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Copy of Polímeros Sintéticos e indústria de polímeros

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Jessica Vaz

on 26 May 2013

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Transcript of Copy of Polímeros Sintéticos e indústria de polímeros

Polímeros sintéticos e Indústria de Polímeros Obtenção de polímeros Polímeros Um polímero é uma substância constituída por macromoléculas. Macromoléculas - são caracterizadas por um conjunto de átomos que se repete n vezes para formar a molécula. Esse conjunto de átomos é designado por unidade repetitiva, ou de repetição. Monómero Polímero Unidade Repetitiva De acordo com a IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry), os polímeros são designados pelo: Prefixo "poli" + Unidade repetitiva entre parêntesis Exemplos: etileno Grau de Polimerização Chama-se grau de polimerização ao número de vezes que a unidade repetitiva se repete na cadeia. Maior grau de polimerização Maior o comprimento da macromomécula Maior a massa molecular Homopolímeros e Copolímeros Um homopolímero é um polímero cuja cadeia polimérica é constituída a partir de um único tipo de monómero.

Um copolímero é um polímero cuja cadeia polimétrica é formada pela união de dois ou mais monómeros diferentes. HOMOPOLÍMEROS COPOLÍMEROS Reações de polimerização Estas são reações de síntese de polímeros que podem dar origem a dois tipos de polímeros:


- polímeros de adição - polímeros de condensação Estes são polímeros obtidos por reações de adição em que os monómeros têm de conter pelo menos uma ligação dupla. Uma reacção deste tipo, consiste na união de duas moléculas grandes, com a eliminação de uma molécula pequena (H O ou HCl) . monómero polímero de adição poli(etileno) Exemplo Exercício A massa molecular média de um poli(propileno) é 126 kg/mol

a)Escreva a equação de polimerização.
b)Qual o grau de polimerização? Soluções
a) Escreva a equação de polimerização.

O polipropileno resulta de uma polimerização por adição de n moléculas de propeno: Iniciação A ligação dupla do carbono é quebrada formando-se uma ligação simples com um electrão livre em cada carbono.
Forma-se um radical livre, um catião ou um anião. Propagação O radical formado na iniciação tem tendência para atrair outro electrão e formar uma nova ligação, originando um outro centro ativo Finalização A finalização ocorre através da adição de um radical livre, o terminador, que se une à cadeia em formação.

Existem também outras formas de finalizar a reacção como:
o esgotamento do monómero;
a ligação entre duas cadeias em crescimento;
etc. Polimerização de condensação Monómeros e grupos funcionais
Os aldeídos; Os ácidos carboxílicos Características da reacção de polímerização de condensação:

As moléculas crescem por etapas de reações intermoleculares;

Existe um único tipo de reação: dois monómeros diferentes A e B. Nestas reações, A só pode reagir com B e vice-versa;

A reação é lenta a temperaturas elevadas;

Os produtos da reação têm massas moleculares médias menores do que no outro tipo de polimerização;

Ocorre a eliminação de subprodutos que podem ser: H 0, HCl, NH e CH OH:

Os polímeros de condensação têm, geralmente, um átomo de azoto ou de oxigénio na sua molécula;

Se os monómeros forem bifuncionais (monómeros com dois grupos funcionais), dão origem a cadeias lineares;

Se os monómeros forem trifuncionais (monómeros com três grupos funcionais), dão origem a cadeias reticuladas tridimensionais. Poliéster Um exemplo de polímero de condensação são os poliésteres que são formados a partir da condensação de diácidos e diálcoois. Os poliésteres são utlizados como fibras sintéticas para substituir o algodão e a lã. Simbologia dos polímeros Todos os materiais de plástico possuem uma simbologia que permite identificar o tipo de reciclagem a que devem ser submetidos.
Os plásticos representam-se por um triângulo equilátero composto por 3 setas e com um número de identificação no centro. Reciclagem de polímeros A reciclagem tem como finalidade a valorização dos desperdícios domésticos e industriais. Reciclagem física Reciclagem química Reciclagem energética O material é triturado e separado em matéria-prima reciclada e resíduos. A matéria-prima é utilizada na produção de novos produtos.
Este processo de reciclagem exige apenas 10% da energia necessária para a produção do polímero a partir dos monómeros. A reciclagem energética consiste na recuperação de energia contida nos plásticos através de processos térmicos e distingue-se na incineração por utilizar os resíduos plásticos como combustível. Reprocessa os plásticos transformando-os em monómeros ou misturas de hidrocarbonetos (de baixa massa molar) que servem de matéria-prima em refinarias. Existem vários tipos de monómeros (diferentes grupos funcionais): As cetonas; Os alcoóis As aminas Processos e conceitos de modificação de polímeros Quimiodegradação Fotodegradação Biodegradação A degradação provoca a alteração estrutural do material através de um conjunto de reações num determinado polímero.

Existem vários processos de degradação entre os quais se destacam:
Biodegradação;
Fotodegradação;
Quimiodegradação. Hidrogenação (quebra de cadeias poliméricas por ação do calor e hidrogénio);
Gasificação (aquecimento dos plásticos, originado um gás de síntese com monóxido de carbono (CO) e hidrogénio (H2));
Pirólise quebra de moléculas através de calor e em ausência de Oxigénio (O 2);
Degradação (passagem de estado de referência a estado de degradação). Diferentes processos de reciclagem A mistura de polímeros biodegradáveis reduz o custo do material, permitindo a modificação das propriedades e das taxas de degradação.

Um polímero biodegradável deve originar produtos de degradação biológicos e a degradação deve ter uma duração semelhante à dos materiais naturais.

Para que se realize a biodegradação é necessário ter em conta:
•Os parâmeros físicos do meio (temperatura, pressão,…)
•Composição química do meio
•Parâmetros biológicos do meio A fotodegradação é a degradação de um polímero por ação da luz, mais particularmente dos raios ultravioletas.
Os plásticos absorvem a luz UV do sol produzindo energia sob a forma de calor.
Esta energia acaba por ser suficiente para destruir ligações entre as moléculas do polímero, provocando quebras nas cadeias.
Não provoca problemas ambientais.
No processo de fotodegradação os fatores mais importantes são a ação da luz e a presença de promotores (os mais vulgares contêm grupo carbonilo e sais complexos metálicos). A quimiodegradação modifica a estrutura o material através de uma oxidação, de uma digestão ou de uma hidrólise. Os polímeros obtêm-se a partir de reacções químicas entre espécies que se designam por monómeros. Estas reacções são designadas por reacções de polimerização. Reacções de Polimerização As amidas Os ésteres Os éteres FIM
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