Introdução à Materiais Poliméricos | Desenvolvimento dos Polímeros | Aula 01

Oi minha gente como é que vocês estão sejam bem-vindos de volta explicando professor hoje a gente vai ter uma aula aqui de introdução à materiais poliméricas acompanhei bom antes de qualquer coisa gostaria de pedir para você que acompanha o canal você que chegou aqui agora para deixar um like nesse vídeo e caso não seja inscrito ainda se inscrever no canal essas duas ações são de graça me ajuda bastante aqui a continuar produzir esse conteúdo para você no YouTube vamos para nossa aula de hoje a gente vai estar começando aqui um novo curso ao curso de

materiais poliméricos né eu tinha apresentado a emenda já para vocês mas tem um curso de Resgate em paralelo Então a gente tem que estar sempre dizendo aqui os dois cursos de materiais poliméricos introdutório mesmo é você precisa ter apenas um conhecimento aqui um pouquinho de Incor orgânico um pouquinho de ciências materiais para você conseguir entender as coisas que a ideia que você que esteja fazendo materiais polimétricos na faculdade você possa acompanhar aqui de maneira paralela para você ter uma outra forma aqui de apresentação nessa matéria né vamos começar aqui então é pela definição né de

onde que vem o nome polímeros né a palavra polímero ela se origina aqui do grego do Pole que vende muitos Ou seja eu tenho aqui muitos e o mar que vem de meros né unidades não significa que eu tenho muitas unidades e o que que significa isso o que que é um mero um mero a gente chama que é uma pequena unidade aqui que a gente tem de repetição isso aqui é o melo é essa pequena unidade de repetição quando ela vai se repetindo até obter diversas unidades de repetição a gente vai chamar ela de

o líder né ou seja muitas repetições né diversas unidades repetição essa unidade de repetição aqui ela pode é alterar E daqui a gente vai ver que a gente vai ter diversos disponíveis né assim o polímero é uma macromolécula composta de muitas dezenas de milhares de unidades repetidas chamadas de merce ligadas é que já tem como uma informação a gente vai ver mais sobre ligações em polímeros quando a gente está falando aqui de ligada por valentemente por quê Porque aqui ó eu tenho ligações covalentes principalmente em carbono carbono é que é o elemento aqui desse caso

o aparentemente então a ligação aqui intramolecular ela é covalente em sua maioria então só por um exemplo como que eu forma um etileno tenho aqui ó um Planet Leandro eu tenho aqui a minha unidade básica de repetição realmente lendo ele é um cedo para ser que H ou a gente pode chamar também de c2h4 e quando eu tenho aqui as condições ideais para acontecer a polimerização essa ligação dupla que ela é desfeita e eu acabo ligando nessa que também eles feito acaba compartilhando ali os elétrons com o próximo carbono e assim eu faço uma ligação

aí quando eu repito diversas moléculas de etileno então eu vou ter o quê um Pole ele te leva aí assim ela também surge já vai ver mais para frente com mais detalhe dos outros polímeros a cadeia polimérica possui um alto peso molecular entre 10 quilograma mol e 10 mega grama mol né O que significa vamos lá c2h4 c2h4 se a gente for olhar aqui o peso molecular dele é eu tenho dois carbonos vai ser 24 mas quatro hidrogênios né vai dar que 28 vamos lá 28 grama por mal né cada um deles se eu tenho

que 28 gramas por mols eu tenho uma única unidade né e eu tenho aqui que não polígono tem que ter entre 10 kg na mão ou seja 10 mil vezes isso aqui e 10 vezes 10 a 6 né 10 vezes 10 a três entre 10 vezes 10 a 6 Então significa que eu vou ter que é uma milhares de repetições dessa para atingir esse peso molecular né assim que faz essa conta e a matéria prima aqui para produção de polímero é um monômio ou seja molécula com um mono unidade de repetição aqui a gente tem

o mesmo exemplo do polietileno né que eu tenho aqui n monômeros por exemplo aqui eu tenho n eu não sei quantos números são ele tá ligado duplamente e depois que eu fiz meu processo de polimerização eu tive aqui ele em formato de polímero e eu tenho esse enezinho aqui esse n aqui a gente chama de grau de polimerização né a quantidade de unidades repetição que a gente tem dentro ali de um polímero que estava sendo desenvolvido né que ele tava sendo polimerizado é o que que é importante aqui para a gente quando a gente está

falando é dos monômios desse tipo de polímero né dependendo do tipo aqui de monômeno é Ou seja a estrutura química esse caso aqui você tem o hidrogênio Mas pode ser que aqui ao invés de hidrogênio eu tenho que o CC aqui eu tenho H aqui eu tenho hh e que ao invés de hidrogênio que o cloro é esse aqui inclusive é a fórmula do PVC do policloreto de vinila que no lugar aqui do hidrogênio é folclore aí só de alterar essa estrutura química eu já vou alterar totalmente quais são as propriedades do Mal polímero Então

a gente vai às vezes é difícil para nome né quando você tá vendo aqui pela primeira vez mas a medida que a gente vai falando a gente vai vendo todos os exemplos a gente vai gravando um pouquinho o nome dos principais polígonos pelo menos então ele vai depender aqui do tipo de monômeno ou seja estrutura química do número médio de metros por cadeia seja ali o meu peso molecular a quantidade de unidades repetitivas que eu tô tendo né Por quanto maior ali aquela cadeia a gente vai ver que isso vai alterar as é desse meu

polímero do tipo de ligação covalente né os polímeros eles podem ser inicios Solimões eles podem ser divididos em três grandes classes a gente vai ver que polímero ele tem diversos classificações de acordo com o que que eu tô querendo analisar mas a gente vai ter uma aula só para ficar falando aqui das classificações dos polímeros mas o que a gente vai dividir em três grandes grupos são os plásticos As borrachas e as fibras e quando a gente estava falando aqui de peso molecular que foi o ponto é anterior eu comentei com vocês porque que ele

é bem importante aqui quando a gente está falando de polímeros é basicamente aqui muitas propriedades físicas eles vão dependendo do comprimento dessa molécula ou seja ali né o peso molecular Então vamos polêmicas ali geralmente eles vão envolver é uma ampla Gama ali de valores de peso molecular então né Tá quente por exemplo 10 vezes 10 a 3 entre 10 vezes 10 a 3 e 10 vezes 10 a 6 isso não significa que todos os as minhas cadeias que estão ali Elas apresentam sei lá ah vai ter aqui 20 vezes 10 assim e todas elas eles

apresentam esse tamanho eu vou ter ali uma dispersão da minha cadeia polimérica Então você vai depender dos valores médios ali de maneira geral né ou seja quanto mais quanto menos mais restrito ali o meu tamanho mais homogêneo vai ser as propriedades dos meus polígonos então principalmente aqui quando eu tô um polímeros que eles estão com um pequeno plano molecular indo com alto peso molecular eu vou ter uma alteração de propriedade muito grande a medida que eu tô aumentando meu peso molecular Como assim Júlio esse aqui é o nosso exemplo ainda do polietileno a gente tá

sempre aqui usando pode tirar no como exemplo Queremos mais simples aqui eu tenho uma propriedade que é a temperatura de fusão acho que não vai chamar de TM que é e aqui eu tenho a minha quantidade de n né do polietileno então a gente tá vendo aqui que a medida que o valor dele vai aumentando a minha temperatura de fusão também vai aumentando né E ela aumenta tipo assim dez para 100 aqui vocês podem ver que aumentou bastante a temperatura mas vai chegar um grau que a gente chama de grau de polimerização aqui que a

gente vai começar a ter um patamar ali de estabilidade Ou seja a partir de elevado números de moléculas as minhas a propriedade Geral do meu polímero ali ele vai entender a convergir ali mas ele vai convergir para uma propriedade que vai ser a propriedade que normalmente a gente assume quando a gente tá falando de um tipo de polímero específico então quando a gente tá com pequenos pesos moleculares é as mesmas propriedades elas podem ter uma variedade muito grande Isso aqui vai convergindo com uma propriedade específica a medida que o meu peso molecular ele cresce bastante

e a gente vai ver que o peso molecular ele influencia bastante ali tanto a temperatura de difusão né o TM mas também outras propriedades ali como a temperatura de transição entre outras e a gente vai ver ao longo desse curso vamos para o nosso segundo slide aqui que é para falar um pouquinho de história né como que os polímeros eles se deram na história como que descobriram né sempre utilizaram por livros e a gente vai ver que desde a antiguidade já existia um bolinho visão da forma que a gente via hoje mas existiam que chamava

ali de polígonos naturais é os polímeros eles que ocorrem aqui naturalmente são aqueles derivados de plantas e animais têm sido usado por muitos séculos esses materiais inclui madeira borracha algodão todas essas materiais aqui a gente pode considerar eles como sendo polímeros é quando a gente vai olhar aqui no nosso gráfico a gente consegue observar que a variação do ano né a gente tem aqui ó antes de Cristo é até o ano zero a gente veio aqui da importância relativa dos materiais a gente havia que tinha os polímeros por exemplo que era as peles né ou

seja pobre as fibras e utilizavam a madeira e a medida que vai passar um tempo a gente vai descobrindo aqui outras é outros polímeros que acabam sendo utilizados né aqui a gente consegue observar que alguns materiais têm a ser mais importante que outros né obviamente que o metal ele ganha uma grande importância é ao longo do tempo principalmente como ferramentas mas a gente consegue ver aqui quais são os polímeros que eles vão surgindo um dos primeiros polímeros que existiam foi que eram utilizados ali de maneira parecida porque a gente vê hoje era cedo né o

primeiro contato do homem aqui com uma resina extraída e refinada de materiais gordurosos foi na antiguidade aqui quando os egípcios e os romanos é utilizado aqui para carimbar colar documentos sei lá recipientes todo mundo aqui já deve ter visto aqueles Filmes né antigos onde a pessoa vai escrever uma carta para alguém aí ela vai lá e pega tem aquela cena derretida tem um anel ali também ele pega coloca anel ali para carimbar a carta para garantir ali que ela não foi vista antes então essa aqui foi uma das primeiras formas a gente dividir refinas trabalhar

ali resinas extraídas natureza para obter algum produto a partir de polímeros um outro exemplo muito interessante aqui foi ali a partir do século XVI Segue até ver aqui na verdade que a gente teve a borracha aqui ó a partir ali do século 16 basicamente teve a descoberta não a descoberta né o advento ali né dos europeus indo principalmente ali para América Latina o Brasil tiveram ali os primeiros contatos que a gente chama de seringueira né a chamada de aveia Brasil e a seiva dela aqui ela é utilizada para produzir borracha né tanto que a gente

teve aqui no Brasil que a gente chama de símbolo da borracha que foi uma época que retiravam ali muito tinha uma produção lá em escala aqui brasileiro era responsável por uma grande quantidade ali da Borracha produzida no mundo no ciclo da borracha e ela foi extraído basicamente ali da região norte Então essa borracha aqui ela tinha uma capacidade muito grande é uma uma ela era muito utilizada ali para pagar lápis e tudo mais e o ponto de virada basicamente ali também na borracha é que ele tinha ela tinha uns restrito até antes da descoberta dela

ela era utilizada essa cena mas foi ali basicamente 1839 que a gente chama aqui que Goodyear nessas lembram da marca ali né com dois ossos guria em 1839 ele descobriu o processo que a gente chama de vulcanização né a vulcanização que ela é utilizada ali com calor mais enxofre é um processo aqui que ele alterava a propriedade da borracha que era extraída é do látex e essa borracha ela conseguia ter ela ficava menos pegajosa ela conseguia ter tantos propriedades elásticas quanto mecânicas um pouco melhores né então quando você pega que o x 1,4 pleno que

é a fórmula química por exemplo da Borracha natural e você faz um processo de vulcanização utilizando enxofre a gente faz aquilo que a gente chama de ligações cruzadas relaxa que a gente vai estudar ligações cruzadas mais para frente que é um processo que ele vai interligar as cadeias poliméricas vai aferir ela um pouco mais de resistência e isso fez com que a borracha fosse muito mais utilizadas em diversas Outras aplicações e por isso que explodiu muito o uso a partir exatamente desse ano é um material muito valioso até que fosse desenvolvidas de fatos primeiros semi

sintéticos dos primeiros polímeros sintéticos E isso aconteceu mais ou menos em 1907 então né a gente estava ali em 1840 é até 1907 que foi quando foi produzido que a gente chama de baquelite ele foi produzido pelo reino Deixa eu botar aqui o nome deles eu anotei aqui para vocês é hendrick bem que o cientista que descobriu o backlist era um é um polímero sintético que é utilizado até hoje ela tem as bolas de bilhar tem uns discos é cabos aqui de panelas elas são feitas de baterlite ele é um primeiro polímero ali que ele

foi utilizado produzido de maneira é totalmente sintético e revolucionou também é o meio ali do uso dos polímeros de maneira geral aí quando a gente vai olhar aqui é no nosso no nosso histórico a gente vê que a partir de 1900 só começa a surgir outros livros pode me chamar relatos acrílicos poliésters aí a gente tem aqui os polímeros de Alto modo de velocidade Então isso é um aumento bastante apoiou bastante a aplicação é dos polímeros quando a gente vai olhar que alguns outros polímeros exatamente deixa eu limpar aquela a gente tem por exemplo ao

PVC a primeira produção industrial 1933 depois o palestireno PS pode estireno polietileno de baixa densidade nylon polietileno de alta densidade Vale pouco propileno e o policarbonato então vocês vêm que diversos polígonos Eles foram produzidos aqui na década Na década no século passado né no ano de 1900 então vocês olha que o material de maneira um pouquinho mais industrial de uma maneira um pouquinho inclusive larga escala ele é relativamente recente quando a gente vai falar da história dos materiais né Se vocês olharem aqui os astros né os metais já eram trabalhados deles é de muito tempo

né já tinha uma noção um pouquinho melhor já os polímeros eles são materiais que começaram a ser muito mais utilizados a partir do século passado vamos falar aqui de algumas características é vantagens da utilização dos polímeros uma vantagem muito interessante disponíveis são a é a processualidade o polímero ele permite que a fabricação de peças com Largo espectro de forma né eu tenho uma maleabilidade muito grande e eu consigo produzir peças aí como filmes placas espumas peçam formato especial mulheres a gente vai ver mais para frente é mais para o final do curso de processamentos polímeros

como que a gente obtém é cada tipo de formato desse mas o fato é que eu consigo processos ali de fabricação semelhantes produzidos diversos formatos de peças com diversos propriedades a depender por ele que eu tô utilizando eles podem aqui ser processados um grande facilidade de velocidade em produtos acabados né que não nesse que ou seja os meus produtos ali é muitas vezes eles já estão pronto para uso e quando não estão prontos para uso eu preciso de pouca operação ali para transformar ele para uso Então eu tenho polêmica já no processamento eu consigo ter

um material praticamente eu não preciso ficar processando bastante como que isso aqui acontece a gente tem aqui que a gente chama de paletes pontinhos ali de polímeros eles são utilizados muitas vezes para processar a gente obviamente o que que vai depender de qual é o tipo de processamento que a gente está utilizando o objetivo dessa aula aqui não é botar todos os processamentos mas eu quero botar aqui só uma ideia de um processamento padrão que explica essa vantagem então esses paletes aqui por exemplo eles podem ser aplicados aqui na extrusora né Tem um processo aqui

de extrusão esse processo adicional no calor é ele esquenta ele forma uma massa homogênea depois essa massa homogênea vai com uma com esse número de transferência onde ele é injetado num balde então eu consigo ali por um processo de específico eu saio já direto do meu produto eu tô saindo aqui direto do meu produto aqui Inicial como meu produto final por um processamento só isso é uma boa vantagem dos materiais poliméticos de maneira geral Então a partir ali né que já coloquei nesse molde e já conseguia obter diversos produtos ali para aplicação e né obviamente

tem o processo outras formas de obter polímeros mas e já tá vendo aqui uma boa de uma vantagem dela em termos de processabilidade Uma Outra vantagem interessante é que os polímeros de maneira geral eles têm baixa densidade é são materiais aqui debaixo densidade o que acarreta aqui na obrigação de peças de baixo mesmo então a gente consegue obter equipamentos tá diversas funções um peso muito menor é que a gente tem que a gente chama de diagramas de ética e o compara aqui por exemplo a densidade dos meus dos meus materiais vocês podem observar que eu

tenho aqui os polímeros já os relacionamentos eu tenho aqui os outros fones tem que obviamente materiais naturais muitos deles são polímeros também e eu tenho aqui os fãs que são as espumas ela tem aqui umas de polímeros a rede de power eu tenho polímeros espumas rígidas de polímeros todos eles estão aqui né digamos não linear daqui para baixo né em termos de densidade com pontos metais eles estão aqui numa escala de necessidade muito maior Lembrando que esse logaritmo e aqui eu tenho o modo de uma cidade mas a gente for até traçar com uma linha

de uma relação entre modo de velocidade por densidade muitas vezes a gente vai ter polímeros ali eles apresentam uma boa relação entre a propriedade mecânica é e a densidade Mas normalmente quando a gente quer a garantir uma maior propriedade mecânica a gente vai entrar aqui nos outros grupos de materiais de compostos Ou seja eu vou misturar ali com pós muitas vezes com os polímeros por conta do baixo peso tá aferir eles uma boa resistência e também uma baixa intensidade Mas isso não é um assunto que a gente vai ver isso aí quando a gente tiver

tendo um curso de compostos só para comparar aqui novamente olha aqui aqui já tá a densidade a gente tá observando aqui que os polímeros eles têm um Limiar de densidade bem baixo principalmente comparando com os metais os únicos metais aqui que podem ter uma densidade ali semelhante tem o alumínio e magnésio mas os outros todos ele tem uma densidade baixa e além disso gente uma coisa assim de falar botar aquele slide na verdade é o preço né Ele é muito barato comparado com os outros tipos de materiais primeiro é muito mais barato que os metais

então a gente consegue obter peças bem baratas com baixo peso uma facilidade de processabilidade muito grande é aquilo a densidade só não parava ali aos compostos Então porque até porque muitas vezes compostos utilizam então isso me dá uma variabilidade muito grande de produção de produtos né então tem polímeros aqui desde que são utilizados para garrafas para equipamentos aqui é de informática para equipamento aqui obviamente Ele tá em compostos é equipamento aqui automotivo carros utiliza muitos polímeros seja na parte interna seja até em algumas partes mais externas né como os para-choques alguns deles hoje em dia

eles são feitos de polímeros é tempo tecnologia que é utilizado ali junto com de forma produzir compostos é que são utilizados até na indústria de aviação até aplicações mais simples ele tem aplicações desde avançadas até aplicações mas gente alogista Eu espero vocês na próxima aula né vou dizer que bem em ponto a ponto para que o objetivo aqui nessa aula é que você saiba que entendendo bem o assunto é sem muita pressa em Ah vou dar uma aula muito resumida para falar muito rápido de política A ideia é que é exatamente você que chegou aqui

agora não tem noção nenhuma de polímeros fique imerso nesse mundo para entender bastante esse assunto qualquer dúvida deixe aqui nos comentários se dá um prazer retirar para vocês é lembrem de se inscrever no canal ativar o Sininho e dê uma olhada no nosso programa de menos né você pode se tornar mesmo ter acesso a conteúdo exclusivo é diversos conteúdos aqui de resolução de exercícios questões de concurso é aulas inclusive você vai ter acesso às aulas antes de ter um lance né cronograma isso bem baratinho né você consegue se tornar membro do canal você torna um

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