Polímeros: Entenda mais sobre suas propriedades e aplicações

Publicado por Materiais Júnior em outubro 22, 2019outubro 22, 2019

Uma das três classes de materiais estudados na Engenharia, são os materiais poliméricos. Esse grupo tomou conta do desenvolvimento tecnológico a partir do século passado, e hoje está presente nas mais diversas aplicações, sejam elas as cotidianas ou as de maior complexidade. Mas o que possibilita essa versatilidade dos polímeros?

Os polímeros que ocorrem naturalmente, como madeira, borracha, lã, algodão, couro e seda foram por séculos utilizados para confecção das mais variadas peças. Após a Segunda Guerra, foi possibilitado o avanço na produção de polímeros sintéticos a baixos custos, fazendo com que peças de madeira e de metálicas fossem substituídas por plásticos.

Afinal, o que são os materiais poliméricos?

Os polímeros nada mais são do que repetições de monômeros, formando cadeias moleculares extensas, unidas intramolecularmente por ligações covalentes e entre si por ligações secundárias. Dentro dessa classe de materiais, há 3 principais divisões de grupos que possuem propriedades distintas devido às suas interações moleculares:
termoplásticos, termofixos e elastômeros.

Os termoplásticos amolecem quando são aquecidos, processo que pode ser reversível. Em geral são bastante macios e flexíveis, apresentando um comportamento quando submetidos à uma tensão de tração semelhante ao dos metais. São exemplos dessa classe: polietileno (PE), poliestireno (PS), PET e cloreto de polivinila (PVC).

Os termofixos apresentam grande número de ligações cruzadas, o que faz com que eles não amoleçam quando aquecidos. São, em geral, mais duros, rígidos e resistentes em comparação aos termoplásticos. Borrachas vulcanizadas, epóxis e resinas fenólicas compõe esse grupo.

Os elastômeros, classe das borrachas, apresentam um baixo módulo de elasticidade, o que permite que eles apresentem altas taxas de deformação a baixos valores de tensão. Esses materiais são amorfos, ou seja, sua estrutura não é ordenada, e a rotação de suas ligações é facilitada. Um processo que altera as propriedades dos elastômeros é a
vulcanização (adição de átomos de enxofre), que aumenta a resistência à tração, dureza e o módulo de elasticidade.

Cada material tem sua forma de ser fabricado, dependendo do tipo de polímero, formato, tamanho, complexidade, etc. Para saber mais sobre o assunto, acesse nosso conteúdo sobre Processamento de Materiais Poliméricos. Vale destacar que a temperatura desempenha um papel fundamental no comportamento dos materiais poliméricos. À medida que a temperatura varia, o polímero tem sua viscosidade modificada, o que altera sua deformação e suas
propriedades.

Aplicações dos polímeros

Por terem uma gama variada em suas propriedades, os polímeros podem ter aplicações diversificadas.

• REVESTIMENTOS – Tintas, vernizes, gomas-lacas e látexes são utilizados para revestir superfícies, com o intuito de proteger o item de deterioração, proporcionar isolamento elétrico, além de melhorar a aparência.
• ADESIVOS – Caracterizada por mecanismos mecânicos e químicos, a adesão é a união de dois materiais. Silicones, epóxis e acrílicos são os principais materiais poliméricos utilizados para cumprir essa função.
• FILMES – Muito presentes em nosso cotidiano, em sacos de embalagens e produtos têxteis, filmes finos são feitos a partir de polímeros como polietileno, polipropileno, celofane e acetato de celulose. É importante que o material seja leve, flexível, resistente à tração e ao rasgo, além de resistente ao ataque por umidade e baixa permeabilidade a
  alguns gases, como vapor d’água. O desenvolvimento de filmes biodegradáveis a partir de polímeros naturais é uma área de pesquisa muito importante devido às questões ambientais. No Departamento de Engenharia de Materiais da Universidade Federal de São Carlos há linhas de pesquisa nesse setor.
• ESPUMAS – Poliuretano, poliestireno e PVC são geralmente empregados para estofamentos e isolamento termo acústico.

Também alteram as propriedades dos polímeros a presença de aditivos em sua composição, tais como estabilizantes, corantes, retardantes de chama, cargas e plastificantes. O processo de conformação desses materiais também pode ser impactante nas suas propriedades. Na indústria dos polímeros, os métodos mais utilizados são injeção, extrusão e moldagem por sopro.

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