Polimeros

INTRODUÇÃO

Os polímeros sempre fizeram parte do quotidiano humano. Desde os tempos mais remotos o homem tem usado polímeros naturais como amido, celulose e seda, entre outros. Além disso, cerca de 18% do nosso organismo é constituído por proteínas, que são polímeros naturais. A partir da primeira metade do século XX, quando o Químico alemão Hermann Staudinger (1881-1963, pioneiro no estudo da química dos polímeros, galardoado com o Prêmio Nobel da Química em 1953) descobriu o processo de polimerização, a síntese de polímeros deixou de ser apenas um fenômeno natural, desde então, o estudo dos polímeros naturais e principalmente dos sintéticos desenvolveu se rapidamente (FRANCHETTI & MARCONATO, 2006)

Atualmente, é difícil imaginar a vida humana sem a utilização de polímeros. Com o desenvolvimento da indústria dos polímeros, muitos produtos que antigamente eram produzidos com materiais como o vidro, cerâmica, aço, etc. hoje são substituídos por diversos tipos de plásticos que, devido à sua versatilidade, menor peso, maior facilidade de manuseamento, menor custo de produção, entre outros aspectos, cumprem de forma mais eficaz os requisitos pretendidos para os produtos ( PAOLI, 2008).

É enorme a quantidade de bens que nos cercam, produzidos a partir de materiais poliméricos, uma vez que eles são utilizados em quase todas as áreas das atividades humanas, principalmente nas indústrias de automóvel, de embalagens, de revestimentos e de vestuário, e incorporam-se de forma permanente ao quotidiano das nossas vidas.

Isso deve-se também ao fato dos polímeros sintéticos terem vindo a conquistar muitos mercados através da substituição de outros materiais, como papel, madeira e metais. Os polímeros podem dividir-se em termoplásticos, termorrígidos e elastômeros (borrachas) (PAOLI, 2008).

Os termoplásticos são os chamados plásticos, constituindo a maior parte dos polímeros comerciais. A principal característica desses polímeros é poder ser fundido diversas vezes. Os termorrígidos são polímeros rígidos e frágeis, sendo muito estáveis a variações de temperatura. E os elastômeros são uma classe intermediária entre os termoplásticos e os termorrígidos, apresentando alta elasticidade (CANEVAROLO, 2004).

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Definição de polímero

A palavra polímero origina-se do grego poli (muitos) e mero (unidade de repetição). Assim, um polímero é uma macromolécula composta por muitas (dezenas de rmlhares) de unidades de repetição denominadas meros, ligadas por ligação covalente. A matéria-prima para a produção de um polímero é o monômero, isto é, uma molécula com uma (mono) unidade de repetição. Dependendo do tipo do monômero (estrutura química), do número médio de meros por cadeia e do tipo de ligação covalente, poderemos dividir os polímeros em três grandes classes: plásticos, borrachas e fibras (CANEVAROLO, 2004).

Tipos de polímeros

Dada a diversidade de estruturas que as macromoléculas podem apresentar, a divisão dos polímeros em grupos não é tão fácil, no entanto, uma classificação usual para os polímeros é representada no diagrama abaixo.

Tal como os materiais que se obtêm diretamente da natureza são designados por materiais naturais, os polímeros que podem ser designados por polímeros naturais árvore Hévea brasiliensis (seringueira), muitos polímeros como a caseína, sintéticos ou artificiais, pois, como acontece com os restantes materiais artificiais, são obtidos através de manufatura de substâncias naturais reações químicas a partir de polímero.

Quando as moléculas se tornam muito grandes, contendo um número de átomos encadeados superiores a uma centena, e podendo atingir valor ilimitado, as propriedades dessas moléculas ganham características próprias, gerais, e se chamam então de macromoléculas (MANO & MENDES, 1999).

As macromoléculas são encontradas tanto como produtos de origem natural quanto síntese. Polissacarídeos, proteínas ácidos nucléicos, amido, algodão, madeira, lã, borracha de seringueira, etc, são exemplos de macromoléculas naturais orgânicas. Poliestireno e náilon são exemplos de macromoléculas sintéticas orgânicas (MANO & MENDES, 1999).

Há muita semelhança entre os conceitos macromoléculas e polímero. Macromoléculas são moléculas grandes, de elevado peso molecular, podendo ou não ter unidades químicas repetidas. Já os polímeros são macromoléculas caracterizadas pelo seu tamanho, estrutura química e interações intra e intermoleculares. Possuem unidades químicas ligadas por covalências, repetidas regularmente ao longo da cadeia, denominadas meros. O número de meros da cadeia polimérica é denominado grau de polimerização (MANO & MENDES, 1999).

Todos os polímeros são macromoléculas, porém nem todas macromoléculas são polímeros. Na grande maioria dos polímeros industrializados, o peso molecular se encontra entre 104 e 106; muitos deles são considerados de engenharia. Em alguns produtos de origem natural, o peso molecular pode atingir valores muito altos, de 108 ou mais (MANO& MENDES, 1999).

Os polímeros sintéticos são produzidos por ação do homem através de processos de transformação, como reações químicas. Os polímeros podem ser inicialmente classificados em homopolímeros e copolímeros. Homopolímeros quando são provenientes de uma única unidade repetitiva monomérica, copolímeros quando possuem duas ou mais unidades repetitivas monoméricas diferentes, ou seja, são obtidos usando dois ou mais co-monômeros (PAOLI, 2008)

Os polímeros podem ser divididos ainda em elastómeros, termoplásticos e termoendurecíveis (CANEVAROLO, 2004).

Os elastômeros, que podem ter origem natural ou sintética, possuem um elevado grau de elasticidades, isto é, quando submetidos a uma tensão, mesmo que pequena, deformam-se significamente. Esta deformação é reversível, voltando o material às suas dimensões originais quando removida a tensão. Os elastômeros possuem uma estrutura macromolecilar composta por longas cadeias, enroladas e torcidas entre si, o que lhes confere uma grande flexibilidade. A coesão molecular é garantida por reticulações, cujo numero condiciona a rigidez da matéria (CANEVAROLO, 2004).

Os restantes polímeros sintéticos podem classificar-se em termoplásticos ou termoendureciveis,