Plasticos

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Plasticos

  1. 1. PLÁSTICOS, VIDROS E NOVOS MATERIAIS
  2. 2. Um material plástico é aquele que pode ser modelado de diferentes modos, quer na forma de filamentos, quer na forma de películas finíssimas. OS PLÁSTICOS E OS MATERIAIS POLIMÉRICOS
  3. 3. O plástico é: durável e fiável; higiénico e asséptico; leve; isolante térmico. OS PLÁSTICOS E OS MATERIAIS POLIMÉRICOS
  4. 4. OS PLÁSTICOS E OS MATERIAIS POLIMÉRICOS O plástico pode ser rígido ou flexível, transparente ou opaco.
  5. 5. OS PLÁSTICOS E OS MATERIAIS POLIMÉRICOS O aparecimento do plástico e o seu desenvolvimento desde início do séc. XX, provocou uma verdadeira revolução no mundo dos materiais, devido ao seu baixo preço, elevada diversidade, versatilidade de design e variedade de cores.
  6. 6. OS PLÁSTICOS E OS MATERIAIS POLIMÉRICOS No entanto, os plásticos constituem um problema de poluição em virtude da sua difícil degradação, provocando uma acumulação dos resíduos sólidos, não sendo inócuos para o ambiente.
  7. 7. OS PLÁSTICOS E OS MATERIAIS POLIMÉRICOS A indústria dos plásticos consome apenas 4% do petróleo consumido no mundo ocidental.
  8. 8. VANTAGENS Duráveis. Pouco densos. Moldáveis. Apresentam diferentes graus de flexibilidade. Resistentes à corrosão. Isolantes térmicos e eléctricos. Higiénicos. A maior parte é reciclável.
  9. 9. DESVANTAGENS São combustíveis. As propriedades físicas e químicas são alteradas pela acção da luz, calor e humidade. Fraca resistência. Duração prolongada como resíduo sólido.
  10. 10. OS PLÁSTICOS E OS MATERIAIS POLIMÉRICOS Os plásticos são polímeros que podem ser modelados na forma de filamento e de películas finíssimas.
  11. 11. OS PLÁSTICOS E OS MATERIAIS POLIMÉRICOS Na evolução dos materiais plásticos devem- se realçar três fases: - os polímeros naturais; - os polímeros semi-sintéticos; - os polímeros sintéticos.
  12. 12. POLÍMEROS NATURAIS Os polímeros naturais são conhecidos desde a Antiguidade: -seiva de seringueira, conhecida como árvore da borracha, que permite o fabrico de borracha natural; - âmbar- resina fossilizada; - celulose- fibra das árvores; - resina natural- utilizada no fabrico de colas e vernizes; - proteinas.
  13. 13. POLÍMEROS SEMI-SINTÉTICOS Os polímeros semi-sintéticos são polímeros naturais modificados que apresentam propriedades diferentes das originais. A sua produção iniciou-se durante a segunda metade do século XIX. Alguns desses polímeros semi- sintéticos são: - borracha vulcanizada; - ebonite; - nitrocelulose.
  14. 14.  borracha vulcanizada – as cadeias de borracha natural ficam interligadas pela presença do enxofre, aumentando a sua resistência, sem perder elasticidade;  ebonite – resina dura e brilhante que resulta da junção de borracha natural com excesso de enxofre; POLÍMEROS SEMI-SINTÉTICOS
  15. 15. POLÍMEROS SEMI-SINTÉTICOS  nitrocelulose – obtida a partir das fibras do algodão misturado com ácido nítrico e ácido sulfúrico. Quando misturadas com óleo de rícinio originam o parquesino e misturado com cânfora e álcool origina o celulóide.
  16. 16. POLÍMEROS SINTÉTICOS Os polímeros sintéticos, cuja produção se iniciou nos finais do século XIX. A escassez de máteria-prima para os plásticos semi-sintéticos, em particular a borracha, levou à utilização do petróleo. Após a 2ª Guerra Mundial verificou-se um aumento considerável da sua produção devido aos baixos custos e versatilidade. Alguns dos primeiros polímeros sintéticos são: baquelite, celofane, acetato de celulose, rayon, polietileno, poliestireno, poliamida(nylon).
  17. 17. O nylon 6.10 é obtido a partir da 1 ,6-hexanodiamina e do ácido octanodióico. O nylon 6.6 é preferido ao tipo 6.10 por ter um ponto de fusão maior e pelos compostos com 6 átomos de carbono serem mais convenientes e mais baratos (pois são derivados do benzeno). POLÍMEROS
  18. 18. POLÍMEROS O poliuretano, usado como espuma em colchões e almofadas e na construção civil, é um copolímero obtido por condensação entre o etano-1,2-diol e um derivado do benzeno.
  19. 19. A INDÚSTRIA DE POLÍMEROS EM PORTUGAL  A indústria de polímeros é uma das mais prósperas da economia portuguesa, sendo particularmente importante a indústria de moldes para polímeros, da qual o nosso país é o sexto maior produtor a nível mundial.
  20. 20.  A indústria de moldes surgiu no ínicio dos anos quarenta do século XX, na zona da Marinha Grande, sendo, a par com Oliveira de Azemeis, uma das zonas em que o sector tem maior implantação. A INDÚSTRIA DE POLÍMEROS EM PORTUGAL
  21. 21.  Mais de noventa por cento da produção nacional destina-se ao mercado internacional, sendo os sectores da indústria automóvel, embalagem, electrónica/telecomunicações, electrodomésticos, etc., os principais destinatários destas mercadorias. A INDÚSTRIA DE POLÍMEROS EM PORTUGAL
  22. 22. PolímerosPolímeros–– Moléculas gigantes ou macromoléculas, algumas das quais existem na Natureza: a celulose que depois de transformada produz o plímero artificial rayon, a borracha extraída do látex natural que foi “copiada” para produzir a borracha sintética… GG LL OO SS SS ÁÁ RR II OO
  23. 23. Os polímeros são compostos químicos de elevada massa molar, resultantes de reacções químicas de polimerização. PP OO LL ÍÍ MM EE RR OO SS
  24. 24. A polimerização é uma reacção em que as moléculas de um composto, monómero, se ligam uma às outras, para dar origem a uma nova substância, polímero. PP OO LL ÍÍ MM EE RR OO SS
  25. 25. PP OO LL ÍÍ MM EE RR OO SS A polimerização é uma reacção em cadeia entre moléculas de um ou dois tipos de monómeros. Estas reacções são complexas, pelo que não é possível controlar a sua extensão; por essa razão, o comprimento de cada cadeia pode variar.
  26. 26. PP OO LL ÍÍ MM EE RR OO SS Considera-se comprimento da cadeia polimérica o valor médio do comprimento da cadeia. O comprimento da cadeia é tanto maior quanto maior for o grau de polimerização. Grau de polimerização é o número de vezes que a unidade estrutural do polímero se repete.
  27. 27. POLÍMEROS Naturais Semi-Sintéticos Sintéticos
  28. 28. Polímeros NaturaisPolímeros Naturais–– Polímeros que existem na Natureza. Exemplos: Celulose fibra das plantas cujo monómero é a glicose. Borracha: cujo monómero é o 2-metilbut-1,3-dieno GG LL OO SS SS ÁÁ RR II OO
  29. 29. Polímeros Artificiais ou Semi-Polímeros Artificiais ou Semi- SintéticosSintéticos–– Polímeros obtidos a partir da reacção química de polímeros naturais com outras substâncias, por exemplo o enxofre que vai dar origem à borracha vulcanizada ou à ebonite. GG LL OO SS SS ÁÁ RR II OO
  30. 30. Polímeros SintéticosPolímeros Sintéticos–– Polímeros obtidos a partir de reacções químicas provenientes da refinação ou cracking do petróleo, por exemplo, o eteno que vai originar o polietileno ou o nylon. GG LL OO SS SS ÁÁ RR II OO
  31. 31. REACÇÕES DE POLIMERIZAÇÃOREACÇÕES DE POLIMERIZAÇÃO Adição Condensação
  32. 32. POLÍMEROS – REACÇÕES DE ADIÇÃO O polímero é formado pela adição de moléculas de uma única espécie, moléculas que possuem sempre ligações múltiplas.
  33. 33. POLÍMEROS – REACÇÕES DE ADIÇÃO Durante a reacção de adição, a ligação múltipla entre os átomos de carbono quebra-se e os átomos de carbono do monómero juntam-se, para formar o polímero.
  34. 34. POLÍMEROS – REACÇÕES DE ADIÇÃO A reacção de polimerização por adição ocorre em três etapas: 1º- INICIAÇÃO- quebra de uma ligação π da ligação múltipla C-C por acção de um catalisador, radical livre, catião ou anião. 2º PROPAGAÇÃO- adição sucessiva de unidades de monómeros, estabelecendo-se ligações covalentes.
  35. 35. POLÍMEROS – REACÇÕES DE ADIÇÃO 3º FINALIZAÇÃO- finalização da cadeia por adição de um radical terminador, por uma impureza ou através da combinação com outra cadeia.
  36. 36. RadicalRadical–– Espécie química com um ou mais electrões desemparelhados. GG LL OO SS SS ÁÁ RR II OO
  37. 37. POLÍMEROS – REACÇÕES DE ADIÇÃO O processo atrás descrito pode ser representado da seguinte maneira: onde n representa o grau de polimerização.
  38. 38. POLÍMEROS DE ADIÇÃO
  39. 39. POLÍMEROS – REACÇÕES DE CONDENSAÇÃO  O polímero é formado pela reacção de moléculas de duas ou mais espécies que originam a macromolécula, com perda de moléculas estáveis, tais como a água, o cloreto de hidrogénio ou o metanol.
  40. 40. POLÍMEROS – REACÇÕES DE CONDENSAÇÃO  O grupo OH proveniente do ácido reage com o H do álcool formando água e um éster  O grupo OH do ácido é mais facilmente removido (atendendo à geometria) devido à hibridação sp2 que faz com que o carbono fique mais electropositivo.
  41. 41. POLÍMEROS DE CONDENSAÇÃO
  42. 42. POLÍMEROS Família Monómeros Polímero Poliamidas Diácido carboxilico e diamida Poliamidas Poliésteres Diálcool e diácido carboxílico Poli(tereftalato de metilo) Poliuretano Diálcool e di-isocianato Poliuretano Poliolefinas Hidrocarbonetos insaturados Polietilenos Elastómeros Isopropeno Pliestireno
  43. 43. É importante diferenciar família química de polímeros (de natureza estrutural) de marca registada (de natureza comercial): o Nylon 6.10 é uma marca registada da família das poliamidas. P O L Í M E R O S
  44. 44. PolímerosPolímeros– M– Materiais constituidos por macromoléculas. Estas moléculas são formadas por um elevado número de unidades estruturais, que se repetem, ligando-se entre si através de ligações covalentes, formando uma cadeia. As unidades estruturais repetitivas das cadeias poliméricas são grupos de átomos que têm origem nos monómeros. GG LL OO SS SS ÁÁ RR II OO
  45. 45. MonómeroMonómero–– Molécula, de baixa massa molar,Molécula, de baixa massa molar, que se liga a outras através de ligações covalentes,que se liga a outras através de ligações covalentes, verificando-se uma diminuição do número deverificando-se uma diminuição do número de ligações duplas ou triplas ou libertando átomos queligações duplas ou triplas ou libertando átomos que formam pequenas moléculas.formam pequenas moléculas. GG LL OO SS SS ÁÁ RR II OO
  46. 46. POLÍMEROS HOMOPOLÍMEROS CO-POLÍMEROS Polímeros formados por um só tipo de monómero Formados por dois ou mais tipos de monómeros
  47. 47. POLÍMEROS Naturais Sintéticos Semi-Sintéticos ELASTÓMEROS FIBRASPLÁSTICOS TERMOPLÁSTICOS TERMOENDURECÍVEIS
  48. 48. ElastómerosElastómeros–– Polímeros muito deformáveis que, depois de deformados por acção de uma força, voltam à sua forma original. A borracha é um elastómero. GG LL OO SS SS ÁÁ RR II OO
  49. 49. FibrasFibras–– Polímeros resistentes que não se deformam com facilidade, podendo ser usadas para fabricar têxteis. A fibra acrílica e o nylon são exemplos deste tipo de polímeros. GG LL OO SS SS ÁÁ RR II OO
  50. 50. Um material plástico é aquele que pode ser modelado de diferentes modos, quer na forma de filamentos, quer na forma de películas finíssimas. GG LL OO SS SS ÁÁ RR II OO
  51. 51. PlásticosPlásticos–– Polímeros que ao serem deformados mantêm a forma recém-adquirida, experimentando uma deformação permanente. GG LL OO SS SS ÁÁ RR II OO
  52. 52. Classificação dos plásticos quanto ao efeito do calor Plásticos Termoplásticos Termofixos ou termoendurecíveis
  53. 53. TermoplásticosTermoplásticos–– Plásticos que se deformam por aumento de temperatura, podendo ser moldados. Após o arrefecimento adquirem a forma do molde e recuperam rigidez inicial. GG LL OO SS SS ÁÁ RR II OO
  54. 54. TermoplásticosTermoplásticos–– Este comportamento deve-se ao facto das cadeias poliméricas terem uma estrutura linear ou ligeiramente ramificada, estando as cadeias ligadas entre si por forças de Van der Waals, que são facilmente quebráveis, podendo ser novamente estabelicidas. Estes plásticos podem ser reciclados. GG LL OO SS SS ÁÁ RR II OO
  55. 55. Plásticos termofixos ou termoendurecíveis Plásticos que não se deformam por aumento de temperatura. Quando se aquecem decompõem-se, ou carbonizam. Após o arrefecimento em moldes, adquirem uma forma permanente devido à reacção em que se estabecem ligações fortes entre as cadeias. GG LL OO SS SS ÁÁ RR II OO
  56. 56. Plásticos termofixos- Quando aquecidos, não amolecem e por isso, uma vez fabricados, não podem ser moldados novamente, sendo assim, estes materiais não são recicláveis. GG LL OO SS SS ÁÁ RR II OO
  57. 57. Plásticos termofixos- As cadeiasAs cadeias apresentamapresentam uma estrutura reticulada.. GG LL OO SS SS ÁÁ RR II OO
  58. 58. CODIGO DE IDENTIFICAÇÃO DE PLÁSTICOS
  59. 59. IDENTIFICAÇÃO DE PLÁSTICOS Processos físicos Processos químicos
  60. 60. IDENTIFICAÇÃO DE PLÁSTICOS Processos físicos Processos químicos Comparação da densidade com a água, álcool isopropílico e óleo de milho. Cor da chama de combustão, análise por via seca, reacção com a acetona a frio ou a quente.
  61. 61. IDENTIFICAÇÃO DE PLÁSTICOS TIPO DE PLÁSTICO COMPORTAMENTO PET (ou PTE) Não flutua em água. A chama é amarela/laranja. Não reage com acetona a frio. PEAD (ou HDPE) Flutua em água. Não flutua em álcool isopropílico. PVC (ou PCV) Não flutua em água. A chama é verde. PS Não flutua em água. A chama é amarela. Dissolve-se e dilata em acetona.
  62. 62. IDENTIFICAÇÃO DE PLÁSTICOS TIPO DE PLÁSTICO COMPORTAMENTO PEBD (ou LDPE) Flutua em água. Flutua em álcool isopropílico. Não flutua em óleo de milho. A chama é azul. PP Flutua em água. Flutua em álcool isopropílico. Flutua em óleo de milho. A chama é amarela.
  63. 63. I D E N T I F I C A Ç Ã D E P L Á S T I C O S
  64. 64. RECLICLAGEM DE PLÁSTICOS  A reciclagem de plásticos permite a reutilização de materiais diminuindo o volume de resíduos sólidos e consumos energéticos. Contudo, a recliclagem dos plásticos vai introduzindo alguma degradação nas cadeias poliméricas, não permitindo a sua reciclagem continua e a obtenção do mesmo material.
  65. 65. RECICLAGEM QUÌMICA Obtenção de outros produtos utilizando processos químicos. ENERGÉTICA Utilização como combustível, recuperando a energia. MECÂNICA Produção de novos objectos a partir da modelagem.
  66. 66. RECLICLAGEM DE PLÁSTICOS  Aplicações práticas dos poliésteres. O poliéster é usado na roupa e nas garrafas de águas e sumos. Não admira que estas últimas possam ser recicladas com o objectivo de produzir camisolas.
  67. 67. This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 2.5 License.

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