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Uma análise detalhada do policarbonato (pc), um polímero termoplástico amplamente utilizado na indústria moderna. Aborda a síntese e estrutura molecular do pc, suas propriedades excepcionais como resistência, transparência e leveza, além de explorar suas diversas aplicações em setores como construção, automotivo, eletrônica, embalagens e medicina. O documento também discute as tendências futuras no uso do pc, destacando sua versatilidade e potencial para substituir materiais tradicionais como o vidro. Com informações sobre a classificação, processamento e vantagens do pc, este trabalho fornece uma visão abrangente sobre este importante material polimérico e suas implicações para a indústria e a sociedade.
Tipologia: Transcrições
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Materiais de Construção II
Intergrantes: Nome: Mateus Aguiar de Oliveira Nº Matrícula : 22108172 Nome: Victor Hugo Curto Tochetto Nº Matrícula : 23202965 Nome: Wictor Fernandes Silva Nº Matrícula : 22108163 Professor: Dr. Paulo Jorge Brazão Marcos São Paulo 2024
Quando falamos de policarbonato, estamos nos referindo a uma resina termoplástica que, dependendo de sua aplicação, pode ser termoestável. Geralmente derivada do Bisfenol A e do fosgênio, o policarbonato foi introduzido na década de 1960 e agora é a segunda resina de engenharia mais produzida depois do nylon cristalino. É um polímero amorfo, muito transparente, com resistência excepcionalmente alta ao impacto e ductilidade, além de resistência ao fogo inerente e propriedades úteis de engenharia em uma ampla faixa de temperaturas. O PC tem boa resistência à luz ultravioleta, embora tenda a amarelar com exposição prolongada. No entanto, esses problemas foram superados até certo ponto com a aplicação de estabilizadores UV. Definição O policarbonato é um grupo de termoplásticos facilmente manipuláveis, moldáveis e termoformáveis, amplamente utilizados na fabricação moderna. O nome "policarbonato" refere-se a polímeros que têm grupos funcionais ligados por grupos carbonato em uma cadeia molecular longa. O monóxido de carbono foi usado para sintetizar C1 em escala industrial e produzir difenil carbonato, que posteriormente é esterificado com um derivado difenólico para obter carbonatos poliaromáticos. De acordo com a síntese de C1, os policarbonatos podem ser divididos em carbonatos poliaromáticos e carbonatos polialifáticos. Estes últimos são o resultado da reação do dióxido de carbono com epóxidos, usando catalisadores devido à estabilidade termodinâmica do dióxido de carbono.
Figura 4 Pode-se observar que ele possui dois grupos alílicos nas extremidades. Esses grupos alílicos contêm ligações duplas de carbono-carbono. Isso significa que eles podem polimerizar por uma polimerização vinílica por radicais livres. Obviamente, há dois grupos alílicos em cada monômero. Esses grupos se tornarão parte de diferentes cadeias poliméricas. Dessa forma, todas as cadeias se unirão umas às outras para formar um material entrecruzado semelhante a este: Figura 5 Como você pode ver, os grupos que contêm carbonato (mostrados em azul) formam as interconexões entre as cadeias poliméricas (mostradas em vermelho). Esse entrecruzamento torna o material muito forte, de modo que não se quebrará tão facilmente quanto o vidro. Isso é realmente importante para os óculos das crianças!
Há uma diferença fundamental entre os dois tipos de policarbonato mencionados aqui. O policarbonato de Bisfenol A é um termoplástico, o que significa que pode ser moldado a quente, enquanto o usado em óculos é um termofixo, o que implica que não derrete e não pode ser moldado novamente. 3. 1. Classificação de acordo com sua Origem O policarbonato é um polímero sintético com alta resistência elétrica, usado em placas de circuito impresso e capacitores. É empregado em ventiladores, cristais irrompíveis de
aviões e trens de alta velocidade. 3. 2. Classificação de acordo com sua Estrutura O policarbonato de Bisfenol A é um polímero ramificado, enquanto o usado em óculos é um polímero entrecruzado, o que implica que as cadeias lineares se unem transversalmente em várias posições por meio de ligações covalentes. 3. 3. Classificação de acordo com sua Morfologia O policarbonato é um polímero semicristalino devido à sua alta Tg, atribuída à rigidez estrutural dos anéis benzênicos em sua cadeia principal. A presença de uma fase amorfa rígida e uma fase amorfa móvel é atribuída à morfologia do policarbonato
O policarbonato é um polímero termoplástico muito utilizado devido às suas propriedades excepcional, como resistência, transparência e leveza. Sua elevada a resistência mecânica, tração e impacto, podendo chegar a aproximadamente com 90% de transparência e uma ótima condutividade eléctrica, o policarbonato são dos classe dos carbonato polares, separados por hidrocarboneto aromáticos. É frequentemente aplicado onde é necessária uma combinação de resistência e impacto e transparência, como janelas de segurança, óculos de proteção lentes de câmera e em diversas indústrias, incluindo automotiva e aeroespacial. Figura 6 4. 1 Propriedades Físicas. Resistência ao Impacto: O policarbonato é conhecido por sua excepcional resistência ao impacto, sendo até 250 vezes mais resistente que o vidro de mesma espessura. Essa propriedade o torna ideal para aplicações de segurança. Transparência: O policarbonato é altamente transparente, permitindo a passagem de luz visível e apresentando uma boa claridade óptica. Leveza: Comparado ao vidro, o policarbonato é significativamente mais leve, o que o torna mais fácil de manusear e instalar em diversas aplicações. 4 .2 Propriedades Mecânicas.
5. 3 Eletrônica e Tecnologia Equipamentos de Proteção: Capacetes, viseiras e escudos de proteção são fabricados com policarbonato devido à sua resistência ao impacto, oferecendo proteção contra lesões. Dispositivos Eletrônicos: Telas de laptops, tablets e smartphones podem ser feitas de policarbonato devido à sua transparência e resistência a riscos. 5. 4 Indústria de Embalagens Embalagens para Alimentos e Bebidas: Garrafas de policarbonato são utilizadas para armazenar bebidas devido à sua resistência a impactos, transparência e capacidade de moldagem em formas complexas. 5. 5 Indústria Médica Equipamentos Hospitalares: O policarbonato é usado na fabricação de equipamentos médicos, como incubadoras, seringas, recipientes de esterilização e visores de proteção, devido à sua esterilidade, transparência e resistência ao calor. 5. 6 Aplicações de Segurança Escudos Antibalísticos: Painéis de policarbonato são utilizados em sistemas de proteção contra balas devido à sua resistência balística excepcional e leveza. Vidros à Prova de Furto: Painéis de policarbonato são usados em janelas e portas à prova de furto, proporcionando segurança adicional contra tentativas de roubo. 5. 7 Indústria de Esportes e Lazer Equipamentos Esportivos: Capacetes de ciclismo, viseiras de capacetes de hóquei e escudos faciais de futebol americano são fabricados com policarbonato devido à sua leveza e resistência ao impacto. 5. 8 Outras Aplicações Sinalização: Placas de sinalização de trânsito e displays publicitários podem ser feitos de policarbonato devido à sua durabilidade e capacidade de resistir às intempéries. Arte e Design: Artistas e designers usam policarbonato em suas criações devido à sua maleabilidade e capacidade de transmitir luz de forma única.
Com base na discussão conseguimos avaliar a complexidade e pluralidade do policarbonato (PC), sendo uma ótima alternativa para o vidro e exercendo várias outras funções, principalmente no quesito de segurança e na área médica. Por conta de sua fácil fabricação torna-se um material barato e disseminado, além de sua fabricação, o seu manuseio como matéria-prima para chegar ao produto final pode ser feito em larga escala por utilizar do processo de modelagem. Com isso, o PC, é um material perfeito para a indústria moderna, sendo fabricação e modelado com facilidade e tendo uma gama de áreas onde pode ser aplicado. Wictor Fernandes contribuiu significativamente para a introdução do tema e a discussão sobre a estrutura dos policarbonatos. Sua análise detalhada permitiu estabelecer uma base sólida para compreender a estrutura molecular desses polímeros e sua relação com as propriedades finais. Mateus Aguiar trouxe uma contribuição valiosa ao explorar as propriedades intrínsecas dos policarbonatos e suas aplicações práticas em diferentes indústrias. Sua análise das propriedades mecânicas, ópticas e térmicas dos policarbonatos permitiu identificar como essas características estruturais se traduzem em benefícios específicos para aplicações industriais, como na fabricação de painéis automotivos, lentes ópticas e componentes eletrônicos. Victor Hugo desempenhou um papel crucial ao fornecer referências sólidas e consolidar as informações apresentadas pelo grupo. Sua contribuição para a conclusão do trabalho permitiu sintetizar os principais pontos discutidos e destacar as tendências futuras no uso de policarbonatos, além de fornecer uma visão geral das aplicações e desafios enfrentados pela indústria.
