Os plásticos e os materiais poliméricos

1. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 Os plásticos e os materiais poliméricos Química 12º ano

2. Escola Secundária Caldas das Taipass 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. Química 12º ano

3. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 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 Química 12º ano

4. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 O que são polímeros ? • Os polímeros, têm origem do grego “poli” (muitos) + “mero” (segmento). Química 12º ano

5. Unidade estrutural (motivo) Grandes cadeias poliméricas Química 12º ano

6. 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. Química 12º ano

7. 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, , , …). Química 12º ano

8. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 • Polimerização por condensação: As reações de condensação notabilizam-se pela eliminação de pequenas moléculas (por exemplo ) durante o processamento da reação. Etilenoglicol Ácido adípico Poliéster linear Química 12º ano

9. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 • 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 Química 12º ano

10. Homopolímeros: polímeros compostos por um único tipo de monómeros. • Copolímeros: polímeros constituídos por dois ou mais tipos de monómeros. Química 12º ano

11. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 Aplicações dos polímeros: Química 12º ano

12. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 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; Química 12º ano

13. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 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. Química 12º ano

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15. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 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. Nos finais do século XVIII começaram-se a fabricar tubos com este material, e no século XIX foi descoberta a sua propriedade de apagar os traços de lápis de grafite. Proteínas Borracha (extraída da seringueira) Pneus Química 12º ano

16. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 • Queratina - Constituinte das unhas, da pele e do cabelo, cujos monómeros são aminoácidos, entre os quais a cisteína. • Celulose - Nas estruturas fibrosas das plantas (troncos, cascas de sementes, folhas...) cujo monómero é a molécula de β-glucose. SABIAS QUE... Em cada fio de cabelo, milhares de cadeias de Queratina estão 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. Química 12º ano

17. Exemplos de polímeros artificias ou semissintéticos : Exemplos de polímeros artificias ou semissintéticos : Exemplos de polímeros artificias ou semissintéticos : Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 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 Química 12º ano

18. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 Exemplos de polímeros artificiais ou semissintéticos: • Rayon - A produção do rayon ou seda artificial parte das fibras naturais do algodão (macromolécula). Química 12º ano

19. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 • 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. Química 12º ano

20. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 Polímeros sintéticos: • Os polímeros sintéticos são novos materiais obtidos industrialmente sem necessidade de precursores naturais. Química 12º ano

21. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 Exemplos polímeros sintéticos :Exemplos polímeros sintéticos: • Poliéster • Poliuretano Química 12º ano

22. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 • Poli(cloreto de vinilo) (PVC) • Poliamida ou nylon 6,6 A temperaturas elevadas o PVC decompõe-se libertando cloreto de vinilo, que pode provocar cancro. Química 12º ano

23. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 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 FullLEDssão 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. Química 12º ano

24. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 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 Química 12º ano

25. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 Processamento de termoplásticos: Química 12º ano

26. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 A moldagem pode ser: Injeção Extrusão http://www.barbiergroup.com/animations/agriculture/extrusion.htm http://www.youtube.com/watch?v=Ht78p9xs3es&feature=related Química 12º ano

27. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 Estrutura molecular dos termoplásticos: Plásticos semicristalinos Polimeros amorfos Polimeros de cristal liquido Química 12º ano

28. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 Efeitos de temperatura nas diferentes estruturas dos termoplásticos: Termoplásticos Linear ou ramificado Linear ou pouco ramificado Semicristalino Amorfo Química 12º ano

29. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 Química 12º ano

30. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 Exemplos de polímeros semicristalinos: • Polietileno (PE); • Polipropileno (PP); • Policarbonato (PC). Sabias que… São necessárias cerca de 30ton de petróleo para produzir aproximadamente 1 ton de PP ou PE. Química 12º ano

31. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 Exemplos de polímeros amorfos: • Poliestireno (PS); • Poli(metacrilato de metilo) (PMMA); • Poli(cloreto de vinilo) (PVC); • Poli(tereftalato de etileno) (PET). Química 12º ano

32. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 Exemplo de um polímero de cristal líquido: • Vectra LCP. Química 12º ano

33. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 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). Química 12º ano

34. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 Processamento de termofixos: http://www.ibtplasticos.ind.br/pt/processo-de-termoformagem.html Química 12º ano

35. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 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. Química 12º ano

36. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 Exemplos: • Baquelite; • Poliéster; • Poliuretano. Química 12º ano

37. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 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. Química 12º ano

38. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 Química 12º ano

39. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 Códigos de identificação de plásticos: Química 12º ano

40. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 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 Química 12º ano

41. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 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. Química 12º ano

42. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 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 Química 12º ano

43. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 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 micro-ondas. • PS – Contentores para alimentos, tambores, tabuleiros e copos descartáveis, isolador e protetor de equipamentos (quando expandido). Química 12º ano

44. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 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 Química 12º ano

45. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 Diagrama de “marcha”: Química 12º ano

46. Extras • Euro 2012: equipamento de Portugal é feito com 13 garrafas de plástico recicladas • http://www.greensavers.pt/2012/04/17/euro-2012-equipamento-de-portugal-e-feito-com-13-garrafas-de-plastico-recicladas-com-video/ • Vídeo : • http://www.youtube.com/watch?v=19mZ5JkKers&feature=player_embedded • http://www.youtube.com/watch?v=gQakaYC0J_Y&feature=related Química 12º ano

47. Casa é construída com 18 toneladas de plásticos reciclados • http://www.comunidadebancodoplaneta.com.br/profiles/blogs/casa-e-construida-com-18-toneladas-de-plasticos-reciclados • Vídeo : • http://www.comunidadebancodoplaneta.com.br/video/empresa-galesa-faz-casa-com-18 Química 12º ano

48. Escola Secundária Caldas das Taipass Ano Letivo 2011/2012 Fim! Obrigado pela vossa atenção! Trabalho realizado por:12ºC Química 12º ano