polímeros no cotidiano, sustentabilidade, reciclagem e processo de
biodegradação
Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ
Instituto de Macromoléculas Professora Eloisa Mano - IMA
6ª Semana de Polímeros : Desenvolvimento
Sus tentável na Área de Polímeros
23 a 25 de outubro
Talita Cipriano e Clayton Castro
Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ
Instituto de Macromoléculas Professora Eloisa Mano - IMA
6ª Semana de Polímeros : Desenvolvimento
Sus tentável na Área de Polímeros
23 a 25 de outubro
Talita Cipriano e Clayton Castro
Os materiais poliméricos estão presentes no nosso cotidiano a
mais
tempo do que pensamos. Hoje comumente conhecidos como
plásticos,
os polímeros muitas vezes estão associados a todos esses
materiais
sintéticos presentes no nosso dia-a-dia. Mas o que poucos sabem
é
que polímeros também são representados por macromoléculas
naturais, muitas delas já conhecidas e utilizadas a séculos.
Exemplos
são o algodão, constituído pelo polímero mais abundante na
natureza,
a celulose; a lã e a seda ou mesmo o amido, um alimento básico
de
todas as culturas desde primórdios dos tempos até hoje.
Polímeros: o que realmente são?
Polímeros são definidos como macromoléculas
(moléculas grandes) formadas por repetições de
unidades estruturais menores ligadas quimicamente
através de reações denominadas reações de
polimerização.
meros = partes, muitas partes iguais unidas
para formar uma cadeia polimérica
caracterizada por seu tamanho e massa
molar elevados.
os mesmos elementos nas mesmas proporções relativas, mas em
maior
quantidade absoluta. Os polímeros são macromoléculas formadas a
partir
de unidades estruturais menores (os monómeros).
Polímeros: o que realmente são?
Fórmula geral do monômero:
Exemplos de monômeros mais importantes
Exemplos:
Matérias-primas para produção de monômeros
Polímeros Profª Talita Ferreira Cipriano
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Exemplos:
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com eliminação de uma substância mais simples
Polímeros Profª Talita Ferreira Cipriano
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Exemplos:
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Exemplos:
Polímeros Profª Talita Ferreira Cipriano
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Exemplos:
Termoplásticos São também chamados plásticos, e são os mais
encontrados no mercado. Pode ser
fundido diversas vezes, alguns podem até dissolver-se em vários
solventes. Logo, sua
reciclagem é possível, característica bastante desejável
atualmente. Sob temperatura
ambiente, podem ser maleáveis, rígidos ou mesmo frágeis. Estrutura
molecular:
moléculas lineares dispostas na forma de cordões soltos, mas
agregados, como num
novelo de lã.
Termorrígidos (Termofixos) São rígidos e frágeis, sendo muito
estáveis a variações de temperatura. Uma vez prontos,
não mais se fundem. O aquecimento do polímero acabado promove
decomposição do
material antes de sua fusão, tornando sua reciclagem complicada.
Estrutura molecular: os
cordões estão ligados fisicamente entre si, formando uma rede,
presos entre si através de
numerosas ligações, não se movimentando com tanta liberdade os
termoplásticos. Pode-
se fazer uma analogia com uma rede de malha fina.
Elastômeros (Borrachas) Classe intermediária entre os
termoplásticos e os termorrígidos: não são fusíveis, mas
apresentam alta elasticidade, não sendo rígidos como os termofixos.
Reciclagem
complicada pela incapacidade de fusão. Estrutura molecular: a
estrutura é similar à do
termorrígido, mas há menor número de ligações entre os "cordões".
Como se fosse a
rede, mas com malhas bem mais largas .
PC - Policarbonato Cd´s, garrafas, recipientes para filtros,
componentes de interiores de aviões, coberturas
translúcidas, divisórias, vitrines, etc.
móveis, isolamento térmico em roupas impermeáveis, isolamento em
refrigeradores
industriais e domésticos, polias e correias.
PVC - Rígido Telhas translúcidas, portas sanfonadas, divisórias,
persianas, perfis, tubos e conexões
para esgoto e ventilação, esquadrias, molduras para teto e
parede.
PS - Poliestireno Grades de ar condicionado, gaiútas de barcos
(imitação de vidro), peças de máquinas e
de automóveis, fabricação de gavetas de geladeira, brinquedos,
isolante térmico,
matéria prima do isopor.
eletrodomésticos; Fibras; Sacarias (ráfia); Filmes orientados;
Tubos para cargas de
canetas esferográficas; Carpetes; Seringas de injeção; Material
hospitalar esterilizável;);
Polímeros termoplásticos
Baquelite Usada em tomadas e no embutimento de amostras
metalográficas.
Poliéster Usado em carrocerias, caixas d'água, piscinas,
etc., na forma de plástico
reforçado (fiberglass).
Leves Mais leves que metais ou cerâmica. Ex: PE é 3 vezes mais leve
que o alumínio e 8
vezes mais leve que o aço. Motivação para uso na indústria de
transportes,
embalagens, equipamentos de esporte...
polímero e os aditivos usados na sua formulação;
Alta resistência ao impacto. Tal propriedade, associada à
transparência, permite
substituição do vidro em várias aplicações. Quais seriam? lentes de
óculos (em
acrílico ou policarbonato), faróis de automóveis (policarbonato),
janelas de trens de
subúrbio, constantemente quebradas por vândalos
(policarbonato);
Note-se, contudo, que a resistência à abrasão e a solventes não é
tão boa quanto a
do vidro. Lentes de acrílico riscam facilmente e são facilmente
danificadas se
entrarem em contato com solventes como, por exemplo, acetona!
Baixas Temperaturas de Processamento Conformação de peças requer
aquecimento entre T.amb e 250ºC. Alguns plásticos
especiais requerem até 400ºC.E também faz com que os equipamentos
mais
de eletricidade nos metais.
O Prêmio Nobel de Química do ano 2000 foi concedido a cientistas
que sintetizaram
polímeros com alta condutividade elétrica.
Baixa Condutividade Térmica A condutividade térmica dos
polímeros é cerca de mil vezes menor que a dos metais.
Logo, são altamente recomendados em aplicações que requeiram
isolamento térmico,
particularmente na forma de espumas.
Maior Resistência a Corrosão As ligações químicas presentes
nos plásticos (covalentes/Van der Walls) lhes conferem
maior resistência à corrosão por oxigênio ou produtos químicos do
que no caso dos
metais (ligação metálica).Isso, contudo, não quer dizer que os
plásticos sejam
completamente invulneráveis ao problema.
Porosidade O espaço entre as macromoléculas do polímero é
relativamente grande. Isso confere
baixa densidade ao polímero, o que é uma vantagem em certos
aspectos.
Essa permeabilidade, contudo, pode ser muito interessante, como no
caso de
Estabilidade TérmicaVersatilidade
Peso reduzido – substituição de metais
Isolamento elétrico
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Policarbonato
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Alguns polímeros, como termorrígidos e borrachas, não podem
ser
reciclados de forma direta, pois não existe uma forma de
refundí-los ou
despolimerizá-los. Na maioria das vezes a reciclagem de
termoplásticos não é economicamente viável devido ao seu baixo
preço e baixa
densidade. Somente plásticos consumidos em massa, como o PE e
PET,
apresentam bom potencial econômico. Outro problema é o fato
dos
plásticos reciclados serem encarados como material de segunda
classe.
Quando a reciclagem não é possível a alternativa é queimar os
plásticos,
transformando-os em energia. Porém os que apresentam halogênio,
como
o PVC e o PTFE, geram gases tóxicos na queima. Para que isso
não
ocorra esse material deve ser encaminhado para dehalogenação antes
da
queima.
Reciclagem
Polímeros Profª Talita Ferreira Cipriano
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