Universo da Química: POLÍMEROS, UMA NOVA ÓPTICA !

Falando um pouco de Polímeros

Os polímeros (o grego, poli= muitas e meros= partes) são macromoléculas (moléculas grandes), resultam da combinação de moléculas pequenas, geralmente seguem um padrão de combinação e podem conter até centenas ou milhares de átomos.

As moléculas pequenas que formam os polímeros são chamadas monômeros.

A reação que transforma monômeros em polímeros é chamada de reação de polimerização.

A formação do poli(etileno) ocorre a partir da quebra de uma ligação covalente entre os átomos de carbono do etileno e a formação de outra ligação covalente com moléculas vizinhas do etileno, conforme a representação acima, muitas vezes usa-se a abreviação desta reação:

Existem polímeros naturais e artificiais.

Polímeros naturais

Os polímeros considerados naturais podem ser encontrados na natureza, como a celulose, ou mesmo na constituição dos seres vivos como os carboidratos, as proteínas e os ácidos nucléicos (DNA) que é responsável pelas características genéticas dos seres vivos.

Os polímeros já são conhecidos da civilização há muitos anos atrás, por volta de 1000 a.c chineses já usavam extratos vegetais à base de polímeros para impermeabilizar madeira.

Entre os polímeros naturais, a borracha é uma das mais utilizadas na sociedade antiga e atual.

Dentre os polímeros naturais a borracha natural é um dos mais importantes na sociedade atual.

A borracha natural é um produto primário do cozimento do látex da seringueira, esta borracha geralmente é matéria-prima utilizada nas indústrias para a confecção de diversos objetos.

Polímeros artificiais

Os plásticos são polímeros artificiais, que durante a sua fabricação, podem ser moldados, adquirindo a forma desejada para a finalidade a que se destinam.

Na classe dos polímeros artificiais, existem diversos tipos que são utilizados conforme a necessidade do homem. Acompanhe no quadro abaixo os diversos polímeros:

Monômero

Monômero ( Ácido Adípico )

Outro polímero muito importante nas nossas vidas é o poliéster, que resulta da polimerização do ácido tereftálico com o etilenoglicol é é chamado de terilene ou dácron. O terilene ou dácron é transformado em fios muito finos, que são usados na fabricação de tecidos.

POLIÉSTERES

Classificação dos Polímeros

1. Quanto à ocorrência:

a) polímeros naturais (os que existem na natureza).
Ex.: proteína, celulose, amido, borracha, etc...

b) polímeros artificiais (obtidos em laboratório).
Ex.: polietileno, isopor (poliestireno insuflado com ar quente), etc ...

2. Quanto ao método de obtenção:

a) polímeros de adição: obtidos pela adição de um único monômero

Ex.:

b) copolímeros: obtidos pela adição de dois monômeros diferentes.

Ex.:

Óleo de soja pode aumentar durabilidade dos pneus

Investigadores do centro de inovação da Goodyear descobriram que o uso de óleo de soja no fabrico dos pneus pode aumentar até 10% a sua vida útil, para além de reduzir o volume de óleo derivado de petróleo utilizado.

Segundo a Goodyear, os compostos de borracha feitos com óleo de soja misturam-se mais facilmente com a sílica utilizada na produção de pneus, o que pode aumentar a eficiência da produção, reduzindo o consumo de energia e as emissões de gases com efeito de estufa, avança o Globo Rural.

A companhia norte-americana está a realizar testes em Lawton, nos EUA, e caso o produto se revele viável pode começar a ser comercializado em 2015.

c) condensação: obtidos pela adição de dois monômeros diferentes com eliminação de substância inorgânica (geralmente água ou gás amoníaco).

Ex.:

Outros Polímeros

Polímeros naturais:.

Borracha natural: polímero de adição do isopreno (metil-butadieno-1,3).
Amido: polímero de condensação da alfa-glicose (com eliminação de água).
Celulose: polímero de condensação da beta-glicose (com eliminação de água).
Proteina: polímero de condensação de alfa-aminoácidos (com eliminação de água).

Polímeros artificiais:

Plásticos:
Isopor (poliestireno): polímero de adição do estireno / vinil-benzeno (insuflado com ar). Isolante térmico. Quando não expandido é utilizado na fabricação de pratos, copos, etc...
PVC (cloreto de polivinila): polímero de adição do cloreto de vinila / cloro-eteno. Isolante térmico e material usado em estofamentos.
Teflon: polímero de adição do tetraflúor-eteno. Material usado em revestimento de utensílios domésticos.

Plásticos:
Poliisobutileno: polímero de adição do isobutileno (metil-propeno ou isobuteno). Empregado na fabricação de câmaras de ar.
Buna-N: copolímero do acrilonitrila(o) e butadieno-1,3 (eritreno). Empregado na fabricação de pneus.

Fibras:
Poliéster: copolímero de ácidos dicarboxílicos. Empregado na fabricação de tecidos.
Nylon: copolímero de diaminas com ácidos dicarboxílicos. Empregado na fabricação.
Dacron: polímero de condensação entre éster de ácido orgânico com poliálcool do tipo glicol. Empregado na fabricação de velas de embarcações, etc...

O polímero sintético denominado kevlar é um polímero de condensação, isto é, é o resultado da união de duas moléculas diferentes com a liberação de moléculas de água.

Ele é um tipo de poliamida de última geração. As reações de condensação que originam as poliamidas ocorrem entre um diácido carboxílico e uma diamida.

No caso do kevlar, o diácido é o ácido tereftálico (ácido p-benzenodioico) e a diamida é a p-benzenodiamida.

A seguir, temos a sua reação de polimerização para a obtenção do kevlar, em que o grupo carboxila da extremidade da molécula do ácido reage com o grupo amino (─NH2) da diamida:Observe que o kevlar é uma fibra sintética de aramida, pois as unidades de repetição desse polímero são amidas aromáticas.

O kevlar é um polímero de baixa densidade e é também denominado poliarilamida ou poliaramida. Suas principais características são: muita resistência ao ataque químico, ao fogo (só queima em temperaturas superiores a 1000 ºC e depois de 8 segundos) e a impactos, sendo sete vezes mais forte que o aço.

É por isso que a sua principal aplicação é em coletes e capacetes à prova de balas, mas também é usado em chassis de carros de corrida, roupas de pilotos de Fórmula 1, em roupas contra incêndios, em cintos de segurança, cordas, construções aeronáuticas, em raquetes de tênis e em peças de aviões.

3. Quanto às aplicações industriais:

a) elastômeros: possuem propriedades elásticas.
Ex.: borrachas (naturais ou sintéticas).

b) plásticos: são sólidos mais ou menos rígidos.
Ex.: PVC, poliuretano, polietileno, etc...

c) fibras: quando se prestam à fabricação de fios.
Ex.: nylon, poliéster, etc...

OBS.: Os plásticos que sofrem fusão sem decomposição, são chamados determoplásticos, isto é, podem ser remoldados sucessivamente.
Ex.: poletileno, etc ...

Os plásticos que sofrem decomposição por aquecimento, antes que ocorra a fusão, são chamados de termoestáveis (termofixos), isto é, não podem ser remoldados.
Ex.: epóxidos, etc...

4. Quanto à estrutura:

a) polímeros lineares: são, geralmente, termoplásticos.

Os polímeros lineares podem ser transformados em tridimensionais pelo aquecimento.

b) polímeros tridimensionais: são, geralmente, termoestáveis (termofixos).

O professor Eudo Robson segura uma espuma que na verdade é um Poliuretano (de sigla PU) ,polímero que compreende uma cadeia de unidades orgânicas unidas por ligações uretânicas.

É amplamente usado em espumas rígidas e flexíveis, em elastômeros duráveis e em adesivos de alto desempenho, em selantes, em fibras, vedações, gaxetas, preservativos, carpetes, peças de plástico rígido e tintas.