Materiais Sintéticos: Conceito, Tipos e Exemplos - Ciência - 2023

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o Materiais sintéticos são aqueles materiais que são feitos de polímeros sintetizados ou pequenas moléculas. Os compostos usados para fazer esses materiais vêm de produtos químicos à base de petróleo ou petroquímicos.

Diferentes compostos químicos são usados para fazer diferentes tipos de fibras. A maioria dos materiais sintéticos é feita de produtos químicos provenientes de polímeros, por isso são mais fortes e resistentes.

Os materiais sintéticos representam quase metade de todos os materiais usados em todos os campos da tecnologia têxtil. Existem diferentes métodos de fabricação desses materiais, mas o mais comum é o torneamento por fusão. Nesse processo, altas temperaturas são usadas para alterar e moldar a forma e as dimensões das fibras ou materiais sintéticos.

Esses materiais são resistentes e geralmente oferecem recursos amigáveis ao consumidor. Algumas das características mais comuns são materiais à prova d'água, materiais elásticos e peças resistentes a manchas.

Isso é possível porque as fibras naturais são sensíveis aos elementos e tendem a quebrar com o tempo; isso significa que eles são biodegradáveis. As fibras naturais também estão sujeitas a danos por pragas que se alimentam delas, como é o caso das mariposas que se alimentam de algodão, lã e seda.

As fibras sintéticas são imunes a essas pragas e não sofrem danos por exposição ao sol, água ou óleo. Alguns dos materiais sintéticos mais comuns são náilon, poliéster, fibra de carbono, rayon e spandex ou lycra.

Nos últimos tempos, houve um boom na invenção de novos materiais sintéticos. Com a tecnologia, os cientistas descobriram novas rotas sintéticas para ligar pequenas moléculas em grandes cadeias de poliéster com as propriedades corretas para usos específicos.

Um exemplo disso são as fibras de polipropileno que são usadas em tapetes ou as variedades de polietileno que são usadas para fazer garrafas de plástico. Eles também conseguiram desenvolver substâncias incrivelmente fortes como o kevlar.

Tipos de materiais sintéticos e características

Bioplásticos

Os plásticos não se degradam, razão pela qual são uma grande fonte de poluição ambiental. Além disso, a maioria dos plásticos é derivada de petróleo bruto, que não é renovável.

Mas a tecnologia tornou possível converter recursos renováveis em plásticos e borrachas sintéticas. Essas substâncias são sustentáveis porque economizam recursos fósseis e, embora ainda não sejam biodegradáveis, são um grande avanço para a ciência.

Nylon

É uma família de polímeros sintéticos e foi produzida pela primeira vez em 1935; foi a primeira fibra sintética produzida em massa. Isso ocorreu devido à necessidade de substituir a seda e o cânhamo asiáticos em pára-quedas durante a Segunda Guerra Mundial. Naquela época era usado para fazer pneus, tendas, ponchos e outros suprimentos militares. Foi até usado para ganhar papel-moeda nos Estados Unidos.

É altamente inflamável, queima em vez de derreter. É bastante elástico; É muito forte, resiste muito bem a insetos, animais, fungos e muitos produtos químicos.

Tem muitas aplicações comerciais em fibras sintéticas, como revestimentos de pisos e reforços de borracha; Também é utilizado na modelagem de peças automotivas, principalmente no compartimento do motor, e em equipamentos elétricos, escovas de dente, carpetes, nylons e tecidos para roupas.

O náilon sólido também é usado para fazer escovas de cabelo e peças mecânicas, como parafusos e engrenagens. As resinas de nylon são usadas em algumas embalagens de alimentos; principalmente naquelas que vêm em sacos para forno e em embalagens de embutidos e carnes.

Compostos plásticos

Este é o nome dado aos plásticos que foram reforçados por diferentes fibras para torná-los mais elásticos e fortes. Um exemplo são as misturas entre polímeros e carbono, que criam um material leve que serve para transportar coisas usando combustível de forma eficiente.

Esses compostos são cada vez mais usados, principalmente na indústria aeroespacial. Os aviões Airbus A360 e o Boeing 787 são 50% feitos de plástico. A única coisa que o impede de ser mais utilizado, principalmente na fabricação de veículos, é seu alto custo.

Poliéster

Este material é amplamente utilizado na indústria têxtil; a maioria das roupas tem algum tipo de poliéster. Existem algumas variedades que são até biodegradáveis, embora a maioria não o seja.

Além de roupas, muitos tecidos de poliéster são usados em artigos de decoração e roupas de cama. O poliéster pode ser encontrado em camisas, calças, jaquetas, chapéus, lençóis, colchas, almofadas, recheios, móveis estofados e toalhas. Poliéster industrial é usado para reforçar pneus, cintos de segurança e para reforçar plásticos altamente absorventes.

Esse material também é utilizado na confecção de garrafas, canoas, cabos, hologramas, entre outros. Além disso, é utilizado como acabamento em produtos de madeira, como guitarras, pianos e interiores de iates.

O poliéster é altamente resistente a manchas; os únicos corantes que podem tingi-lo são os chamados corantes dispersos. Em muitas oportunidades, combinações entre poliéster e fibras naturais são criadas para obter resultados diferentes. Por exemplo, a mistura de poliéster / algodão, polycotton, é um tecido forte, resistente a rugas e que não encolhe.

Material de autorreparação

Esses novos materiais que estão sendo desenvolvidos têm a capacidade de reparar danos que em outros momentos poderiam ser considerados irreparáveis. Eles foram descobertos no início dos anos 2000.

Os polímeros não são o único material capaz de autocura, mas são os mais eficientes. Eles envolvem projetos muito complicados e são difíceis de fabricar, mas quando reparados, são mais duráveis do que outros polímeros. Espera-se que sejam cada vez mais usados em revestimentos, eletrônicos e transporte.

Fibra de carbono

É um plástico reforçado forte e leve que contém fibra de carbono. A fibra de carbono pode ser cara de fabricar, mas é amplamente utilizada na indústria automotiva, aeroespacial, engenharia civil, artigos esportivos e outras aplicações técnicas.

É rígido, mas ao mesmo tempo moldável e possui boa resistência a altas temperaturas.

Kevlar

Kevlar é um plástico muito forte. Possui propriedades muito procuradas, pois é feito de fibras que são fortemente pressionadas umas contra as outras.É parente do náilon, é considerado um super polímero e foi introduzido no mercado na década de 70.

É um material muito forte, mas relativamente leve. Não derrete e só se decompõe a uma temperatura superior a 450 ° C; o frio também não o prejudica, ele pode sobreviver a temperaturas de até -196 ° C. Resiste a ataques de diferentes produtos químicos e a umidade não o danifica.

O kevlar é um excelente material antibalístico, pois é difícil para uma bala ou faca passar pelas fibras. É mais forte do que o aço, como a armadura moderna, mas mais leve e flexível do que o aço.

Outros usos do Kevlar incluem a fabricação de pneus de bicicleta, barcos à vela e cabeças de bateria para tambores musicais.

Lycra

Lycra ou spandex é uma fibra conhecida por ser excepcionalmente elástica; ele pode expandir até 5 vezes seu tamanho. As suas características mais preciosas são que apesar do esticamento regressa ao tamanho original e seca mais rapidamente do que os outros tecidos. É mais forte e durável que a borracha e foi inventado na década de 1950.

Devido à sua elasticidade e resistência, é utilizado em diversas peças do vestuário, principalmente na área esportiva. Calções de ciclismo, calções de banho, calças de esqui, fatos de triatlo e fatos de mergulho são apenas alguns dos usos mais comuns. Outros usos incluem roupas íntimas, roupas de banho, luvas e lycra.

Polímeros reativos inteligentes

Borrachas e géis sintéticos podem ajustar sua forma em resposta a estímulos externos; isso significa que eles respondem às mudanças no ambiente. Esse recurso é muito útil, pois pode ajudar a projetar outros materiais inteligentes, como sensores e alarmes. Quando a tecnologia de autocura é adicionada a essa equação, os resultados podem ter usos importantes em muitos setores.

Esses materiais podem ser sensíveis a mudanças de temperatura, umidade, pH, intensidade de luz e campos magnéticos e eletrônicos. Eles podem alterar sua cor, transparência ou até mesmo sua forma.

Eles são usados em engenharia biomédica, hidrogéis e embalagens biodegradáveis.

Acrílico

Foi desenvolvido na década de 1940. É forte, leve e quente, por isso é muito usado em blusas, como estofamento de móveis, em tapetes e para cobrir botas e luvas.

É tão macio que parece lã ao toque; Depois de passar por um procedimento correto, pode ser usado para imitar outros tecidos como o algodão. Às vezes é usado como um substituto para a caxemira, que é mais cara.

O acrílico é muito durável e forte. Aceita muito bem a cor, não tem problemas na hora de lavar e costuma ser hipoalergênico. Quanto ao vestuário, costuma ser utilizado na confecção de meias, lenços e chapéus. Além disso, é usado em fios para tricotar, principalmente em crochê.

Borracha sintética

As origens da borracha sintética remontam ao final do século XIX devido à necessidade de se criar uma variante da borracha natural que pudesse atender a demanda da indústria automotiva.

A borracha sintética melhora a natural porque sua composição permite ser mais manejável e sofrer deformações sem perder a elasticidade.

Adesivos

Os adesivos podem ser de origem animal, vegetal ou sintética. Este último é baseado em polímeros derivados do petróleo, bem como em colas de borracha sintética ou poliuretano.

Por sua vez, os adesivos podem ser classificados, de acordo com sua composição, em adesivos de um componente e dois componentes.

Argila de polímero

Desempenha as funções de argila terrestre, apenas é constituída principalmente por cloreto de polivinila (PVC). Está no mercado há pouco tempo, mas seu baixo custo e possibilidades estão permitindo um uso cada vez mais difundido em relação à argila tradicional.

Silicone

A composição sintética do silicone foi realizada em 1938. É um produto muito versátil para o uso diário em indústrias como eletrônica, construção, farmacêutica ou moveleira. Sua maior possibilidade é que possa ser aquecido a altas temperaturas sem deformar ou perder suas propriedades.

Termoplásticos

Termoplásticos são uma combinação de plásticos derivados de petróleo bruto com oxigênio, hidrogênio e carbono. A sua principal capacidade é que podem ser derretidos para posteriormente assumirem a forma que se deseja.

É aplicado na indústria automotiva para o desenvolvimento de faróis, para produtos impermeáveis como cortinas de chuveiro ou gabardinas ou para a fabricação de tubos.

Referências

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