Slides_polimeros_2022-2

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Materiais de Construção II:
Polímeros
Profa. Andrea Betioli e Profa Juliana Casali
Instituto Federal de Santa Catarina
http://www.ifsc.edu.br/index.php
A palavra “polímero” vem do grego poly, que significa 
“muitas”, e meros, que é “partes”, ou seja, “muitas partes”.
1 - Definição
1 - Definição
cabelo
SINTÉTICOS
Os materiais poliméricos produzidos 
artificialmente surgiram da necessidade de imitar 
os polímeros naturais. Século XX, ficaram 
popularmente conhecidos como plásticos.
Sacolas, para-choques de automóveis, canos para 
água, panelas antiaderentes, mantas, colas, tintas 
e chicletes.
1 - Definição
1 - Definição
1 - Definição
1 - Definição
vídeo
../../../AULA_2019-2/MAT2-ENG/polimero_5/Utiliza%C3%A7%C3%A3o%20do%20Petr%C3%B3leo%20%20%20Destila%C3%A7%C3%A3o%20Fracionada%20%20%20YouTube.wmv
1 - Definição
VANTAGENS DESVANTAGENS
Leveza (manuseio fácil)
Inalterabilidade (umidade, corrosão,...)
Aspecto (transparência, cor, incrustação)
Manutenção
Impermeabilidade
Isolamento(acústica, elétrica, térmica)
Amortecedor de choques
Autolubrificante - Baixa perda por atrito
Resistência química (ácidos, bases...)
Facilidade de colocação em formas
Combustão difícil - Auto-extinguíveis
Resistência mecânica
Resistência térmica
Dilatação
Retração
Resistência ao risco
Envelhecimento (UV, oxigênio)
Resistência aos solventes
Fogo: expele fumaça densa e tóxica
2 – Classificação
• Termoplásticos 
– Fusível e solúvel: podem ser reciclado
– Cadeias lineares ou ramificadas 
– Semicristalinos ou amorfos 
• Termorrígidos 
– Insolúveis e infusíveis 
– Alta densidade de ligações cruzadas entre as moléculas 
– Amorfos 
• Elastômeros
– Insolúveis e infusíveis 
– Alta elasticidade 
– Baixa densidade de ligações cruzadas entre as moléculas 
• Termoplásticos elastôméricos
(TPE) - borracha termoplástica
Elastômeros termoplásticos 
Aqueles que amolecem com o calor
Quando aquecidos a altas temperaturas,
decompõem-se.
Alta deformação elástica (reversível) superior a 400%
2 – Classificação
Estrutura amorfa
Estrutura cristalina
Estrutura semi-
cristalina
NÃO EXISTEM POLÍMEROS 
100% CRISTALINO
3 – Temperatura de transição 
vítrea e fusão
Tm - melting temperature = temp. fusão
3 – Temperatura de transição 
vítrea e fusão
4 – Propriedades
 Propriedades 
Massa específica 
Estabilidade dimensional – variação da umidade 
(importante me peças como engrenagem e peças de 
encaixe)
4 – Propriedades
 Comportamento mecânico 
Material continua a se deformar ou fluir quase que 
indefinitivamente com aplicação da tensão
Representação esquemática do comportamento tensão-deformação para um polímero 
termoplástico 
Ensaio de tração de um material polimérico
Principais grupos de materiais poliméricos de acordo com o seu comportamento 
mecânico até a ruptura
Ensaio de tração de um material polimérico
Ensaio de tração de um material polimérico polietileno de baixa 
densidade (P a diferentes temperaturas
 Propriedades mecânicas
Os polímeros são materiais viscoelásticos: a resistência 
depende do tempo de aplicação do carregamento
4 – Propriedades
4 – Propriedades
 Resistência ao impacto
 Polímero TF – frágil 
 Polímero TP – dúctil ou frágil
 Permeabilidade a gases e vapores ↆ - 
embalagens
 Inflamabilidade – TF apresentam maior 
dificuldade de combustão – peças para uso elétricos
 Propriedade térmica e elétricas – ↆ
condutividade e bom isolante térmico e elétrico
 Propriedades físicas
Material Densidade 
(g/cm3)
Condutibilidade 
térmica (W/m.K)
Coeficiente de 
dilatação térmica 
linear (1/oCx10-6)
Resistência à 
tração (MPa)
Plásticos
- Polietileno
- Polipropileno
- Poliestireno
- Policarbonato
- Poliamido
- PVC
- Teflon
Aço doce
Alumínio
Madeira
Concreto
0,9-2,3
0,9-1,0
0,9-1,0
1,0-1,2
1,0-1,2
1,0-1,2
1,2-1,4
>1,8
7,8
2,7
0,2-0,95
2,3
0,15-0,5
0,32-0,4
0,08
0,23-0,29
0,12
0,2
17-50
211
1
150-200
90
68
60-70
90
55
100
2-17
23
3
6
10-30
35
50
60
80
40
15
400
250
-
4 – Propriedades
5 - Aditivos
 Materiais introduzidos intencionalmente para tornar um 
polímero mais adequado para uma dada condição de 
aplicação
➢ Enchimento
➢ Plastificantes
➢ Corantes
➢ Estabilizadores
➢ outros
5.1 Enchimentos
 São introduzidos na composição dos plásticos geralmente 
para reduzir o custo mas, também, para modificar 
algumas características:
Material encorpante (aumento de volume): polpa de 
madeira, sisal-juta, celulose pura, mica
Reforço: fibras de vidro, de algodão
Aumento da dureza: pigmentos inorgânicos, pó mineral, 
óxidos metálicos, pó metálico, grafite, sílica
Isolamento térmico: amianto, óxidos cerâmicos
Aumento da resistência química: fibras de vidro, grafite
Modificar a aparência: pigmentos coloridos, carvão
5.2 Plastificantes
Agem como lubrificantes das cadeias de moléculas, 
permitindo um maior movimento entre elas
Tornam o polímero mais plástico
↑ flexibilidade e a resistência ao impacto
Facilitam a moldagem
↓ resistência mecânica, ao calor, a estabilidade 
dimensional e a resistência a solventes
5.3 Corantes
 Pigmentos orgânicos ou minerais.
Branco: sulfato de barita, giz, talco, branco de titânio
Preto: negro de fumo e grafite
Amarelo: amarelo de cromo
Escuros: zarcão de alumínio, peróxido de ferro
Vermelho: zarcão de chumbo e vermelho de cádmio
Verde: óxido verde de cromo
Gris: ardósia em pó
Metálicos: ouro, prata, alumínio, etc.
5.4 Outros materiais
 E stabilizadores: – anti-oxidantes, fotoestabilizadores, 
termoestabilizadores
 Inibem a degradação lenta e o envelhecimento dos 
plásticos devido à ação do oxigênio, radiação UV da luz 
solar e exposição a altas temperaturas 
5.4 Outros materiais
 Cargas: melhorar propriedades com baixo custo. 
(↑ resistência – fibra de vidro; ↓ custo – talco e serragem)
 Catalisadores: para a polimerização ou cura durante a 
operação de moldagem
 E ndurecedores: para aumentar a dureza
 Lubrificantes: para liberar a peça do molde
6 Técnicas de conformação
Compressão Extrusão
Aspiração Por sopro Injeção
6 – Técnicas de conformação
conexões 
hidráulicas
6 – Técnicas de conformação
conexões 
hidráulicas
6 – Técnicas de conformação
6 – Técnicas de conformação
6 – Técnicas de conformação
6 – Técnicas de conformação
FILMES
6 – Técnicas de conformação
- Moldagem por sopro
6 – Técnicas de conformação
- Moldagem por sopro
6 – Técnicas de conformação
- Moldagem por termoformagem à vácuo
6 Técnicas de conformação
- Moldagem por rotomoldagem
6 Técnicas de conformação
- Moldagem por imersão
Corpos ocos podem ser fabricados através de imersão, Ex luvas
6 Técnicas de conformação
- MOLDAGEM POR FUSÃO E DEPÓSITO – IMPRESSORA 3D
6 Técnicas de conformação
- MOLDAGEM POR FUSÃO 
6 – Técnicas de conformação
6 – Técnicas de conformação
7 – Durabilidade dos plásticos
 Poucos plásticos duram tanto quanto a vida útil do 
edifícios onde eles são empregados
 São adicionados estabilizantes para aumentar a 
durabilidade
 Fatores que influenciam a durabilidade:
 Composição química e morfologia do polímero, aditivos, 
impurezas
 Ambiente de uso – temperatura, umidade, luz solar, oxigênio do 
ar, poluentes
 Forma da peça, estado de superfície, tensões mecânicas
7.1 – Fatores ambientais de desgaste
 C alor (termo-oxidação): é uma evolução lenta e 
irreversível da estrutura, composição e morfologia 
dos materiais quando expostos à temperaturas 
consideravelmente altas. 
Inicia-se pela ruptura de uma ligação atômica fraca 
sob a ação do calor.
7.2 – Efeito da orientação e localização
 A degradação é mais rápida em áreas limpas e rurais do 
que em locais poluídos  efeito menor da radiação solar 
(UV) devido à camada protetora de sujeira
 Plásticos em ambientes externos se degradam mais 
rapidamente que plásticos em ambientes internos
 A durabilidade é menor nas regiões tropicais do que nas 
regiões temperadas
Reciclagem
Modernamente já existem alguns plásticos biodegradáveisou 
fotodegradáveis. Eles são atacados por micróbios ou pela luz e, assim, 
destruídos.
A reciclagem de plásticos não é fácil. O reaproveitamento dos 
termoplásticos é até certo ponto simples, uma vez que podem ser 
derretidos e transformados em outros objetos. 
Já os termofixos são mais problemáticos, pois não podem ser derretidos; 
só cortados. 
Por isso, na reciclagem, os plásticos precisam ser separados quanto ao 
tipo. Não se pode misturar plásticos.
Reciclagem
Reciclagem
pontos de entrega voluntária (PEVs) para materiais recicláveis.
26 pontos a meta é chegar a 75
http://www.pmf.sc.gov.br/entidades/comcap/?pagina=notpagina&menu=&noti=18734
LEITURA:
Os 5 Rs da sustentabilidade!
Referências
M ateriais de Construção I - Dr.aCarmeane E ffting, UD E SC
Polímeros: propriedades físicas e processo de fabricação – Porf Silvio 
A parecido Vedério Jr, F E B
M ateriais de Construção Civil – TC 030- Prof Jose de A lmeida F reitas e 
M arcelo M edeiros - UF PR 
Polímeros. Prof Roberto M . B. F ilho. F aculdade INA P. 
	Materiais de Construção II: Polímeros
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	2.1 Tipos de polímeros
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	2.2 – Propriedades dos polímeros
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	3 - Plásticos
	3.1 Enchimentos
	3.2 Plastificantes
	3.3 Corantes
	3.4 Outros materiais
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	4 Moldagem dos plásticos
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	Slide 40
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	Slide 42
	Slide 43
	Slide 44
	6 – Durabilidade dos plásticos
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	6.2 – Efeito da orientação e localização
	Reciclagem
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	Slide 50
	Slide 51
	Slide 52
	Slide 53
	Dúvidas?