Os polímeros sintéticos são produzidos através de diferentes tipos de reações. Muitos hidrocarbonetos simples, tais como etileno e propileno, podem ser transformados em polímeros adicionando um monômero após o outro à cadeia de crescimento. O polietileno, composto de monômeros de etileno de repetição, é um polímero de adição. Ele pode ter até 10.000 monômeros unidos em longas cadeias enroladas. O polietileno é cristalino, translúcido e termoplástico, ou seja, amolece quando aquecido. É usado para revestimentos, embalagens, peças moldadas e para a fabricação de garrafas e recipientes. O polipropileno também é cristalino e termoplástico, mas é mais duro que o polietileno. Suas moléculas podem consistir de 50.000 a 200.000 monômeros. Este composto é utilizado na indústria têxtil e na fabricação de objetos moldados.
Outros polímeros de adição incluem o polibutadieno, o poliisopreno e o policloropreno, que são todos importantes na fabricação de borrachas sintéticas. Alguns polímeros, como o poliestireno, são vítreos e transparentes à temperatura ambiente, além de serem termoplásticos. O poliestireno pode ser colorido em qualquer tonalidade e é utilizado na fabricação de brinquedos e outros objetos plásticos.
Embalagem de poliestireno. Créditos: Acdx
Se um átomo de hidrogênio em etileno é substituído por um átomo de cloro, é produzido cloreto de vinil. Isto polimeriza o cloreto de polivinila (PVC), um material termoplástico incolor, duro e resistente que pode ser fabricado em diversas formas, incluindo espumas, filmes e fibras. O acetato de vinil, produzido pela reação de etileno e ácido acético, polimeriza em resinas amorfas e macias utilizadas como revestimentos e adesivos. Copolimeriza com cloreto de vinil para produzir uma grande família de materiais termoplásticos.
Tubos de policloreto de vinila (PVC). Créditos: AdstockRF
Muitos polímeros importantes têm átomos de oxigênio ou nitrogênio, juntamente com os de carbono, na cadeia backbone. Entre esses materiais macromoleculares com átomos de oxigênio estão os poliacetais. O poliacetal mais simples é o poliformaldeído. Ele tem um alto ponto de fusão e é cristalino e resistente à abrasão e à ação de solventes. As resinas de acetal são mais parecidas com o metal do que qualquer outro plástico e são utilizadas na fabricação de peças de máquinas, como engrenagens e rolamentos.
Um polímero linear caracterizado por uma repetição de grupos de ésteres ao longo da cadeia da espinha dorsal é chamado de poliéster. Os poliésteres de cadeia aberta são materiais incolores, cristalinos e termoplásticos. Aqueles com alto peso molecular (10.000 a 15.000 moléculas) são empregados na fabricação de filmes, objetos moldados e fibras como o Dacron.
As poliamidas incluem as proteínas naturais caseínas, encontradas no leite, e zeína, encontradas no milho (milho), a partir das quais são feitos plásticos, fibras, adesivos e revestimentos. Entre as poliamidas sintéticas estão as resinas de ureia-formaldeído, que são termo endurecíveis. Elas são utilizadas para produzir objetos moldados e como adesivos e revestimentos para têxteis e papel. Também são importantes as resinas de poliamida conhecidas como nylons. Elas são fortes, resistentes ao calor e à abrasão, não combustíveis e não tóxicas, e podem ser coloridas. Seu uso mais conhecido é como fibras têxteis, mas elas têm muitas outras aplicações.
A formação do nylon, um polímero. Créditos: Encyclopædia Britannica, Inc.
Outra importante família de polímeros orgânicos sintéticos é formada por repetições lineares do grupo da uretana. Os poliuretanos são empregados na fabricação de fibras elastoméricas conhecidas como spandex e na produção de bases de revestimento e espumas macias e rígidas.
Uma classe diferente de polímeros são os compostos orgânicos-inorgânicos mistos. Os representantes mais importantes desta família de polímeros são os silicones. Sua cadeia backbone consiste na alternância de átomos de silício e oxigênio com grupos orgânicos ligados a cada um dos átomos de silício. Os silicones de baixo peso molecular são óleos e graxas. As espécies de maior peso molecular são materiais elásticos versáteis que permanecem macios e emborrachados a temperaturas muito baixas. Eles também são relativamente estáveis a altas temperaturas.
Calafetagem em silicone sendo dispensada a partir de uma pistola de calafetagem. Créditos: Achim Hering
Os polímeros contendo fluorcarbono, conhecidos como fluoropolímeros, são compostos por ligações flúor-fluorina, que são altamente estáveis e tornam o composto resistente a solventes. A natureza da ligação flúor de carbono confere ainda mais uma qualidade antiaderente aos fluoropolímeros; isto é mais evidente no Teflon de politetrafluoroetileno (PFTE).