Polímeros

Explicamos o que são os polímeros, sua classificação, propriedades e características. Além disso, polímeros naturais e sintéticos.

O que é um polímero?

Em química, os polímeros são um tipo de macromoléculas formadas por cadeias de unidades mais simples, chamados monômeros, unidos por ligações covalentes. Seu nome vem do grego polis (“muitos”) e herança (“segmento”).

Geralmente são moléculas orgânicas de enorme importância tanto no mundo natural quanto no industrial. Essas moléculas incluem o DNA em nossas células, o amido nas plantas, o nylon e a maioria dos plásticos.

No final do século 19 e início do século 20, descobriu-se como manipulá-los. Foi assim que o manuseio de materiais pela humanidade foi revolucionado para sempre.

• Se classificados de acordo com sua origem, os polímeros podem ser:
  • polímeros naturais. Sua origem é biológica.
  • Polímeros sintéticos. Eles são criados inteiramente por seres humanos.
  • Polímeros semisintéticos. Eles são criados pela transformação de polímeros naturais.
• Se forem classificados de acordo com sua composição, podemos distinguir entre:
  • polímeros orgânicos. Eles têm uma cadeia principal de átomos de carbono.
  • Polímeros orgánicos vinílicos. Semelhante ao orgânico, mas com ligações duplas carbono-carbono. Eles incluem poliolefinas, estirênicos, vinis halogenados e acrílicos.
  • Polímeros orgânicos não vinílicos. Possuem átomos de oxigênio e/ou nitrogênio em sua cadeia principal, além de carbonos. Eles incluem poliésteres, poliamidas e poliuretanos.
  • polímeros inorgânicos. Com base em outros elementos, como enxofre (polissulfetos) ou silício (silicone).
• Se forem classificados de acordo com sua reação com o aumento da temperatura, podemos distinguir entre:
  • polímeros elastoméricos. Eles se deformam quando a temperatura aumenta, mas recuperam sua forma original.
  • Polímeros termoestáveis. Quando sobem, sua temperatura se decompõe quimicamente. Eles não se deformam, ou seja, o material não flui.
  • polímeros termoplásticos. Quando a temperatura aumenta, eles derretem e vão para o estado líquido, mas quando esfriam, voltam ao estado sólido.

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polímeros naturais

Polímeros naturais existem como tal na natureza, como biomoléculas e compostos que compõem o corpo dos seres vivos. O surgimento de polímeros naturais no mundo representou um ponto importante na complexidade bioquímica da vida.

Estes incluem a grande maioria das proteínas, ácidos nucléicos, polissacarídeos (açúcares complexos, como celulose vegetal e quitina fúngica), borracha ou borracha vegetal.

Polímeros sintéticos

O primeiro polímero sintético foi criado em 1907: a baquelite., material durável e de baixo custo. Seu grande sucesso industrial deveu-se em grande parte à sua fabricação simples e barata, utilizando fenol e formaldeído. Muito se avançou desde então na obtenção de novos e mais potentes materiais de origem orgânica, principalmente na indústria petroquímica.

polímeros podem criado em laboratório ligando monômeros específicos em uma cadeia, utilizando para este fim insumos orgânicos ou inorgânicos, sob condições controladas de temperatura, pressão e presença de catalisadores. Assim, é gerada uma reação em cadeia ou etapa que resulta na geração do composto.

Propriedades e características dos polímeros

De um modo geral, os polímeros são maus condutores elétricos, por isso são frequentemente usados ​​como isolantes na indústria elétrica, por exemplo, plástico como invólucro de cabos. No entanto, existem polímeros condutores, criados em 1974, cujas aplicações ainda hoje são estudadas.

A temperatura, por outro lado, é um fator importante no comportamento dos polímeros. Em baixas temperaturas, eles se tornam duros, quebradiços, semelhantes ao vidro, enquanto em temperaturas normais tendem a elasticidade. Se a temperatura subir em direção ao ponto de fusão, alguns começam a perder a forma e outros podem quebrar.

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Exemplos de polímeros

Alguns dos polímeros mais conhecidos e de maior importância humana são:

• Policloreto de vinila. Também conhecido como PVC e com a fórmula geral (C₂H₃Cl)n, é obtido a partir da polimerização de unidades de cloreto de vinila. É o derivado plástico mais versátil que se conhece e é utilizado em todos os tipos de embalagens, calçados, revestimentos, mangueiras e até canos.
• Poliestireno. Conhecido como PS, é obtido a partir de monômeros de estireno, podendo obter resultados muito diversos: mais ou menos transparente, mais ou menos quebradiço, ou mesmo variantes muito densas e impermeáveis. Foi sintetizado pela primeira vez na Alemanha em 1930 e desde então cerca de 10,6 milhões de toneladas foram produzidas anualmente em todo o mundo.
• Polimetil metacrilato. Abreviado com as iniciais PMMA, é um típico plástico de engenharia, sendo um dos mais competitivos em termos de aplicações industriais, pois é extremamente transparente e resistente.
• Polipropileno. Referido nas siglas como PP, é um polímero termoplástico, parcialmente cristalino e feito de propileno ou propeno. É utilizado em embalagens de alimentos, tecidos, equipamentos de laboratório e filmes ou filmes transparentes para cobrir objetos.
• Poliuretano. Esses polímeros são obtidos pela combinação de bases hidroxila e diisocianatos, podendo ser termoplásticos ou termoendurecíveis. São frequentemente utilizados na indústria do calçado, tintas, fibras têxteis sintéticas, embalagens, conservantes ou componentes de máquinas e veículos.

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Referências

• “Polímero” na Wikipédia.
• “Polímeros. Conceito.” (vídeo) na Universidade de Burgos.
• “Polímeros” na revista Science da Universidade Nacional Autônoma do México.
• “Polymers: Crash Course Chemistry #45” (vídeo) no Crash Course.
• “O que é um Polímero” em LiveScience.
• “Polímero (química)” na Enciclopédia Britânica.