• Drano Rauteon

CTM - Borracha e Plástico: O que são? (Parte 1)

Atualizado: há 23 horas

Pra nós, basta olhar pra um objeto e dizer que ele possui plástico, borracha e metal em sua composição, mas não é bem assim que as coisas funcionam.

Plástico não é “tudo igual”, assim como a borracha e o metal também não são. É comum as pessoas classificarem a qualidade de um produto de acordo com essas terminologias, porém devemos saber que há centenas de polímeros diferentes, que proporcionam milhares de combinações, isto é, compósitos, que permitem agregar características de diferentes materiais e criar produtos de alta qualidade. É o que ocorre com correias, que podem ser feitas de PA66-HNBR-GF-AF, de retentores que são feitos de PTFE ou FPM, de peças de motores e veículos feitas em PA66-GF ou PPGF, calços, coxins e batentes feitos em TPU, de dielétricos de capacitores feitos em PP, PE, PC e até polímeros condutores PPy e PEDT.

Mas para sabermos definir a qualidade de um produto, precisamos conhecer as combinações destes materiais, as qualidades e defeitos que cada um possui e a vantagem e desvantagem de utiliza-los. Também é necessário saber que há produtos iguais (que podem ser aplicados no mesmo sistema), porém feitos de materiais diferentes e com diferenças de preços gritantes, como é o caso de retentores. Um retentor de PTFE ou FPM possui uma durabilidade demasiadamente alta, porém seus preços destoam das outras tecnologias mais defasadas, e essa falta de conhecimento do povo sobre as justificativas do preço alto fazem com que a maioria opte pelo mais barato achando que é “tudo a mesma coisa”.

Outra coisa fácil de se ver na população leiga e até entre profissionais desses ramos é que muitos não conhecem de fato o produto que estão utilizando (ou pelo menos insistem em utilizar termos errôneos). Um bom exemplo são as velhas juntas de vedação estáticas de cabeçotes de motores a combustão interna, que antigamente eram baseadas em Fibra de Amianto e que, pela legislação moderna, foram substituídas por Fibra de Carbono, Fibra de Vidro ou Fibra de Aramida, porém até hoje são conhecidas por todos como “juntas de amianto” ou “juntas de papelão de amianto”.

Nesta série de artigos, com a concatenação de informações selecionadas em vários sites, escritas por vários autores, trago a explicação resumida sobre Fibras, Plásticos e Borrachas e exemplos de vários materiais compósitos que são utilizados amplamente pela indústria química, automobilística, eletrônica e diversas outras, porém com enfoque na eletrônica e mecânica.

Em química e tecnologia, os plásticos são materiais orgânicos poliméricos sintéticos, de constituição macromolecular, com grande maleabilidade (que apresentam a propriedade de adaptar-se em distintas formas), facilmente transformável mediante o emprego de calor e pressão, e que serve de matéria-prima para a fabricação dos mais variados objetos, como por exemplo vasos, sacolas, embalagens, cortinas, bijuterias, auto-peças, roupas, sapatos, componentes eletrônicos, brinquedos e etc.


CURIOSIDADE: A designação "Plástico" origina-se do grego "πλαστικός" (plastikós) e exprime a característica dos materiais quanto a moldabilidade (mudança de forma física). Adota-se este termo para identificar materiais que podem ser moldados por intermédio de alterações de condições de pressão e calor ou por reações químicas.


A matéria-prima dos plásticos geralmente é o petróleo. O petróleo é formado por uma complexa mistura de compostos. Pelo fato de estes compostos possuírem diferentes temperaturas de ebulição, é possível separá-los através de um processo conhecido como destilação ou craqueamento.

Os polímeros são formados por macromoléculas, estruturas feitas de monômeros. Os monômeros são unidades que se repetem na estrutura do polímero, podendo ser iguais ou diferentes, formando longas cadeias. Polímeros podem ser naturais, isto é, provenientes da natureza, como por exemplo a celulose, amido, proteínas do leite e a lignina. Polímeros também podem ser sintéticos (os mais utilizados na indústria de plásticos e borrachas), feitos em laboratório a partir de compostos retirados do petróleo ou de carvão mineral.

Quando o polímero possui em sua cadeia principal átomos de Carbono ele é considerado uma resina orgânica. Quando o Polímero não possui átomos de Carbono na cadeia principal ele é considerado uma resina inorgânica (por exemplo o Silicone, uma borracha sintética). O Silício pertence à mesma família do carbono na Tabela Periódica, vindo no período logo após o do Carbono, sendo assim o Silício apresenta propriedades semelhantes às do Carbono e, portanto, pode se ligar a grupos orgânicos.

Imagem 1


Fórmula estrutural 1


Como já foi dito acima, os polímeros são sintéticos quando são feitos de resina de petróleo, carvão mineral ou até mesmo cana-de-açúcar. Veja abaixo alguns materiais extraídos do petróleo:

Imagem 2


Os Polímeros são produzidos por meio de um processo químico conhecido como polimerização, a união química de monômeros que forma polímeros. O tamanho e estrutura da molécula do polímero determinam as propriedades do material plástico.

Existem os homopolímeros, os copolímeros e os terpolímeros. Veja as imagens abaixo para entender melhor:


Imagem 3


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Os copolímeros são formados por dois ou mais monômeros diferentes, já os terpolímeros são formados por três monômeros diferentes. Com isso, fica subentendido que, por exemplo, o plástico ABS e o EPM podem ser classificados tanto como copolímeros quanto como terpolímeros. Já o plástico EPDM pode ser classificado como copolímero, pois é formado por quatro monômeros diferentes.


Dentro da classe dos polímeros com dois ou mais monômeros há quatro tipos de copolímeros, que podem ser vistos abaixo:

Sobre o grau de polimerização de um polímero:


Complemento 1


O primeiro processo de polimerização, em 1909, originou a primeira Fibra Sintética (ou Fibra Orgânica), que é o famoso Baquelite (PF - polifenol), criado por Leo Baekeland, químico americano de origem belga.

O Baquelite é polioxibenzimetilenglicolanidrido, ou seja, é a junção do fenol com o formaldeído (aldeído fórmico), formando um polímero chamado polifenol. O Baquelite é muito empregado em sistemas elétricos devido a sua excepcional rigidez dielétrica e sua capacidade de suportar altas temperaturas.

Existem dois processos de polimerização amplamente utilizados pela indústria: a Poliadição e a Policondensação.


POLIADIÇÃO


Na poliadição se utilizam unidades de repetição iguais. Estas unidades são colocadas em um reator juntamente com um catalizador que quebra as ligações duplas dos monômeros numa reação em cadeia, e esta reação só termina quando é adicionado um material para encerrar o processo.


Os polímeros de Poliadição mais comuns são:


Polietileno (PE)

Obtido a partir da repetição de monômeros de Etileno (também chamado de eteno, sendo da família das olefinas). Os tipos mais comuns são:

-> Polietileno de Alta Densidade (PEHD);

-> Polietileno de Média Densidade (PEMD);

-> Polietileno de Baixa Densidade (PELD);

-> Polietileno de Ultra Alto Peso Molecular (PE UHMW);

-> Polietileno Espumado (FPE);

-> Polietileno Reticulado (PEX; XPE; XLPE).


Polipropileno (PP)

O Propileno, também chamado de Propeno, é um hidrocarboneto olefínico insaturado (C3H6), apresentando-se normalmente como um gás incolor e altamente inflamável, sendo obtido através do craqueamento da nafta ou por separação do gás natural.

É considerado um homopolímero quando a unidade de repetição é apenas o propileno, ou então um copolímero quando polimerizados por dois ou mais monômeros (utilizando o propeno e o etileno).

São utilizados três principais processos de produção para o polipropileno: Extrusão, sopro e injeção, podendo ser combinados entre si.

CURIOSIDADE: Existe um tipo de Polipropileno chamado BOPP (Polipropileno Orientado Biaxialmente), que nada mais é que um processo de produção diferente para criação de filmes poliméricos.


Poliestireno (PS)

O estireno é um hidrocarboneto aromático não saturado, monômero precursor do poliestireno.


CURIOSIDADE: A nomenclatura oficial utilizada pela IUPAC é estireno, no entanto, podem-se encontrar outros sinônimos, tais quais: vinilbenzeno, estirol, etenilbenzeno, fenetileno, fenileteno.


Um dos processos mais comuns para a obtenção de estireno é a desidrogenação catalítica do etilbenzeno em presença de vapor de água. Os processos de desidrogenação são utilizados, em geral, na conversão de hidrocarbonetos saturados em compostos aromáticos através de plantas com reatores em série do tipo 'leito catalítico', que operam na faixa de 430 ~ 530 ºC e com pressões que podem atingir os 3,5 MPa.


CURIOSIDADE: O Isopor (Marca registrada da Knauf) pode ser composto de poliestireno (o material mais comum) e ser encontrado principalmente na cor branca. Já o Isopor de Polipropileno é mais incomum, sendo utilizado mais no setor industrial ou automotivo, quase sempre apresentando-se na cor preta para se diferenciar do outro.


Polivinil Acetal (PVA)

Polímero de adição obtido pela reação de polimerização do acetato de vinila (ou acetato de eteno - também chamado de etileno, da família das olefinas). o Acetato de vinila é obtido através da reação do eteno com ácido acético na presença de Oxigênio, que é acelerada por um catalisador.


OBSERVAÇÃO: Não confundir o Polivinl Acetal (PVA) com o Polivinil Álcool (que também possui a sigla PVA, mas pode ser nomeado PVOH). O PVOH pode ser gerado através da polimerização do Vinil Acetal seguido de hidrólise, ou...


Polivinil Butiral (PVB)

Tudo começa pela alcoólise básica do Polivinil Acetal com metanol, gerando álcool polivinílico (também conhecido pela sigla PVAI), que posteriormente reage em água quente com butiradeído na presença de ácido sulfúrico, criando assim um pó branco denominado Polivinil Butiral, que fica rígido quando na forma de filme, não possuindo suficiente elasticidade para ser utilizada com adesivo. Por isso, são adicionados nesta resina outros elementos, como plastificantes (assim como são adicionados ao PVC, tornando-a mais flexível), aditivos e corantes, para dar forma e garantir o desempenho desejado, dependendo da aplicação para a qual se destina.

A adição destes outros elementos é precisamente controlada para que não ocorram alterações na mecânica e na óptica do produto. A mistura também é filtrada, com o objetivo de eliminar possíveis contaminantes.


Cloreto de Polivinil (PVC)

Este é uma mistura de um componente do petróleo com Cloro. O PVC contém, em peso, 57% de Cloro (obtido através da eletrólise do sal marinho) e 43% de eteno, derivado do petróleo.

Para a obtenção do eteno, o óleo 'cru' passa por uma destilação na qual é obtida a chamada "nafta leve". O eteno é gerado a partir do processo de craqueamento catalítico (quebra de moléculas grandes em moléculas menores com a ação de catalisadores para aceleração do processo) da nafta. Tanto o Cloro como o eteno estão na fase gasosa e da reação dos dois é produzido o DCE (dicloro etano).

A partir do DCE, obtém-se o MVC (monômero cloreto de vinila). As moléculas de MVC são submetidas ao processo de polimerização, ou seja, elas se ligam formando uma molécula muito maior (polímero), conhecida como PVC, que é um pó muito fino, de cor branca e totalmente inerte que sozinho não tem nenhuma aplicação industrial, pois não é processável devido às suas características físicas e químicas.

Para a fabricação de produtos em PVC, é necessária a adição de produtos químicos (aditivos) à resina de PVC. A esta mistura dá-se o nome de "composto de PVC". O composto de PVC é, então, inserido em máquinas específicas (a depender do produto a ser fabricado) como extrusoras, injetoras, sopradoras, etc. onde serão transformados ou processados na forma desejada.

Após processamento, forma um objeto rígido, que derrete com temperaturas por volta de 100 ~ 130 °C. Quando adicionado plastificantes, torna-se flexível e também com uma certa limitada elasticidade, no entanto, sua temperatura de derretimento permanece inalterada.

O PVC, no momento de sua incineração, libera ácido clorídrico (HCl) que, além de ser tóxico, também reduz as propriedades mecânicas de outros polímeros durante o processo de reciclagem.


Politetrafluoretileno (PTFE)

O PTFE é uma descoberta acidental americana ocorrida em 1938 nos laboratórios da Du Pont, resultante de uma tentativa de produzir o refrigerante tetrafluordicloroetano a partir de ácido hidroclórico e do gás tetrafluoretileno (TFE, com fórmula C2F4). A síntese do gás TFE tem como reagente o fluorspar, hydrofluoric acid e o clorofórmio, ocorrendo numa gama de temperaturas elevada (590 a 900ºC). O gás é purificado por destilação.

Obtido a partir da repetição de monômeros de tetrafluoretileno, pode ser feito através de 'suspensão', que é quando a reação de polimerização ocorre em meio aquoso contendo um iniciador, alimentando o reator com TFE no estado líquido. À medida que a polimerização ocorre, grãos sólidos começam a flutuar na água com uma certa turbulência motivada pela agitação mecânica intensa do reator. Controles automáticos interrompem a reação assim que um peso pré-determinado é atingido. A água então é drenada, restando uma pasta de PTFE. Quando é feita a partir de 'dispersão', a agitação mecânica do líquido é mais suave, gerando um material leitoso rico em PTFE.


Policloropreno (CR)

Obtido a partir da repetição do monômero 2-cloro-1,3-butadieno. Caso queira saber mais sobre, veja o Capítulo 2 desta série, sobre borrachas Orgânicas e Inorgânicas.


Polimetilmetacrilato (PMMA)

O PMMA é um polímero termoplástico extremamente transparente, e devido a isso, bem como sua estética e resistência aos riscos, pode ser considerado alternativa ao vidro (quando se requer um custo de produção menor) e ao Policarbonato (quando elevada transparência, resistência aos raios UV e/ou resistência aos riscos são requeridas). O PMMA não é tão resistente ao impacto, sendo inferior ao PC neste aspecto e trincando facilmente.

O PMMA também é conhecido pelo nome comercial "Acrílico", ou então por "acrylic glass". As maiores marcas de PMMA são Altuglas, Plexiglas e Diakon. o processo de produção de Acrílico é realizado a partir do monômero metacrilato de metila via poliadição na presença de peróxido orgânico (processo conduzido aproximadamente a 40ºC). A polimerização se inicia geralmente através do uso de agentes capazes de formar radicais livres.

Este pode ser encontrado em forma de resina (para fabricação de lentes de faróis e lanternas, por exemplo) e soluções ou emulsões (utilizados na indústria das tintas, colas / adesivos). Quando utilizados para o segundo fim descrito no parágrafo anterior, pode contar com a adição de plastificantes, que alteram a flexibilidade da resina PMMA, permitindo-a ser utilizada como adesivo.

 

POLICONDENSAÇÃO


Também chamada de eliminação, neste processo, monômeros diferentes são adicionados ao reator, onde ocorre a eliminação de moléculas de baixa massa molecular, possibilitando que o restante dos monômeros se unam e formem um polímero específico sem a quebra de duplas ligações. Ao contrário da Poliadição, a Policondensação é um processo lento e que produz polímeros na faixa de 10.000 g/mol, contra 20.000 g/mol da Poliadição.

Resumidamente, Polímeros de Condensação são aqueles em que seus monômeros iguais ou diferentes se unem com a eliminação simultânea de moléculas de água ou outras pequenas moléculas de compostos que não farão parte do polímero. A única exceção é o Poliuretano (PU): Na reação de condensação, através da qual ele é obtido, não há liberação de moléculas. Os principais compostos liberados além da água são: Cloreto de Hidrogênio (HCl), Amônia (NH3) e o Cianeto de Hidrogênio (HCN).Sempre os polímeros de condensação terão uma estrutura regular, uniforme, isto é, os polímeros sempre virão alternados e não de forma aleatória. Só poderão ser formados copolímeros (cuja estrutura é irregular) quando mais de dois monômeros se unirem para formar o Polímero de Condensação.


Os polímeros de condensação mais comuns são:


Poliuretano (PU)

Obtido pela condensação do di-isocianato de parafenileno com o 1,2-etanodiol. É usado em isolamentos, aglutinantes de combustível de foguetes, revestimentos internos de roupas, espumas para estofados, buchas, batentes e coxins de veículos e etc;


Baquelite

As substâncias que dão origem ao baquelite são o fenol e o metanal (nome oficial para o formaldeído, o tipo mais comum de aldeído). Quando se utiliza celulose impregnada com resinas de baquelite, forma-se o comum "Fenolite", um tipo de polímero também termofixo excelente para ser aplicado como isolador elétrico. O principal porém dessa mistura é a hidrólise, já que a celulose tende a absorver água.


Poliéster

São Polímeros formados por vários ésteres, sendo que são necessários um ácido e um álcool para gera-los.

As resinas poliésteres podem ser classificadas em Poliéster Insaturado ou Poliéster Saturado, como o próprio nome menciona, a diferença está na cadeia molecular do polímero, que pode ou não apresentar insaturações entre os átomos de Carbono. Além disso, a presença da saturação ou não na cadeia polimérica é o que confere algumas das propriedades e características de cada tipo de resina poliéster.

Poliésteres insaturados (UP - Unsaturated Polyester): São resinas que possuem insaturações vinílicas dissolvidas normalmente em monômeros de estireno, formando sua cadeia polimérica. Trata-se de um polímero obtido pela reação química entre ácidos insaturados e saturados e biálcoóis, formando um polímero termorrígido, que possui simples e duplas ligações ao longo de sua cadeia. Esta resina é comercializada no estado líquido, e para que ocorra sua cura (formação das reticulações), adiciona-se à resina agentes iniciadores (como por exemplo o Octanoato de Cobalto) que iniciam o processo de cura e catalizadores (metil etil cetona) que aceleram a reação.

Existem alguns tipos de resinas poliésteres insaturadas disponíveis no mercado, tais como:

-> Resina Poliéster Ortoftálica;

-> Resina Poliéster Tereftálica;

-> Resina Poliéster Isoftálica;

-> Resina Poliéster Isoftálica com NPG;

-> Resina Poliéster Bisfenólica.


CURIOSIDADE: O aumento da resistência à hidrólise oferecida pelo NPG (sigla para “Neo Pentil Glicol”) protege as peças produzidas contra a absorção de água, fazendo com que este aditivo seja indicada para situações onde o produto a ser fabricado vai estar continuamente exposto a umidade.


CURIOSIDADE: Resinas poliéster utilizadas em funilaria automotiva são termofixas, ou seja, da classe insaturada.

→ Poliésteres saturados (SP - Saturated Polyester): Trata-se de um polímero obtido pela reação química entre biácidos saturados e biálcoóis, formando um polímero termoplástico e que possui apenas simples ligações ao longo de sua cadeia. Este polímero termoplástico é bastante versátil e possui diversas aplicações, podendo ser utilizado para fabricação de produtos de diversos segmentos de mercado, tais como, filmes (filtros para displays LCD e OLED, fitas cassete, VHS e disquetes), embalagens (garrafas de bebidas), fibras sintéticas (têxteis, tipo o tecido Tergal), peças de veículos e carcaças de conectores e componentes eletrônicos, além de plastificantes para outros polímeros. Trata-se de um polímero de alto peso molecular, que possui como monômeros grupos funcionais ésteres ligados aos hidrocarbonetos saturados. Abaixo, os principais tipos de poliésteres saturados:

-> PET - Polietileno Tereflato, sendo o mais comum do mercado, formado pela união do ácido tereftálico com o etanodiol;

-> BOPET - Polietileno Tereftalato Orientado Biaxialmente (apenas um processo de produção diferente para criação de filmes poliméricos);

-> PBT - Tereftalato de Polibutileno;

-> LCP - Polímero de Cristal Líquido;

-> PC - Policarbonato.


CURIOSIDADE: Para saber mais sobre os polímeros de cristal líquido e suas utilidades, CLIQUE AQUI!


Agregando mais conhecimento: O Policarbonato é um poliéster linear obtido através da reação entre o bisfenol A (mais especificamente p-isopropilenodifenol, também conhecido como difenilol-propano) e o fosgênio (cloreto de carbonila, um gás tóxico e corrosivo). A presença de grupos benzênicos na cadeia principal da molécula tornam o Policarbonato um polímero rígido, amorfo e com uma baixa contração na moldagem (tanto na transversal quanto paralela ao fluxo).


Poliamida (PA)

Um dos polímeros mais comuns. Geralmente as amidas não ocorrem na natureza, sendo sintetizadas através de reações de ácidos carboxílicos com a amônia (amida não substituída), reações de amônia, aminas primárias e secundárias (amidas substituídas) com haletos de ácidos carboxílicos e reação de ácido carboxílico com aminas primárias ou secundárias.


CURIOSIDADE: A ureia (CO(NH2)2) é uma carbamida que apresenta-se em forma de cristais brancos, sendo solúvel em água, álcool e benzeno. Pode ser obtida pelo aquecimento do cianato de amônio ou tratando-se a cianamida cálcica com ácidos diluídos. O ARLA 32, (sigla para "Agente Redutor Líquido Automotivo"), utilizado em veículos diesel para redução de poluentes, é uma solução aquosa com concentração de 32,5%, em massa, de ureia de alta pureza em água desmineralizada.


Entre as várias amidas sintetizadas atualmente, as principais amidas alifáticas são:

-> PA66 (Exametilenodiamina e Ácido Adípico) - sendo os monômeros o ácido hexanodioico e a 1,6-hexanodiamina;

-> PA6 (Caprolactama);

-> PA11 (Ácido Amino 11-Undecanóico);

-> PA12 (Dodecalonactama 1,12);

-> PA66/610 (Exametilenodiamina com Ácido Adípico e Ácido Sebácico);

-> PA6/12 (Mistura do PA6 e PA12);

-> PA612 (Exametilenodiamina e Ácido Dodecanóico);

-> PA6-3-T (Trimetil-Exametilenodiamina e Ácido Tereftálico);


Aramida (Amida Aromática)

É formado pela união entre o ácido tereftálico e o p-benzenodiamina, sendo então uma amida aromática (daí o nome "Aramida"). Assim como a Poliamida, existem diversas variantes, como por exemplo a Poli P-fenileno Tereftalamida (PPTA), conhecida mundialmente pelo nome comercial Kevlar. Caso queira saber mais sobre as aramidas, leia o texto sobre LCPs (Polímeros de Cristal Líquido), já linkado anteriormente neste artigo;


Silicone (Q)

Possui o Silício como elemento principal. Seus átomos estão alternados com os do elemento Oxigênio e o Silício se liga a radicais orgânicos. O silicone mais comum é o diclo-dimetil-silano. Caso queira saber mais sobre, veja o Capítulo 2 desta série, sobre borrachas Orgânicas e Inorgânicas.

Os Plásticos são divididos em dois grupos, de acordo com as suas características de fusão ou derretimento: Termoplásticos e Termorrígidos.


TERMOPLÁSTICOS


São plásticos que não sofrem alterações na sua estrutura química durante o aquecimento e que podem ser novamente fundidos após o resfriamento.

São polímeros que possuem suas cadeias poliméricas unidas por forças de atração intermolecular secundárias. Essas forças de atração são relativamente baixas, por esse motivo, com o emprego de temperatura são facilmente rompidas, possibilitando que esses materiais se fundam e sejam reprocessados diversas vezes, sem que haja total degradação dos mesmos.

A cada reprocessamento, os materiais termoplásticos perdem algumas de suas propriedades, pois, apesar de o emprego de temperatura sobre o material não degradar o mesmo no que se refere às forças intermoleculares, há a degradação de alguns dos monômeros das cadeias principais ou de aditivos e cargas presentes no Termoplástico. Por esse motivo, as empresas de transformação de plásticos utilizam material reciclado em frações, adicionados às resinas virgens, que possuem suas propriedades e características inalteradas, garantindo a qualidade dos produtos.

Os polímeros Termoplásticos são 100% recicláveis, por esse motivo, desde que sejam feitos os processos de descarte e coleta seletiva adequados, são ambientalmente corretos.


Principais características e propriedades


Os polímeros Termoplásticos possuem suas características variáveis, de acordo com a composição química que forma a cadeia polimérica de cada material, por esse motivo, são classificados em commodities, materiais de engenharia, materiais de alto desempenho e materiais de ultra desempenho.

Cada classificação caracteriza os materiais de acordo com suas propriedades, sendo os commodities, os que possuem propriedades mais simples e valor comercial reduzido, e os de ultra desempenho materiais com elevadas propriedades e alto custo. Em geral, as propriedades que todos os Polímeros Termoplásticos apresentam em comum é a propriedade de fusibilidade com emprego de temperatura, serem materiais 100% recicláveis, passíveis de pigmentação e de fácil processamento.

Exemplos: Prolipropileno (PP), Polietileno de Alta Densidade (PEHD), Polietileno de Baixa Densidade (PELD), a classe de Poliésteres Saturados (SP), Poliestireno (PS), Policloreto de Vinila (PVC), Poliamida (PA), Polimetilmetacrilato (PMMA), Acrilo Butadieno Estireno (ABS), Poliacetal (POM), Politetrafluoretileno (PTFE), Poliestireno Expandido (EPS) e etc.

TERMOFIXOS


São aqueles que não fundem com o reaquecimento. São polímeros que possuem suas cadeias poliméricas unidas através de reticulações ou ligações cruzadas, que são forças de atração intermoleculares primárias. Essas forças de atração são elevadas, por esse motivo, se há o emprego de temperatura, há o rompimento dessas ligações, degradando o material polimérico. Por esse motivo, os polímeros Termofixos não são recicláveis, contudo, podem ser reutilizados através de redução dos tamanhos de suas partículas através do processo de moagem, sendo utilizados como cargas em outros materiais, como por exemplo, a moagem de pneus velhos utilizados como cargas em asfalto e concreto.

Principais Características e propriedades


São materiais resistentes e duráveis, possuem elevada resistência à altas temperaturas de uso contínuo, boa resistência mecânica e química, podem ser rígidos ou flexíveis, podem formar compósitos com adição de cargas e reforços como fibras, por exemplo. Os Termorrígidos degradam-se termicamente em baixas temperaturas. São comumente resinas líquidas, que quando misturadas aos iniciadores ou catalisadores, iniciam sua reação de polimerização, formando as reticulações entre as cadeias durante o processo chamado cura da resina, tonando-se infusíveis.

Os polímeros termorrígidos podem ser moldados através de diversos processos de transformação, tais como, moldagem por compressão, injeção a frio, fundição, usinagem, entre outros.

Exemplos: Resinas Fenólicas / Baquelite, Poliepóxido, alguns tipos de Poliuretanos (PU), Poli-Imida (PI), Estireno Acrilonitrila (SAN), Poliacetato de Etileno Vinil (EVA), a classe de Poliésteres Insaturados (UP) e etc.

Para saber mais sobre polímeros, baixe os PDFs aqui linkados:

Glossario de termos aplicados a polimero
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Download • 116KB

No PDF abaixo, uma explicação ampliada do que foi abordado no tópico sobre polímeros:

Sobre Polímeros
.pdf
Download PDF • 2.81MB

No PDF abaixo há uma enorme lista de abreviações de nomes de compostos poliméricos:

Tabela de abreviaturas para compostos de
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Download • 1.48MB

Com a evolução de eletrônica, surgiram os semicondutores orgânicos, que são nada mais que polímeros condutores desenvolvidos em laboratório, e que já são amplamente utilizados pela indústria em telas OLED e capacitores CPA, por exemplo. Caso queira saber mais sobre este assunto, clique nos links abaixo:


-> Semicondutores - o que são?

-> Óptica - Como funcionam as telas OLED

-> Óptica - LED

-> Capacitores CPA

-> Capacitores de Polímero de Tântalo

 

Plástico x Borracha


CURIOSIDADE: Plásticos podem ter qualquer forma, bastando molda-los com calor e pressão. Plásticos são resinas sintéticas que podem admitir a forma de fibra. Tanto a borracha sintética ou orgânica quanto o plástico são resinas. Tanto a borracha quanto o plástico são feitos de polímeros. O que difere uma borracha de um plástico é seu comportamento mecânico, ou seja, a elasticidade.


Nos plásticos, as moléculas poliméricas são mantidas unidas apenas pelas forças eletrostáticas, enquanto nas borrachas há um processo chamado vulcanização que liga as moléculas entre si por meio de ligações químicas (geralmente pontes de enxofre, porém a vulcanização sem enxofre também pode ser feita - podem ser utilizados óxidos metálicos, peróxidos orgânicos ou até resina de poliepóxido), o que faz com que a estrutura polimérica seja um pouco flexível, admitindo que a borracha se deforme e acumule energia, mas quando a força cessa essa energia é liberada e as moléculas retornam às suas posições.

Os plásticos, quando submetidos à uma força, se deformam de forma permanente (ou plástica) e a energia gasta na deformação se dissipa como calor, não havendo nada para recuperar a forma original do corpo quando a força cessa.

Para saber mais sobre borrachas, leia o segundo capítulo desta série. Basta CLICAR AQUI!

 

Temperatura de Transição Vítrea


O artigo sobre Cristais Líquidos traz uma breve explicação sobre a temperatura de transição vítrea (Tg) e a temperatura de isotropização (Tiso).

Apesar dele já ter sido linkado anteriormente, deixo o link novamente abaixo:


-> Cristais Líquidos: Leia o tópico "Para nos situarmos", sobre Tg e Tiso

Mas quais as aplicações de cada tipo de plástico? Este conteúdo é encontrado no quinto capítulo desta série! Para lê-lo, basta CLICAR AQUI!

Este foi o primeiro capítulo da série sobre Ciência e Tecnologia dos Materiais. O próximo capítulo é sobre a borracha. Não deixe de ler!


Caso tenha ficado algum "ponto solto", alguma discordância, erros de digitação e caso esteja faltando alguma coisa, ou você queira trazer sugestões ao blog, entre em contato pelo hardwarecentrallr@gmail.com.

 

Texto: Leonardo Ritter.

Imagens, gráficos e desenhos: Google Imagens; Leonardo Ritter.

Fontes: Rubberpedia (Manuel Morato Gomes); Mundo Educação (Jennifer Fogaça); Brasil Escola (Jennifer Fogaça); SABÓ; ANIP (Associação Nacional da Indústria de Pneumáticos); Vedamotors; Fricwel; Fras Le; Akroplastic; DMI International Business; Wikipedia (somente artigos com fontes verificadas!).


Última atualização: 05 de Julho de 2022.

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