Polimerização

Monômeros

São moléculas simples do mesmo composto químico que sofrem polimerização. Essas moléculas devem atender a certos critérios:

1. Eles precisam conter ligações múltiplas, geralmente ligações duplas, que podem ser quebradas e, como resultado, liberar dois elétrons permitindo a formação de novas ligações.
2. Eles devem conter dois grupos funcionais reativos em sua estrutura.

Um mero é a menor parte repetitiva da cadeia polimérica. A equação geral da reação de polimerização tem a seguinte notação: _{MONÔMERO POLÍMERO MER}

Tipos de polimerização

A reação que possibilita a formação de polímeros pode ser classificada de acordo com seu mecanismo. Assim, com base no mecanismo, pode-se distinguir:

• polimerização em cadeia,
• poliadição,
• polimerização por condensação.

Polimerização em cadeia

Na maioria das vezes, é uma reação radical que ocorre apenas para monômeros contendo ligações múltiplas capazes de gerar radicais durante a quebra. Esses radicais têm a capacidade de se combinar em longas cadeias. A reação consiste na ligação repetida de monômeros ao mesmo sítio ativo. Esta reação deve sempre ser iniciada por produtos químicos com a capacidade de produzir um quantum de luz como resultado de decaimento térmico ou reações redox de radicais de alta energia com vida útil curta e estabilização de ressonância pobre. Grande parte dos polímeros (>70 %dos polímeros vinílicos) produzidos em escala industrial são obtidos por este método. Suas vantagens são: alta eficiência, tecnologia simples, alta resistência à poluição, possibilidade de usar um solvente comumente disponível – água, bem como a possibilidade de prever facilmente a cinética do processo. A reação de polimerização em cadeia é dividida em várias etapas: iniciação, propagação – alongamento da cadeia, transferência da cadeia e terminação. Além da polimerização radicalar, o mecanismo da cadeia também pode ser aniônico ou catiônico. No caso de polimerização aniônica, por exemplo, em monômeros de vinil, o efeito indutivo dos substituintes é utilizado . Um grupo capaz de atrair elétrons é capaz de induzir uma carga positiva presente em átomos adjacentes devido à ligação mais forte do par de elétrons do duplo ligação. No caso de polimerização catiônica, é necessário usar monômeros incluindo uma porção doadora, por exemplo, éteres vinílicos.

Poliadição

Também conhecido como polimerização gradual, o processo se baseia no rearranjo de átomos entre monômeros com a formação de subprodutos, assim como no caso da polimerização em cadeia. No entanto, é de natureza gradual.

Polimerização de condensação

É um tipo de reação que ocorre apenas para monômeros com pelo menos dois grupos funcionais capazes de reagir com a liberação de um subproduto , na maioria das vezes na forma de água. Existem dois tipos possíveis de tal condensação. Heteropolicondensação – se o monômero contém dois grupos funcionais diferentes que reagem entre si, ou homopolicondensação – se o monômero é formado por dois grupos funcionais idênticos. Eles só podem reagir com um comonômero, ou seja, o segundo monômero presente na reação, contendo outros grupos funcionais.

Classificação de polímeros com base em propriedades físicas e químicas

1. Elastômeros – polímeros semelhantes à borracha altamente flexíveis com a capacidade de se esticar várias vezes e retornar às suas dimensões originais, por exemplo, polibutadieno reticulado.
2. Durômeros – excelentes materiais de construção. As suas principais propriedades são: dureza, falta de flexibilidade e uma resistência mecânica muito elevada. Polímeros de fusão pesada deste grupo são chamados de duroplasts. Eles incluem, por exemplo, baquelite e resinas epóxi.
3. Plastômeros – também conhecidos como termoplásticos, são ligeiramente menos rígidos que os durômeros. Após a fusão, é possível processá-los, mas o tratamento térmico repetido afeta negativamente suas propriedades mecânicas e funcionais. Este grupo de polímeros inclui polietileno , polipropileno , metil polimetacrilato, etc.

Classificação de polímeros com base na origem

1. Polímeros naturais são policompostos que ocorrem na natureza. Eles podem ser usados ​​diretamente ou após modificação. As mais utilizadas são: a) borracha natural – poliisopreno, que, ao ser submetida a um processo de vulcanização com enxofre, permite a produção de borracha (aprox. 3 %de enxofre) utilizada em diversas juntas, pneus, brinquedos, tecidos flexíveis e utensílios domésticos itens, e Ebonite (aprox. 25-30 %de enxofre) usado em caixas de bateria, dispositivos químicos e materiais isolantes. b) polissacarídeos – como ribose, glicose, frutose, amido e celulose. Estes são materiais prontamente usados ​​feitos de monossacarídeos ligados por uma ligação glicosídica. A celulose é usada na produção de papel , adesivos ou rayon, e o amido é usado praticamente em todas as indústrias, incluindo têxteis, produtos farmacêuticos e cosméticos. c) proteínas – seus monômeros são conhecidos como α-aminoácidos, como glicina, cisteína e fenilalanina. Eles são os constituintes fundamentais de todos os organismos vivos e têm várias funções biológicas. Os resíduos de aminoácidos são ligados por ligações peptídicas . Eles são usados ​​principalmente na indústria de alimentos e na medicina.

2. Polímeros artificiais são compostos feitos pelo homem obtidos por meio de síntese química. A polimerização pode ocorrer por uma reação em cadeia, poliadição e mecanismos de policondensação. Exemplos incluem: a) polímeros de cadeia , tais como: polietileno usado na produção de filmes, embalagens ou brinquedos, polipropileno usado em materiais isolantes, tubulações de água e partes de carrocerias, bem como policloreto de vinila usado na produção de revestimentos de pisos, materiais de isolamento, portas e janelas. b) borrachas sintéticas , incluindo o polibutadieno utilizado em juntas, tintas látex e adesivos, e o policloropreno utilizado em jangadas salva-vidas, roupas de mergulho e faixas utilizadas para fins de fisioterapia. c) polímeros de poliadição , como por exemplo, poliuretanos utilizados nas indústrias moveleira, automotiva e calçadista, bem como resinas epóxi encontradas em laminados, adesivos e diversos tipos de compósitos utilizados na aviação, indústria automobilística e construção naval. d) polímeros de condensação , por exemplo, poliésteres mais usados ​​como PET, ou seja, poli(tereftalato de etila) para a produção de pratos, garrafas, embalagens e fibras, poliamidas, principalmente Nylon, amplamente utilizado como componente de meias, collants, cordas, escovas de dentes e Kevlar, policarbonatos sendo termoplásticos transparentes com propriedades mecânicas muito boas, frequentemente usados ​​para camadas que tornam vidros resistentes à quebra, capacetes e CD/DVDs, fenoplastos usados ​​principalmente como baquelite, aminoplastos e silicones.

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