Polímeros

Definição

Polímeros são macromoléculas (moléculas gigantes) que apresentam unidades estruturais que se repetem regularmente. As moléculas que reagem para formar os polímeros são denominadas monômeros. Podem ser classificados quanto à preparação (de adição ou condensação), quanto à ocorrência (naturais ou sintéticos), quanto à estrutura (lineares ou tridimensionais) ou quanto à natureza da cadeia (homogênea ou heterogênea).

Um polímero típico contém uma cadeia de monômeros de várias centenas de unidades que pode ou não ter ramificações. As unidades monômeras podem ou não ser idênticas; um dado polímero pode conter um, dois ou muitos diferentes monômeros em sua composição.

Classificação dos Polímeros

Quanto à ocorrência

• Naturais: São polímeros já existentes, normalmente, na natureza. Entre os mais importantes, estão os carboidratos (amido, glicogênio, celulose, etc), as proteínas (existentes em todos os seres vivos) e os ácidos nucleicos (existentes no núcleo das células vivas e responsáveis pelas características genéticas dos seres vivos). As paredes celulares das plantas e as estruturas vitais das plantas são compostas em grande parte de celulose, um polímero natural. Durante séculos nossas roupas foram feitas com algodão, que nada mais é que celulose.
• Sintéticos: São aqueles fabricados pelo homem a partir de moléculas simples, como o náilon, o polietileno, o PVC, etc.

Quanto à natureza da cadeia

• Polímero de cadeia homogênea: São aqueles que apresentam no esqueleto da cadeia, apenas átomos de carbono.
• Polímero de cadeia heterogênea: São os que apresentam átomos diferentes do átomo de carbono. Um polímero típico contém uma cadeia de monômeros de várias centenas de unidades que pode ou não ter ramificações. As unidades monômeras podem ou não ser idênticas; um dado polímero pode conter um, dois ou muitos diferentes monômeros em sua composição.

Quanto à estrutura final do polímero

• Linear: Nesse tipo, a macromolécula é formada por um encadeamento linear de átomos. (COLOCAR IMAGEM DO POLIETILENO NO SLIDE). Mesmo que a cadeia tenha ramificações (desde que essa ramificação não ligue a cadeia à outra vizinha), o polímero continua sendo considerado linear. Os polímeros lineares dão origem a materiais termoplásticos, isto é, plásticos que podem ser amolecidos pelo calor
  inúmeras vezes e, ao resfriarem, voltam a apresentar as mesmas propriedades iniciais. São exemplos de polímeros termoplásticos o polietileno, o PVC, polipropileno, etc.

• Tridimensional: Nesse tipo de polímero, a macromolécula se desenvolve em todas as direções, isto é, há ligações entre cadeias adjacentes por meio de átomos localizados ao longo da cadeia. Esses polímeros dão origem a materiais termofixos ou a materiais termoendurecentes. No primeiro caso, pelo menos a última fase de produção da macromolécula deve ser feita simultaneamente com a modelagem do objeto desejado, pois, uma vez prontos, esses polímeros não podem ser novamente amolecidos pelo calor (um aquecimento excessivo causa a decomposição até a queima do material, mas nunca seu amolecimento). Consequentemente, esses polímeros não podem ser reaproveitados industrialmente na moldagem de novos
  objetos. Os polímeros termoendurecentes, quando prontos, só podem ser fundidos uma vez, pois, durante a fusão, as moléculas reagem entre si, aumentando a massa molecular do polímero e este, endurecendo, torna-se insolúvel e infusível. É o caso da borracha dura, da fórmica e da poliuretana.

Polímeros de Adição

• São polímeros produzidos por reações de adição, nos quais os monômeros adicionados um ao outro dão origem a um polímero cuja massa molecular é a soma das unidades monômeras que lhe deram origem. A característica comum nos monômeros é que sempre possuem ligação dupla entre carbonos. As ligações duplas intramoleculares são rompidas e surgem as ligações entre os monômeros, assim se forma o polímero.

Polímeros de Condensação (Policondensação)

Esses polímeros são formados por condensação e por eliminação de pequenas moléculas.

Um monômero só se polimeriza se:

• Existir, pelo menos, dois pontos em que possa haver a união de monômeros;
• Existir centros de reatividade;
• Ter pontos de união por insaturações ou grupos funcionais.

            Os monômeros que dispõem de apenas dois centros de reatividade são os chamados lineares, três centros os mais originam polímeros tridimensionais.

Um monômero com dois grupos que reagem origina homopolímeros, e dois monômeros diferentes com grupos que reagem dão origem aos copolímeros.

...