Física & Química

Polímeros – O que são, classificações e exemplos

Os polímeros, são um dos materiais mais utilizados na indústria plástica, portanto, muito presente na nossa vida. Conheça mais o que são e quais os tipos de polímeros existentes.

Atualizado em 16/05/2020

Os polímeros são macromoléculas formadas pela união de de várias unidades pequenas, os monômeros. Esses que por sua vez, se ligam entre si através de ligações covalentes.

Os monômero são moléculas de baixa massa molecular, que por meio das reações de polimerização, constituem uma macromolécula polimérica. Dessa forma, as unidades repetitivas, no caso, os meros, são a estrutura do monômero.

Sendo assim, a união de vários meros, foram um polímero. Dentro dessas unidades estruturais repetidas, ou seja, o número de meros que formam a estrutura da macromolécula, é que caracteriza o grau de polimerização da mesma.

Portanto, hoje iremos aprender mais sobre os polímeros e suas classificações. Confira.

Origem dos Polímeros

A origem dos polímeros é muita antiga, já que eles são utilizados pela humanidade há muito tempo. Um exemplo disso, é que por volta do ano 1000 a.C, os chineses extraíram um verniz de uma árvore chamada Rhus vernicflua. Naquela época, esse verniz foi muito usado em móveis com a finalidade de revestir e impermeabilizar as estruturas, e assim aumentar a sua durabilidade.

Contudo, foi apenas no começo do século XX que começaram os processos de obtenção de materiais poliméricos. Dessa forma, na década de 1920, ficou marcado oficialmente o início das descobertas científicas relacionadas a esse tipo de material. Isso através de várias pesquisas realizadas na Alemanha, que buscavam compreender os mecanismos de polimerização de moléculas orgânicas.

 

Sendo assim, a história da humanidade está intimamente ligada ao uso de polímeros naturais, como por exemplo, o couro, a lã, o algodão, a madeira, entre outros. No entanto, nos dias atuais, utilizamos de vários utensílios que são produzidos a partir de polímeros sintéticos.

Portanto, hoje existem várias classificações para os polímeros, e vamos conhecer as principais a seguir:

Classificação quanto ao número de Monômeros

Como visto anteriormente, os polímeros são classificados de acordo com o tipo e quantidade de monômeros presentes em sua composição.

  • Homopolímero: são polímeros onde a unidade de repetição é sempre a mesma, ou seja, formados por apenas um monômero;

  • Copolímero: são polímeros onde as unidades de repetição são diferentes, ou seja, formados por mais de um monômero.

Classificação quanto à Natureza

Polímeros Naturais

Os polímeros naturais, são aqueles materiais encontrados na natureza, e que não passaram por nenhum tipo de processo sintético. Dessa forma, conhecemos diversos tipos de polímeros naturais, como a borracha, por exemplo, que é proveniente do látex, extraído da árvores de Seringueira.

E mais do que isso, temos também as proteínas e polissacarídeos, como exemplos de polímeros naturais. Quanto as proteínas, um ótimo exemplo é a queratina presente nos fios de cabelo, também a caseína do leite e a fibroína encontrada na seda da teia de aranhas.

Já no caso dos polissacarídeos, temos a celulose, que é encontrada no algodão, também o amido, presente nos vegetais, e o glicogênio, encontrado em quase todas as células dos mamíferos.

Latéx.

Polímeros Artificiais ou Sintéticos

Já os polímeros sintéticos, são aqueles que resultam de algum processo de sintetização. Esse que pode ser derivado de várias matérias-primas distintas, quase todas provenientes de produtos derivados do petróleo. Sendo assim, o tamanho das macromoléculas, como também sua composição, pode ser manipulados para obter uma infinidade de compostos poliméricos, afim de alcançar as propriedades desejadas.

Aliás, o primeiro polímero artificial criado, foi o nitrato de celulose, conhecido como celuloide. Esse polímero foi criado com a finalidade de substituir o marfim.

Portanto, graças aos polímeros sintéticos, é possível a fabricação de sacolas plásticas, canos hidráulicos, entre outros materiais usados na construção civil. Para se ter uma ideia, esses materiais são usados na fabricação de várias coisas que usamos no dia a dia, como colas, tinhas, chicletes, pneus e até silicone.

Classificação quanto ao método de obtenção

Polímeros de Adição

São polímeros obtidos pela adição sucessiva de monômeros. Como exemplos temos os polissacarídeos, formados por monômeros de monossacarídeos e as proteínas, formadas por monômeros de aminoácidos.

Polímeros de Condensação

São os materiais obtidos pela adição de dois monômeros diferentes com eliminação de uma molécula água, álcool ou ácido, durante a polimerização.

Exemplos: baquelite, náilon ou poliamida, kevlar, poliéster (PET, dácron ou terilene), silicones e policarbonato.

Polímeros de Rearranjo

São os polímeros resultantes da reação entre monômeros que sofrem rearranjo nas suas estruturas químicas, durante a reação de polimerização. Um exemplo disso é o poliuretano.

Classificação quanto ao comportamento mecânico

Plásticos

Os plásticos são formados através da combinação de vários monômeros. Quase sempre, utilizando o petróleo como matéria-prima.

Dessa forma, tanto os plásticos naturais quanto os sintéticos, podem ser divididos em termoplásticos ou termorrígidos. Sendo assim:

  • Termoplásticos: são os polímeros que podem ser reprocessados quando aquecidos novamente, podendo ser remodelados. Este processo pode ser feito inúmeras vezes, contudo, a cada reprocessamento, acaba gerando uma perda de algumas propriedades. Essa que pode ser compensadas com uma mistura com material virgem. Desse modo, temos como exemplo o Polietileno, Poliamidas, Policarbonato e Poliestireno.

  • Termofixos: são polímeros que não podem ser reprocessados, pois possuem reticulações em sua estrutura, e quando são reaquecidos, há o rompimento das ligações cruzadas. Ou seja, degradando o material. Contudo, isso não significa que não seja possível reutilizar os termofixos. Eles podem ser adicionados em pequenas quantidades como cargas e reforços, inclusive em materiais termoplásticos. Sendo assim, são obtidos sob efeito de temperatura e pressão, moldados e quando resfriam endurecem. Exemplos: Baquelite, Resina epóxi e Poliuretano.
Baquelite

Fibras

Nesse sentido, as fibras dos materiais polímeros podem ser naturais ou sintéticas. Contudo, a produção de fibras artificiais consiste na transformação química de matérias-primas naturais.

Quanto as fibras naturais, elas podem ser obtidas de através de animais e plantas, como as sedas do bicho-da-seda, ou de caules, sementes, folhas e frutos, como o algodão e o linho. Já as fibras sintéticas são representadas pelo poliéster, a poliamida, o acrílico e o polipropileno.

Polímeros Biodegradáveis

Existem ainda os materiais biodegradáveis, que se degradam em dióxido de carbono, água e biomassa. Isso como resultado da ação de organismos vivos ou enzimas. Portanto, em condições favoráveis de biodegradação, podem ser degradados por completo em pouco tempo, semanas até.

Os polímeros biodegradáveis também podem ser naturais ou sintéticos, podendo ser derivados das seguintes fontes:

  • Fontes renováveis de origem vegetal como milho, celulose, batata, cana-de-açúcar;
  • Sintetizados por bactérias;
  • Derivados de fonte animal como a quitina, quitosana ou proteínas;
  • Obtidos de fontes fósseis, como o petróleo.

Enfim, agora você já conhece mais sobre esses materiais, e sua utilização no cotidiano. Inclusive, pode aprender também algumas formas de substituir o uso de plástico na sua vida.

Fontes: Manual da Química, Plástico Virtual, InfoEscola, Toda Matéria

Fonte Imagem Destaque: Zurich Termoplásticos