Entenda o que são polímeros e para que servem

Polímeros são macromoléculas originadas a partir da união de várias unidades de moléculas menores, chamadas de monômeros. A palavra deriva do grego poli, que significa muitas, e meros, partes. Os monômeros se unem por meio de ligações covalentes em uma reação química conhecida como polimerização. O polietileno, por exemplo, é um polímero sintético formado a partir de ligações cruzadas de diversas moléculas de etileno.

Como se obtêm os polímeros?

Em uma reação de polimerização, a molécula inicial (monômero) vai sucessivamente se unindo a outras. Dando origem ao dímero, trímero, tetrâmero, até chegar ao polímero. Aparentemente, as reações de polimerização poderiam prosseguir, sem parar, até produzir uma molécula de tamanho “infinito”, mas fatores práticos limitam a continuação da reação.

Os polímeros não são novos – eles têm sido utilizados desde a Antiguidade. Naquela época, no entanto, só eram usados os polímeros naturais, ou biopolímeros, como couro, lã e borracha, oriundos de organismos vivos.

Já a síntese de polímeros sintéticos, ou artificiais, é um processo que requer alta tecnologia, já que envolve reações de química orgânica, ciência que passou a ser dominada somente a partir do século XIX.

Além da sua natureza, eles podem ser classificados de várias maneiras, levando em consideração a quantidade de monômeros, o comportamento mecânico e o método de obtenção.

Tipos de polímeros

Como dito anteriormente, os polímeros podem ser classificados de várias maneiras. Saiba mais sobre cada uma dessas classificações:

Quantidade de monômeros

De acordo com a quantidade de monômeros, podem ser classificados em:

• Homopolímero: formados por apenas um tipo de monômero;
• Copolímero: formados por dois ou mais tipos de monômeros.

Natureza do polímero

Além disso, conforme a natureza, eles podem ser naturais ou sintéticos:

• Naturais: encontrados na natureza. Borracha, couro, lã, amido, celulose e proteína são exemplos de polímeros naturais;

• Sintéticos: produzidos em laboratório, geralmente a partir de petróleo. Polietileno, polipropileno (PP), policloreto de vinila (PVC), polimetacrilato de metila e borrachas sintéticas são exemplos.

Vale ressaltar que os sintéticos podem ser utilizados como matéria-prima de inúmeros objetos. Alguns exemplos são materiais de construção civil, sacolas plásticas, panelas antiaderentes, para-choques de automóveis, canos para água, mantas, colas, tintas e chicletes.

Método de obtenção

De acordo com o método de obtenção, eles podem ser classificados em polímeros de adição, de condensação e de rearranjo:

• Adição: obtidos por meio da adição constante de um mesmo monômero;
• Rearranjo: obtidos por meio de rearranjos em suas cadeias poliméricas e estruturas poliméricas;
• Condensação: é chamado de polímero de condensação aquele que é obtido por meio da adição de dois monômeros diferentes, com eliminação de uma substância mais simples, como água.

Comportamento mecânico

Ainda, conforme o comportamento mecânico, eles podem ser classificados em borrachas, plásticos e fibras sintéticas:

• Plásticos: produzidos a partir do petróleo. Os plásticos podem ser termoplásticos ou termofixos;
• Fibras: produzidos a partir de elementos naturais ou artificiais. Enquanto a fibra natural utiliza folhas, frutos e algodão em sua produção, a artificial é feita em laboratórios por meio da união de dois monômeros diferentes.
• Borrachas: produzidos a partir de elementos naturais ou artificiais. Enquanto a borracha natural é feita com látex, a artificial é feita em laboratórios por meio da união de dois monômeros diferentes.

É importante notar, também, que muitas propriedades físicas são dependentes do comprimento da molécula, isto é, sua massa molar. Como polímeros normalmente envolvem uma larga faixa de valores de massa molar, é de se esperar grande variação em suas propriedades. 

Estrutura dos polímeros

Os polímeros podem ter estrutura linear ou tridimensional:

Polímeros lineares

Nos lineares, as macromoléculas são encadeamentos lineares (normais ou ramificados) de átomos. Nesse caso, eles formam fios que se mantêm isolados uns dos outros. Os lineares são termoplásticos, isto é, podem ser amolecidos pelo calor e endurecidos pelo resfriamento, repetidas vezes, sem perder suas propriedades. Um exemplo desse tipo é o polietileno de baixa densidade.

Polímeros tridimensionais

Os polímeros tridimensionais têm macromoléculas que formam ligações em todas as direções do espaço. Nesse caso, eles possuem um trançado tridimensional e bastante rígido. Eles são termofixos, isto é, uma vez preparados, eles não podem ser amolecidos pelo calor e remoldados, sob pena de se decomporem. Um exemplo desse tipo de polímero é a resina formol-formaldeído.

Polímeros biodegradáveis

Os polímeros biodegradáveis ou biopolímeros são compostos químicos produzidos a partir da ação de seres vivos ou fontes de energia renováveis, como cana-de-açúcar, milho e fécula de mandioca. Enquanto as fósseis podem levar milhares de anos para se formar, as renováveis apresentam ciclos de vida significativamente menores.

A criação de objetos e materiais a base de biopolímeros oferece diversas alternativas para a sustentabilidade, pois são materiais que se degradam mais rápido e geram menos impacto. Fatores econômicos e socioambientais também colaboram para o crescimento do seu uso.

A grande parte dos polímeros sintéticos não sofrem biodegradação, levando milhares de anos para se decompor na natureza. Outra desvantagem diz respeito ao processo de produção desses materiais, que gera grande impacto ambiental.

Por isso, a fabricação de polímeros biodegradáveis é muito importante. Como exemplo, pode-se citar os polissacarídeos, formados pela união de vários monossacarídeos e os peptídeos, constituídos pela junção de inúmeros aminoácidos.