Polímeros de adição: estrutura, características, função, usos - Ciência - 2023

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o polímeros de adição São todos aqueles formados pelo crescimento sucessivo e direcionado de suas estruturas moleculares. Seus processos de síntese ou fabricação são baseados em mecanismos de reação de crescimento em cadeia ou em poliadições.

A melhor maneira de diferenciar esse tipo de polímero dos polímeros de condensação é que eles não produzem nenhuma molécula como produto; ou seja, nenhuma água, amônia, dióxido de carbono ou qualquer outra molécula pequena é liberada. Portanto, o número de átomos antes e depois da polimerização de adição é considerado o mesmo.

As poliolefinas, como o polietileno, representam um exemplo de polímeros de adição. O etileno se polimeriza sem que suas moléculas percam átomos. Em vez disso, suas ligações duplas são quebradas para dar lugar à união progressiva das moléculas de etileno, que acabam se agrupando em cadeias.

Os usos dos polímeros de adição dependem de sua estrutura molecular e densidade, que por sua vez estão sujeitos às condições de síntese (pressão, temperatura, seleção de catalisadores, etc.). Assim, o polietileno pode ser utilizado na confecção de cadeiras ou poltronas, sacolas, mamadeiras, utensílios, filmes plásticos, cachimbos, lixeiras, entre outros objetos.

Estrutura de polímeros de adição

Como os polímeros de adição têm crescimento direcionado, sem a formação simultânea de pequenas moléculas, suas estruturas acabam na forma de uma cadeia.

A cadeia será homogênea se for um homopolímero; isto é, se todos os seus monômeros forem idênticos (A-A-A-A ...), como ocorre com o polietileno. Enquanto isso, a cadeia será heterogênea se for composta por mais de dois monômeros diferentes (A-B-B-A-B-A ...). Neste caso, falamos de um copolímero.

Se a corrente for vasta e de crescimento totalmente linear, ela tenderá a se entrelaçar com outras formando uma espécie de corda. Essa estrutura confere resistência e tenacidade ao sólido ou plástico resultante, já que em última instância os cabos são caracterizados por sua capacidade de suportar muito peso.

Por outro lado, se a corrente tiver ramificações, dificilmente será capaz de se entrelaçar com outras, o que dará origem a um sólido de baixa densidade. Se houvesse ramos na corda mencionada, suas fibras se separariam devido às fracas interações intermoleculares e sua área de contato menor.

De um modo geral, os homopolímeros de adição têm o potencial de se montar em plásticos mais rígidos em comparação com os copolímeros de adição.

Treinamento

Independentemente de se a reação de formação de polímero de adição prossegue seguindo um mecanismo de crescimento em cadeia, ou poliadição, a base do processo é devido às insaturações presentes na estrutura molecular dos monômeros. Ou seja, deve haver ligações duplas (C = C) ou triplas (C≡C).

O crescimento da cadeia do polímero ocorre uma etapa de cada vez, o que significa que duas moléculas de monômero não serão adicionadas ao mesmo tempo. É por isso que se diz que o treinamento é dado sucessivamente, um a um, e direcionado para uma determinada direção.

As localizações das ligações C = C e C≡C representam as regiões potenciais onde o polímero continuará a crescer. Outros monômeros são adicionados ou adicionados a essas ligações, sem que átomos na forma de pequenas moléculas se percam no processo.

Por exemplo, para o polietileno, as primeiras etapas seriam:

2CH₂= CH₂ "CH₃-CH₂-CH = CH₂

A terceira molécula de etileno será adicionada onde a ligação dupla é:

CH₃-CH₂-CH = CH₂+ CH₂= CH₂"CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH = CH₂

E assim por diante até obter: CH₃[CH₂-CH₂]_nCH₃.

Um caso particular de formação desses polímeros é aquele que ocorre pela quebra de um anel, que dá origem ao monômero necessário para a síntese do polímero.

Características de polímeros de adição

Pelo que foi dito até agora, algumas características gerais que todos os polímeros de adição têm em comum podem ser listadas:

-Têm estruturas do tipo cadeia

- Seus monômeros têm ligações duplas ou triplas

-Nenhum produto secundário é gerado, seja água, amônia, cloreto de hidrogênio, nitrogênio ou dióxido de carbono

- Os polímeros crescem após uma reação em cadeia ou poliadição

-A massa molar resultante é um múltiplo da massa molar dos monômeros. Por exemplo, o polietileno pode ter uma massa média de 200.000 vezes ou mais do que a massa molar do etileno.

- Eles são inertes e, portanto, não são biodegradáveis devido às suas fortes ligações C-C

Função

A principal função dos polímeros de adição é servir como material para inúmeras aplicações domésticas ou de rotina. Sua leveza ou robustez variam em função das densidades de suas estruturas e, conseqüentemente, de seus parâmetros de síntese.

Assim, tendo a função de ser um material, muitos usos derivam deles para cada polímero de adição separadamente (ou em conjunto). Alguns desses polímeros são encontrados em materiais naturais. Por exemplo, o polímero poli-cis-isopreno faz parte da seiva da seringueira.

Exemplos e usos

Por fim, serão mencionados alguns polímeros de adição com seus respectivos usos.

Polietileno de baixa densidade

Por ser leve e moldável, é utilizado para fazer sacolinhas, embalagens plásticas, tampas flexíveis e garrafas de xampu ou suco.

Polietileno de alta densidade

Por ser mais robusto e opaco, é utilizado para a fabricação de vasilhames, utensílios, cachimbos, coletes à prova de balas, pistas de patinação ou brinquedos.

Cloreto de polivinila

De maior dureza, o cloreto de polivinila é utilizado na fabricação de tubos de drenagem, fitas elétricas, mangueiras de jardim, filmes plásticos, couro sintético, entre outros objetos.

Poliestireno

O poliestireno pode estar na forma cristalina ou expandida. Portanto, seus usos são variados, sendo utilizados na fabricação de navalhas, botões de rádio, recipientes para alimentos, copos isolantes, caixas de CD e baterias de veículos.

Poliacrilonitrila

Utilizado na fabricação de fibras têxteis, toldos, feltros, velas para barcos ou fibras para o reforço de cimento.

Referências

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Byju's. (s.f.). Diferença entre polimerização por adição e condensação. Recuperado de: byjus.com
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