Polímeros

 Definição

 Denominam-se polímeros as moléculas muito grandes formadas por unidades moleculares que se repetem, denominadas monómeros.

 A reacção pela qual os monómeros se unem para formar o polímero recebe o nome de polimerização.

 Existem muitos polímeros naturais. Assim, por exemplo, a celulose é um polímero da glucose que se encontra nas plantas. A nitração parcial da celulose com uma mistura dos ácidos nítrico e sulfúrico concentrados e o posterior tratamento do produto obtido com cânfora origina o celulóide, que é o primeiro plástico de importância comercial, usado para películas fotográficas e de cinema.

 Os polímeros possuem propriedades físicas e químicas muito distintas das que têm os corpos formados por moléculas simples. Assim, por exemplo, são muito resistentes à rotura e ao desgaste, muito elásticos e resistentes à acção dos agentes atmosféricos. Estas propriedades, juntamente com a sua fácil obtenção a baixas temperaturas, têm possibilitado a sua fabricação em grande escala. Os polímeros de estrutura unidimensional, têm elevados pesos moleculares e, geralmente, são rígidos à temperatura ambiente, embora se tornem moles e flexíveis ao elevar a temperatura. Então, denominam-se plásticos.

 Por vezes, o processo de emaranhamento das cadeias lineares pode mudar a sua forma, a baixa tensão, se a temperatura é suficientemente elevada. Porém recuperam a forma primitiva ao fazer desaparecer a tensão. Agora o polímero é elástico e pode ser estirado sem se romper até um comprimento muito superior ao primitivo. Neste caso, o polímero recebe o nome de elastómero.

 Os polímeros de estrutura tridimensional formam moléculas rígidas de pesos moleculares não muito altos que produzem substâncias duras, denominadas resinas.

 Os polímeros podem dividir-se em dois grupos: polímeros de condensação, formados por eliminação de pequenas moléculas como a água, e polímeros de adição, formados por sucessivas adições de unidades moleculares que se encontram repetidas.

 POLÍMEROS DE CONDENSAÇÃO

 Entre os polímeros de condensação destacam-se as poliamidas, como o nylon. A etapa que controla a polimerização é a eliminação de água entre um ácido e uma amina para formar uma ligação amídica. Para preparar o nylon 6,6 aquece-se a 270ºC uma mistura de ácido adípico e hexametilenodiamina sob uma pressão de 10 atm. A operação prossegue com o aquecimento, a pressão reduzida, para eliminar os últimos resíduos de água e por último extrai-se o polímero fundido e esfria-se.

 De modo análogo obtêm-se os poliésteres, condensando um ácido com um éster ou também mediante reacções de transesterificação. Na fabricação desta classe de polímeros empregam-se frequentemente o ácido terftálico e os seus ésteres, que se fazem reagir com etilenoglicol eliminando-se um álcool de baixo peso molecular. Inicialmente produz-se um monómero que contém duas unidades de etilenoglicol, o qual por aquecimento a 280ºC, perde etilenoglicol e leva o éster final a polimerizar-se. O polímero obtido utiliza-se como fio na indústria têxtil como Dacron ou Terylene.

 Outros polímeros de condensação importantes são os poliuretanos, empregados para fabricar espumas de almofadas e almofadões. O grupo uretano obtém-se por reacção de um isocianato com um álcool. As espumas de poliuretano formam-se a partir de um polímero inicial com grupos hidroxilo terminais aos quais se acrescenta diisocianato para formar as uniões poliuretano. Durante a reacção efectua-se uma adição controlada e água para produzir dióxido de carbono que actua como agente espumante.

 POLÍMEROS DE ADIÇÃO

 Os polímeros de adição obtêm-se a partir de monómeros que contêm uma ou várias duplas ligações.

 O resultado da polimerização de uma só classe de monómeros é um homopolímero. Se se polimerizam juntos dois monómeros distintos obtém-se um copolímero.

 O cloreto de vinilo utiliza-se para obter o policloreto de vinilo, que é um dos polímeros de adição de maior consumo. O metacrilato de metilo polimeriza-se originando um polímero com excelentes propriedades ópticas, que se utiliza para fabricar lâminas transparentes e lentes de contacto. Para obter as lâminas de plexiglass controla-se a polimerização até que tenha a consistência de um xarope e verte-se a massa num molde ou entre duas lâmonas de vidro verticais.

 O estireno ou vinilbenzeno copolimeriza-se com o butadieno para se obter a borracha sintética. O copolímero obtido consome-se em grandes quantidades na fabricação de pneus.

 O acrilonitrilo polimeriza-se em soluções aquosas. O homopolímero obtido pode-se utilizar como fio nas fibras (Orlón) na fabricação de tecidos.