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Plásticos

Plásticos são materiais compostos de resinas naturais e sintéticas, na sua maioria orgânicos tendo como principal componente o carbono (C) em combinação com:

  • Hidrogênio (H)

  • Oxigênio (O)

  • Nitrogênio (N)

Podemos dividir os materiais plásticos em dois grandes grupos, a saber :

TERMOFIXOS OU TERMOESTÁVEIS

São materiais que amolecem ao serem aquecidos podendo ser moldados, porém sofrem uma transformação química em sua estrutura o que não permite que depois de resfriado e endurecido eles voltem ao seu estado primitivo.

TERMOPLÁSTICOS

São materiais que amolecem ao serem aquecidos podendo então ser moldados. Esta mudança não altera sua estrutura química o que permite que seja reaproveitado.

A HISTORIA

Não vamos nos deter contando a história ou tentando determinar datas para o aparecimento do plástico no dia-a-dia da humanidade, mas alguns nomes e datas aproximadas podem servir para uma orientação temporal em relação à evolução dos materiais poliméricos.
Entre 1820 e 1870 as primeiras pesquisas começaram a trazer resultados economicamente viáveis e os primeiros plásticos datam deste período.
Entre 1900 e 1948 surgiram muitos dos plásticos comercializados até hoje, como por exemplo o PVC, SAN, PU, POLIESTIRENO e o POLITETRAFLUOTILENO (teflon), e até o Nylon que surgiu durante a SEGUNDA GUERRA MUNDIAL.
Com a descoberta da polimerização por Ziegler e Natta após os anos 50 surgiu o restante dos plásticos que hoje conhecemos.
Cada vez mais se faz necessária pesquisa em torno de novos materiais, seja para substituir outras matérias-primas em falta, seja para aprimorar condições de uso, durabilidade ou eficiência.

A PRODUÇÃO

A sua produção exige plantas complexas com rígido controle de produção. As plantas são distintas e produzem apenas um tipo de material embora com vários tipos com características especiais.
Os plásticos são também chamados de polímeros (poli=vários), pois a combinação de um ou mais monômeros (mono=um).
CH2=CH2 ~~~ (CH2 - CH2 ) ~~
SÍNTESE DE POLIMEROS: Os polímeros são obtidos através de vários métodos usados para juntar as diversas moléculas (monômeros), como:

  • POLIMERIZAÇÃO: É a reação para diversas moléculas sem prover mudanças na composição do produto.

  • COPOLIMERIZAÇÃO: É a polimerização de duas ou mais moléculas com diferentes estruturas. O polímero resultante vai depender e variar de acordo com a concentração de cada monômero.

  • POLICONDENSAÇÃO: Ë a combinação de diversas moléculas de iguais ou diferentes estruturas, sendo que os monômeros devem conter pelo menos dois grupos funcionais.

TIPOS DE PLASTICOS COM ALGUMAS CARACTERISTICAS ESPECIAIS

  • PE (PEAD, PEBD, PELBD, PEUAPM)

  • PP (HOMOPOLÍMERO, COPOLÍMERO)

  • PS (ALTO IMPACTO, CRISTAL, EXPANDIDO)

  • SAN

  • ABS

  • POLIAMIDAS (NYLON 6-6, 6-12)

  • POLIACETAL (POM)

  • POLICARBONATO (PC)

  • POLIÉSTER (PET, PBT)

  • PMMA

  • PU

  • TPU

  • TR

  • PVC

  • PEEK (POLI (ARLI-ÉTER-CETONA))

  • PET (BIODEGRADÁVEL)

  • VOD 100 (ACRÍLICO PARA DVD )

  • RTPU

  • PSF (POLISULFONA)

  • PPS (POLISUFETO DE FENILENO)

  • PTFE(TEFLON)

POLIAMIDAS (NYLON)

Em termos de plásticos de engenharia os nylons são os pioneiros. Muito embora tenham algumas limitações como o uso em peças com tolerâncias muito apertadas, devido a ser um material higroscópico, ou seja, absorve umidade do ar, o que faz com que as dimensões das peças aumentem em geral 0,2 a 0,3% a cada 1% de umidade absorvida.
São também sensíveis as radiações ultravioleta, devendo ser estabilizados se produto final for utilizado exposto por um longo tempo as intempéries.
O uso mais comum dessas resinas é em gavetas, polias, engrenagens, chavetas, parafusos, roletes, placas, deslizantes e outras peças que exijam resistência a impactos repetidos, propriedade esta que tem o nylon como sendo inigualável.

ACETAL (POM)

Os acetais são usados desde sua introdução no comercio em 1960. Estes materiais se destacam por sua rigidez e resistência à fadiga. Possuem também alta resistência a impactos continuados, além de possuírem lubrificação intrínseca.
Devido a sua excelente resistência a meios úmidos, mantendo a estabilidade dimensionai, os acetais são usados em engrenagens, aerosóis, bombas para leite peças para filtros entre outros.

TEFLON (PTFE)

Estas resinas têm um custo elevado, considerando-se os custos das outras resinas, caracterizam-se pelo baixo coeficiente de atrito e estabilidade a alta temperatura. São bastante usados como lubrificantes dispersos em uma base termoplástica. O PTFE é o lubrificante interno que tem menor coeficiente de atrito.

POLIESTER (PET)

O PET é um poliéster de elevado peso molecular que apresenta boas características de processamento. São resinas de engenharia de excelente estabilidade dimensional e tenacidade.
A faixa entre material fundido e cristalizado é bastante reduzida o que possibilita um processamento com ciclos bastante rápidos. Pode ser aditivado com reforços de fibra de vidro o que eleva a sua resistência ao escoamento e a rigidez, além de apresentar um baixo índice de empenamento.
Também os processos pós-injeção como colagem, solda, usinagem e polimento são possíveis de serem executados com sucesso utilizando-se o PET.

POLICARBONATO (PC)

O PC e um dos plásticos de engenharia de maior uso entre os termoplásticos, apesar de ter um custo mais elevado de produção. Com um elevado peso molecular o policarbonato é um polímero bastante tenaz, com excelente resistência ao impacto o que aliado a sua transparência e também devido ao fato de ser incolor faz com que possa ser usado em substituição ao vidro.
O policarbonato é um polímero de baixo índice de absorção de umidade o que dá ao produto final uma estabilidade dimensional.
No processo de transformação por injeção, mesmo com formações aditivadas, o policarbonato não exige maiores esforços para ser processado e seus produtos finais são de fácil usinagem, aceitando serem furados, torneados ou fresados entre outras operações possíveis.

POLIETILENO (PE)

Os polietilenos são polímeros com baixo custo de produção, constituindo-se como o polímero mais utilizado em diversas formas de transformação, pois o baixo custo associado a excelente processabilidade tornam a utilização viável do ponto de vista econômico.
O polietileno é fabricado e também classificados de acordo com sua densidade.
O PEAD (HDPE) é produto escolhido para ser utilizado em grandes recipientes para a indústria, para água, para utilidades domésticas e recipientes para alimentos. Quanto maior a densidade do polietileno maior será a sua dureza e resistência química.
Seguindo essa linha em relação à densidade temos um polímero de altíssimo peso molecular que é o PEUAPM (UHMPE), ou polietileno de ultra-alto peso molecular. Este polietileno, embora seja processado com dificuldade, é utilizado na confecção de implantes em seres humanos, mancais, engrenagens, parafusos, tubos e acessórios para trabalhos com produtos químicos que sejam corrosivos, revestimento de mesas e correias transportadoras e em outros produtos que necessitam de um material com alta resistência ao impacto, dureza superficial, baixo coeficiente de atrito e resistência química.
Já o PEBD (LDPE) ou polietileno de baixa densidade é mais usado em embalagens flexíveis, brinquedos, recipientes para uso doméstico e farmacêutico, pois também possui boa resistência química, é atóxico e inodoro.
Outro material que também é utilizado nestas mesmas aplicações, porém com mais eficiência, pois além de manter as mesmas características de processabilidade, tem um custo menor, é o PELBD (LLDPE) ou polietileno linear de baixa densidade.

POLIPROPILENO (PP)

O polipropileno é um polímero com características semelhantes ao polietileno (PE) no que diz respeito às propriedades físicas e químicas.
É um polímero de fácil moldagem, aceitando ser aditivado tanto com cargas quanto com agentes modificadores.
Um dos seus usos mais comuns é em recipientes ou peças que deverão sofrer esforços repetidos, principalmente de flexão, pois o PP tem excelente resistência a ruptura determinada por estes fatores.
Embora tenha uma boa estabilidade térmica, tem sua resistência ao impacto bastante reduzida, em temperaturas abaixo de 16º C.
O polipropileno é um polímero de baixo custo podendo trazer vantagens econômicas no seu uso em produtos que vão desde filmes orientados, embalagens flexíveis, recipientes para cosméticos e para a indústria alimentícia, peças para eletrodomésticos, caixas de ferramentas e outras partes também de ferramentas, até peças para indústria automobilística como pára-choque, pedais componentes de lanternas, partes do sistema de refrigeração e ventilação.

POLIESTIRENO (PS)

O poliestireno (PS) tem um alto índice de consumo na industria de transformação de termoplásticos.
Pode ser processado facilmente, é um polímero com dureza elevada, de alto brilho e transparência que lhe dá também o nome de poliestireno cristal ou cristalino.
Quando modificado com algum elastrômero o PS aumenta a sua resistência ao impacto. Continua podendo ser facilmente colorido, mas perde a sua transparência e passa a ser conhecido como PSAI (HIPS), poliestireno de alto impacto, sendo utilizado principalmente na confecção de brinquedos e utensílios domésticos.
Para confecção de peças para automóveis, aparelhos eletroeletrônicos, ar condicionado, gabinetes de aparelhos domésticos e eletrônicos e outros onde a resistência a temperaturas mais elevadas podem se fazer necessária, usa-se o poliestireno resistente ao calor, que embora tenha características semelhantes ao PS cristal, tem sua processabilidade diminuída devido ao peso molecular mais elevado.
Muito importante também é o uso do poliestireno expandido, um poliestireno cuja polimerização é feita na presença de agentes expansores, o que lhe dá forma de grãos areados. Este produto de baixo peso molecular que funciona muito bem com isolante térmico é usado em recipientes e embalagens. E como protetor anti-impacto para embalagens de equipamentos, pois pode ser moldado obtendo-se as mais variadas formas.

ESTIRENO ACRILONITRILA (SAN)

O SAN é um copolímero formado pelo estireno e pela acrilonitrila. A quantidade do monômero acrilonitrila presente no polímero determina suas características como, por exemplo, a rigidez, a resistência química a solventes e a processabilidade.
Por ter boa transparência, ser bem resistente ao calor, resistir a impactos, possuir boa estabilidade dimensional, além de ser rígido e tenaz, este polímero é bastante usado em lentes, divisórias para prateleiras, peças para computadores e outros equipamentos elétricos até mesmo para a indústria automobilística.

ACRILONITRILA-BUTADIENO-ESTIRENO (ABS)

O ABS é um termopolímero, pois é formado a partir de três monômeros.
É um dos termoplásticos de engenharia mais utilizados, pois consegue combinar as propriedades dos três monômeros que o constituem.
A sua ótima resistência ao impacto é atribuída a presença do butadieno e permite que seja usado em peças, produtos e utensílios que devem resistir principalmente a impactos, tais como painéis de instrumentos, capacetes, maçanetas para portas e móveis, cabos de ferramentas, bandejas e outros, já acrilonitrila contribui para que a resina tenha uma excelente resistência ao calor e ao ataque de produtos químicos, o que são requisitos para produtos finais com uso em tubulações, bombas, recipientes, engrenagens, banheiras e sistemas de drenagem para piscinas e outros produtos que devam funcionar em meios com produtos corrosivos, água potável ou salgada ou até gás natural.
A principal função do monômero de estireno é a de proporcionar uma boa processabilidade à resina ABS. Devido a sua resistência a produtos químicos e temperaturas mais elevadas a resina ABS pode ser cromada substituindo muitas peças e acessórios feitos de metal, principalmente para a indústria moveleira.


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