas aplicações. No entanto, os polímeros também causam bastantes problemas ao ambiente, pois são bastante poluidores. Por isso, temos que pensar em reciclá-los, reutilizá-los, mas principalmente em reduzi-los tentando poupar o ambiente ao máximo.

Tipos de polímeros

Os polímeros podem também ser classificados pelo tipo de reação que lhe deu origem. Vamos tratar essa classificação separadamente e com mais detalhes, por ser a mais importante delas.

Polímeros de Adição

Esse tipo de polímero é formado pela adição de moléculas de um só monômero.

⇒ Polímeros vinílicos - Quando o monômero inicial tem o esqueleto C=C, que lembra o radical vinila.

Polietileno: É obtido a partir do etileno (eteno). Possui alta resistência à umidade e ao ataque químico, mas tem baixa resistência mecânica. O polietileno é um dos polímeros mais usados pela indústria, sendo muito empregado na fabricação de folhas (toalhas, cortinas, invólucros, embalagens etc.), recipientes (sacos, garrafas, baldes etc.), canos plásticos, brinquedos infantis, no isolamento de fios elétricos etc.

Polipropileno: É obtido a partir do propileno (propeno), sendo mais duro e resistente ao calor, quando comparado com o polietileno. É muito usado na fabricação de artigos moldados e fibras.

Poliisobuteno: É obtido a partir do isobuteno (isobutileno). Constitui um tipo de borracha sintética denominadaborracha butílica, muito usada na fabricação de "câmaras de ar" para pneus.

Poliestireno: É obtido a partir do estireno (vinil-benzeno). Esse polímero também se presta muito bem à fabricação de artigos moldados como pratos, copos, xícaras etc. É bastante transparente, bom isolante elétrico e resistente a ataques químicos, embora amoleça pela ação de hidrocarbonetos. Com a injeção de gases no sistema, a quente, durante a produção do polímero, ele se expande e dá origem ao isopor.

Cloreto de Polivinila (PVC): É obtido a partir do cloreto de vinila. O PVC é duro e tem boa resistência térmica e elétrica. Com ele são fabricadas caixas, telhas etc. Com plastificantes, o PVC torna-se mais mole, prestando-se então para a fabricação de tubos flexíveis, luvas, sapatos, "couro-plástico" (usado no revestimento de estofados, automóveis etc), fitas de vedação etc.

Acetato de Polivinila (PVA): É obtido a partir do acetato de vinila. É muito usado na produção de tintas à base de água (tintas vinílicas), de adesivos e de gomas de mascar.

Politetrafluoretileno ou Teflon: É obtido a partir do tetrafluoretileno. É o plástico que melhor