Classificação de Polímeros

Aqui vai uma classificação básica dos diferentes tipos de polímeros existentes:

Elastômeros: São polímeros que apresentam propriedades elásticas. Possuem uma estrutura reticulada o que  fornece a eles uma alta deformação a uma baixa carga, sem destruição da estrutura. Quando essa carga é removida, ele recupera 100% da conformação original. Ex: borracha natural

Termoplástico: Materiais que, quando aquecidos adquirem mobilidade e fluidez. São de fácil moldagem e podem ser reprocessados inúmeras vezes sem que se perca suas propriedades mecânicas. Ex: polietileno

Termofixo: Materiais que podem ser moldados uma vez e, quando resfriados formam ligações cruzadas ( as cadeias poliméricas adquirem ligações C-C entre elas, unindo-as). Isso faz com que esses materiais não possam ser re-moldados, tornam-se infusíveis e, quando aquecidos, degradam-se. Ao contrário dos elastômeros, que também são reticulados, os termofixos são rígidos e bem resistentes à deformações. Ex: epóxi

Fibras: São materiais cuja razão de aspecto (razão entre o comprimento e a largura) é alta. Suporta altas tensões e praticamente não deforma. Ex: fio de nylon

Essa foi uma breve introdução quanto aos tipos de polímeros. Prefiro desmembrar bem os tópicos pros posts não ficarem cansativos, ok?

Qualquer coisa fale com a gente! Beijos

Poli (tetrafluoretileno) (PTFE) TEFLON®

Descoberto na Segunda Guerra, o poli (tetrafluoretileno) (PTFE), comercialmente conhecido como TEFLON®, era usado pelos americanos em revestimentos de tubos e vedações na produção de material radioativo para a primeira bomba atômica.

O PTFE é uma poliolefina termoplástica obtida por poliadição, com estrutura química semelhante ao polietileno, onde os átomos de hidrogênio são substituído por átomos de flúor.

O PTFE apresenta como principais vantagens:

• Excelente resistência química contra quase todos os produtos químicos;
• resistente contra hidrólise;
• fásil usinagem;
• sensível a raios gama;
• auto-extinguível V-0;
• resistente a altas temperaturas;
• excelente resistência UV;
• altamente tenaz;
• facilmente moldável;
• excelente isolação elétrica.

Atualmente é muito usado na medicina, no tratamento de água, na indústria eletroeletrônica, indústria alimentícia, tecnologia laser, instrumentação, etc.

Como limites para sua aplicação, o PTFE apresenta uma baixa resistência mecânica, baixa resistência abrasiva e dimensões reduzidas do semi-acabado.

Referências bibliográficas:

Planeta Plástico - Jorge Artur Cavalcante Albuquerque

Veja este fino pedaço de polímero se flexionar como um músculo artificial:

Este filme de polímero se expande e contrai como um músculo, e parece bastante vivo enquanto faz isso – mas a energia para tanto vem apenas de vapor d’água, não de eletricidade ou algo do tipo. Pesquisadores do MIT esperam usar os movimentos contínuos do material para gerar eletricidade para dispositivos nanoeletrônicos, como sensores minúsculos, ou músculos em robôs. O material é feito de dois polímeros entrelaçados. Um age como estrutura, enquanto o outro incha como uma esponja quando absorve água. Num ambiente úmido, gotículas d’água numa superfície debaixo do material fazem o filme começar a se curvar. Assim que ele se mexe, o ar seca o filme, fazendo-o se esticar e pular, o que expõe sua superfície úmida de novo. Gerar energia usando umidade é vantajoso porque o vapor d’água é fácil de se encontrar e relativamente fácil de se controlar na maioria dos ambientes, pelo menos se comparado ao pH e temperatura que foram usados em outros experimentos similares. Para gerar eletricidade, o filme teria que ser combinado a um material especial, para converter a energia mecânica do movimento em carga elétrica. Não é por acaso que o filme foi desenvolvido pelo Instituto de Pesquisa Integrada do Câncer do MIT. O material, que ainda está em fase inicial de desenvolvimento, mostra possibilidades para trabalho biomédico, tal como administração de medicamentos ou monitoramento fisiológico.

Confiram no vídeo:

Fonte: MIT via DVICE

Reação em cadeia x Reação em etapas

As reações de polimerização podem ser por poliadição e por policondensação. Cada polimerização tem uma maneira distinta de formar a cadeia polimérica, sendo pela reação em cadeia ou em etapas.

A polimerização em etapas ocorre na policondensação, o crescimento da cadeia se dá em vários pontos, o tamanho das moléculas de polímero aumentam a uma velocidade relativamente baixa. Tem-se dímeros, trímeros, etc., até formar polímero, quase no fim da reação.

Exemplo do esquema da polimerização em etapas (tomemos cada ponto como um monômero):

 1º segundo

2º segundo

3º segundo

Alta massa molar é obtida quando a conversão é maior que 98%. Assim, ambos tamanhos de cadeia e MM depende do tempo de reação.

O número de espécie ativas para iniciar a reação é muito grande, favorecendo a geração de moléculas de baixa MM no início da polimerização.

A polimerização em cadeia ocorre na poliadição, o tamanho final das cadeias poliméricas é atingido quase que de imediato, logo após o início da reação. Para que as moléculas reajam é necessário utilizar uma espécie ativa, onde o centro reativo pode ser um radical livre, um cátion ou um ânion.

A polimerização ocorre, com a propagação das espécies reativas através de adições sucessivas de moléculas de monômero. O crescimento da cadeia polimérica é interrompido quando o centro ativo é desativado.

Supondo que foi adicionado 3 espécies ativas:

1º segundo

2º segundo

3º segundo

Alta velocidade de reação, poucos centro ativos no início da reação de polimerização, levando a formar cadeias de alta MM já no início da polimerização.

Independentemente do mecanismo de reação, as cadeias crescem com tamanhos diferentes, ou seja, no final da reação cada cadeia terá um tamanho diferente, onde se fará necessário a realização de uma média do tamanho entre as cadeias.

Bibliografia utilizada:

Introdução a Polímeros - Eloisa Mano