Transcript Os plásticos e os materiais poliméricos

Escola Secundária Caldas das Taipass
Ano Letivo 2011/2012
Os plásticos e os materiais poliméricos
Química 12º ano
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Ano Letivo 2011/2012
O que são materiais plásticos?
 Os plásticos são polímeros produzidos através de processos petroquímicos;
 Exprimem a característica dos materiais poliméricos suscetíveis a serem
moldados.
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Plásticos
Mudam a sua forma fisica na forma de:
Películas muito finas e
outras
Filamentos
A pressão, o calor e as reações químicas são fatores que
possibilitam estas alterações
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O que são polímeros ?
 Os polímeros, têm origem do grego “poli” (muitos) + “mero” (segmento).
Monómero
Dímero
Trímero
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Polimero
Unidade
estrutural
(motivo)
Grandes
cadeias
poliméricas
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• O número de vezes que o motivo se repete numa macromolécula é chamado
grau de polimerização (GP). A massa molar média do polímero pode calcular-se
a partir da massa molar do monómero e do grau de polimerização, segundo a
equação,
de onde se pode concluir que quanto mais elevado for o GP maior é a massa
molar média do polímero.
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• Polimerização: processo resultante da reação entre dois monómeros
para formar o polímero.
• A ligação entre os monómeros é feita através de pontos reativos, isto
é, átomos ou grupos de átomos capazes de efetuarem uma nova
ligação química, seja pelo rompimento de ligações duplas ou triplas
ou pela eliminação de moléculas simples (O, , , …).
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• Polimerização por condensação: As reações de condensação
notabilizam-se pela eliminação de pequenas moléculas (por
exemplo 𝐻2 𝑂, 𝐻𝐶𝑙, 𝐶𝐻3 𝑂𝐻) durante o processamento da
reação.
Etilenoglicol
Ácido adípico
Poliéster linear
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• Polimerização por adição: A reação de polimerização de adição é
uma reação em cadeia que se dá geralmente entre compostos com
ligações duplas e o seu início requer a presença de um ião ou de um
radical livre.
• 1ª etapa:
• 2ª etapa:
• 3ª etapa:
- Combinação
- Dismutação
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• Homopolímeros: polímeros compostos por um único tipo
de monómeros.
• Copolímeros: polímeros constituídos por dois ou mais
tipos de monómeros.
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Aplicações dos polímeros:
Embalagens
Construção Civil
Máquinas e Equipamentos
Indústria Automóvel
Móveis
Eletrónica
Agricultura
Utilidades Domésticas
Outros
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Alguns exemplos:
 O polietileno de baixa densidade (PEBD) - utilizado em filmes, laminados,
recipientes, embalagens, briquedos, isolamento de fios elétricos;
 O polietileno de alta densidade (PEAD) - utilizado em recipientes, garrafas,
filmes, brinquedos, materiais hospitalares, tubos para distribuição de água e
gás, tanques de combustível;
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Alguns exemplos:
 O polipropileno (PP)- utilizado em recipientes para alimentos, remédios e
produtos químicos, carpetes, seringas, material hospitalar esterilizável;
 Os polímeros especiais – produção de tintas latex e de inúmeros adesivos,
cultura de plantas, fraldas, remoção de aminoácidos nas águas residuais,
purificação de produtos da indústria bioquímica, etc.
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Polímeros Naturais:
 Os polímeros naturais são aqueles que encontramos na Natureza.
Curiosidade:
A borracha começou a ser utilizada pelos povos da
América Central e da América do Sul para confeção
de sapatos, garrafas e bolas.
Em meados do século XVIII a Europa teve
conhecimento com exatidão das propriedades da
borracha.
Borracha (extraída da
seringueira)
Nos finais do século XVIII começaram-se a
Proteínas
fabricar tubos com este material, e no século XIX
foi descoberta a sua propriedade de apagar os
traços de lápis de grafite.
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Pneus
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 Queratina - Constituinte das unhas, da pele e do cabelo, cujos monómeros são aminoácidos,
entre os quais a cisteína.
SABIAS QUE...

Em cada fio de cabelo, milhares
Celulose - Nas estruturas fibrosas das plantas (troncos, cascas
de sementes,
folhas...) estão
cujo
de cadeias
de Queratina
monómero é a molécula de β-glucose.
entrelaçadas em espiral, sob a
forma de placas que se
sobrepõem, resultando num longo
e firme “cordão” proteico. A forma
característica de cada cabelo
resulta de um forte interação
entre as proteínas.
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Exemplos de polímeros artificias ou semissintéticos :
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Polímeros artificiais ou semissintéticos:
 Um polímero artificial ou semissintético é o produto obtido por transformação
química de um polímero natural..
SABIAS QUE…
O desenvolvimento
químico e a sua
aplicação
industrial
nasceram em 1869
quando Hyatt se propôs
encontrar
um
substituto do marfim
das bolas de bilhar,
com as quais venceu
uma competição.
John Wesley Hyatt
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Exemplos de polímeros artificiais ou semissintéticos:
 Rayon - A produção do rayon ou seda artificial parte das fibras naturais do
algodão (macromolécula).
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 Acetato de celulose – O acetato de celulose por ser biodegradável
(ecoplástico), tem vindo a despertar um enorme interesse no mercado de
polímeros convencionais através da sua incorporação em misturas
poliméricas, aumentando, desta forma, a taxa de biodegradabilidade dos
plásticos derivados do petróleo.
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Polímeros sintéticos:
 Os polímeros sintéticos são novos materiais obtidos industrialmente
sem necessidade de precursores naturais.
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Exemplos polímeros sintéticos :
Exemplos polímeros sintéticos:
 Poliéster
 Poliuretano
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 Poliamida ou nylon 6,6
A
temperaturas
elevadas o PVC
decompõe-se
 Poli(cloreto
de vinilo)
libertando cloreto de
vinilo, (PVC)
que pode
provocar cancro.
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O LED é formado por dois elétrodos que conduzem eletricidade, sendo um
deles transparente para que a luz possa sair. Como os LEDs consomem
menos energia, para os televisores, o resultado é ainda melhor do que as
LCDs. Os fabricantes de televisões, na sua maioria, utilizam a forma edge
LED para criar os seus painéis, que significa organizar os LEDs nas bordas
do painel traseiro. As Full LEDs são aquelas que apresentam os díodos
distribuídos em todo o painel, a uma distância bem pequena, melhorando
ainda mais o desempenho e a qualidade das imagens.
LEDs, polímeros especiais emissores de luz.
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Termoplásticos:
 Os termoplásticos são polímeros que necessitam de calor para sem moldados e
após o arrefecimento, mantêm a forma que lhes foi conferida pelo processo de
fabrico e a rigidez
Garrafas em PET
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Processamento de termoplásticos:
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A moldagem pode ser:
Injeção
Extrusão
http://www.youtube.com/watch?v=Ht78p9xs3
es&feature=related
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http://www.barbiergroup.com/ani
mations/agriculture/extrusion.htm
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Estrutura molecular dos termoplásticos:
Plásticos semicristalinos
Polimeros amorfos
Polimeros de
cristal liquido
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Efeitos de temperatura nas diferentes estruturas dos
termoplásticos:
Termoplásticos
Linear ou ramificado
Linear ou pouco ramificado
Semicristalino
Amorfo
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Exemplos de polímeros semicristalinos:
 Polietileno (PE);
Sabias que…
São necessárias cerca
de 30ton de petróleo para
produzir
aproximadamente 1 ton
de PP ou PE.
 Polipropileno (PP);
 Policarbonato (PC).
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Exemplos de polímeros amorfos:
 Poliestireno (PS);
 Poli(metacrilato de metilo) (PMMA);
 Poli(cloreto de vinilo) (PVC);
 Poli(tereftalato de etileno) (PET).
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Exemplo de um polímero de cristal líquido:
 Vectra LCP.
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Plásticos termofixos ou termoendurecíveis:
 Os plásticos termofixos ou termoendurecíveis são polímeros que se
moldam numa determinada forma permanente e endurecem após uma
determinada reação química (reticulação).
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Processamento de termofixos:
http://www.ibtplasticos.ind.br/pt/processode-termoformagem.html
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Estrutura molecular dos termofixos:
 A estrutura molecular é constituída por “cordões” que estão ligados entre
si, formando uma rede ou reticulado;
 Pode fazer-se analogia com uma rede de malha muito fina.
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Exemplos:
 Baquelite;
 Poliéster;
 Poliuretano.
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Efeito da temperatura nas diferentes estruturas dos
termofixos:
 Por aquecimento assumem uma estrutura tridimensional reticulada
com ligações cruzadas;
 Quando aquecidos não amolecem;
 Carbonizam antes de recuperar a maleabilidade.
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Códigos de identificação de plásticos:
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Densidade dos polímeros:
• PET - Polietileno tereftalado - 1,29-1,40 g/cm3
• HDPE ou PEAD - Polietileno de alta densidade - 0,94-0,96 g/cm3
• PVC ou V - Policloreto de Vinila - 1,38-1,45 g/cm3
• PEBD ou LDPE - Polietileno de baixa densidade - 0,92-0,94 g/cm3
• PP - Poliproprileno - 0,90 g/cm3
• PS - Poliestireno - 1,05 g/cm3
•
Outros
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Propriedades dos polímeros:
• PET - Polietileno tereftalado - Não flutua em água; é transparente e brilhante.
• HDPE ou PEAD - Polietileno de alta densidade - Flutua em água; toque rugoso .
• PVC ou V - Policloreto de Vinila - Não flutua em água; é rigido e fácil de cortar.
• PEBD ou LDPE - Polietileno de baixa densidade - Flutua em água; toque sedoso, fácil de
riscar; fléxivel e mais mole que o HDPE ou PEAD.
• PP – Poliproprileno – Flutua em água; alta resistência ao calor e aos químicos.
• PS – Poliestireno - Não flutua em água; é rígido e fácil de cortar, apresentando um anel
característico quando furado.
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Temperatura de fusão/amolecimento dos polímeros:
• PET - Polietileno tereftalado - 250 – 260 ºC
• HDPE ou PEAD - Polietileno de alta densidade - ~ 130 ºC
• PVC ou V - Policloreto de Vinila -75 – 90 ºC
• PEBD ou LDPE - Polietileno de baixa densidade - ~ 100 ºC
• PP – Poliproprileno - 160 – 170 ºC
• PS – Poliestireno -70 - 115 ºC
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Utilização dos polímeros:
• PET – Garrafas de bebidas carbonatadas;
• HDPE ou PEAD – Garrafas de leite, de lixívia e de detergentes domésticos, caixas,
baldes e revestimentos de cabos e fios.
• PVC ou V - Embalagens de detergentes e limpa-vidros, tubos para esgotos.
• PEBD ou LDPE – Sacos para mercearia e sacos de lixo.
• PP – Embalagens para margarinas, iogurtes e para comida congelada para microondas.
• PS – Contentores para alimentos, tambores, tabuleiros e copos descartáveis,
isolador e protetor de equipamentos (quando expandido).
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Identificação de plásticos através de testes fisico-químicos:






Teste de densidade em água;
Teste de densidade em álcool isopropílico;
Teste de densidade em óleo de milho;
Teste da chama;
Teste da acetona;
Teste do aquecimento;
http://www.youtube.com/watch?v=VoKrwwg_GLA
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Diagrama de
“marcha”:
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Extras
http://www.greensavers.pt/2012/04/17/eu
ro-2012-equipamento-de-portugal-e-feitocom-13-garrafas-de-plastico-recicladascom-video/
http://www.youtube.com/watch?v=19mZ5
JkKers&feature=player_embedded
http://www.youtube.com/watch?v=gQaka
YC0J_Y&feature=related
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http://www.comunidadebancodoplaneta.com
.br/profiles/blogs/casa-e-construida-com18-toneladas-de-plasticos-reciclados
http://www.comunidadebancodoplaneta.c
om.br/video/empresa-galesa-faz-casacom-18
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Fim!
Obrigado pela vossa atenção!
Trabalho realizado por:
12ºC
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