• Drano Rauteon

Resina, Fibra, Borracha e Plástico - Que termos são estes?

Atualizado: 13 de Dez de 2020

Pra nós, basta olhar pra um objeto e dizer que ele possui plástico, borracha e metal e 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 qualidades 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 PU, de dielétricos de capacitores feitos em PP, PE, PC e até polímeros condutores feitos de 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 a 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”.

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

As fibras são materiais muito finos e alongados, como filamentos, que podem ser contínuos ou cortados. Podem ser de comprimento limitado (fibras em sentido estrito) ou praticamente indefinido (filamentos). Podem estar isoladas ou agrupadas em blocos. As fibras usadas na manufatura são classificadas conforme a sua origem, que pode ser natural, artificial ou sintética.


Fibras Naturais

São as fibras retiradas prontas da natureza, podendo ser de origem vegetal ou animal:

-> Nas fibras de origem vegetal temos as chamadas “fibras semente”, sendo as mais comuns o Algodão (CO), o Linho (CL), Rami (CR) e a Juta (CJ);

-> Nas fibras de origem animal, temos a Seda (SK ou S), Mohair (WM), Caxemira (WK) e a Angorá (WA).


Fibras Artificiais

2. Fibras artificiais: São produzidas pelo Ser Humano, porém utilizando como matéria-prima produtos da natureza, como por exemplo a celulose. As mais comumente usadas são a Viscose (CV), o Acetato (CA), o Lyocel e o Modal.


Fibras Sintéticas (ou Orgânicas)

3. Fibras sintéticas ou orgânicas: São fibras produzidas pelo Ser Humano usando como matéria-prima resinas sintéticas obtidas a partir de compostos retirados do petróleo. As mais conhecidas são o Poliéster (PES), a Poliamida (PA), o Acrílico (PAC), o Polipropileno (PP) e o Poliuretano (PU), além das Aramidas (Kevlar e Nomex).


Lá vão algumas curiosidades sobre as Fibras Sintéticas:

É comum, porém incorreto, chamar pelo nome comercial:

→ Lycra - Polimero poliureteno elastomerico (PUR). Nome comercial registrado pela indústria química americana DuPont;

→ Nylon - Poliamida (PA). Nome comercial registrado pela indústria química americana DuPont;

→ Kevlar - Poliaramida de carbono ou Policarbamida. Nome comercial registrado pela indústria química americana DuPont;

→ Teflon - Politetrafluoroetileno (PTFE).Nome comercial registrado pela indústria química americana DuPont;

→ Isopor – Poliestireno Expandido (EPS). Nome comercial registrado pela indústria química alemã Knauf;

→ Viton – Fluoelastômeros (FPM). Nome comercial registrado pela indústria química americana Chemours Company;

→ Neopreno - Policloropreno (CR). Nome comercial registrado pela indústria química americana DuPont;

→ Mylar - Tereftalato de Polietileno Orientado Biaxialmente (BOPET). Nome comercial registrado pela indústria química americana DuPont;

→ Vectran - Polímero de Cristal Líquido (LCP). Registrado pela indústria química americana Celanese Corporation.


Fibra de Vidro


Apesar de não serem usualmente apresentados como tal, os vidros podem ser considerados como um subgrupo dos materiais cerâmicos. Entretanto, devido à sua estrutura peculiar (ausência de organização de seus átomos), e diferença na sequência de operações de fabricação (o vidro inicialmente é fundido em um forno e depois é conformado, enquanto as cerâmicas primeiramente são conformadas e depois passam por um forno a alta temperatura), os vidros são tratados como um grupo à parte da cerâmica.

Uma das coisas que faz o vidro ser um subgrupo das cerâmicas é sua composição: tanto a cerâmica quanto o vidro utilizam Sílica, que pode ser encontrada na forma de areia ou de pedra cinzenta e encontra-se no leito dos rios e em pedreiras.

A Sílica é um material básico na indústria de vidro, cerâmicas e refratários, e é uma importante matéria-prima na produção de silicatos solúveis, Silício e seus derivados Carbeto de Silício e Silicones.

O Vidro é uma substância sólida e amorfa, que apresenta temperatura de transição vítrea. No dia-a-dia o termo se refere a um material cerâmico transparente geralmente obtido com o resfriamento de uma massa líquida à base de sílica.

Em sua forma pura, o vidro é um óxido metálico transparente, de elevada dureza, essencialmente inerte e biologicamente inativo, que pode ser fabricado com superfícies muito lisas e impermeáveis. Estas propriedades desejáveis conduzem a um grande número de aplicações. No entanto, o vidro geralmente é frágil, quebra-se com facilidade. O vidro comum se obtém por fusão em torno de 1.250 °C de Dióxido de Silício, (SiO2), Carbonato de Sódio (Na2CO3) e Carbonato de Cálcio (CaCO3). A composição do vidro também pode incluir fundentes, estabilizantes, corantes e descorantes.

→ Vitrificantes: São usados para dar maior característica à massa do vidro e são compostos de anidrido sílico, anidrido bórico e anidrido fosfórico;

→ Fundentes: Possuem a finalidade de facilitar a fusão da massa silícea, e são compostos de óxido de sódio e óxido de potássio.

→ Estabilizantes: Têm a função de impedir que o vidro composto de silício e álcalis seja solúvel. São eles: óxido de cálcio, óxido de magnésio e óxido de zinco.

Para gerar Fibra de Vidro (Fiber Glass – Abreviado por GF), o composto descrito acima é aquecido até ficar em estado líquido (cerca de 1600°C). Este líquido é submetido ao resfriamento sob alta velocidade, onde o controle cinético e térmico favorece a obtenção de fios de tamanhos e diâmetros desejáveis ao atravessar uma espécie de “grade” de Platina, através de furos extremamente finos que são reguláveis e podem produzir diversas espessuras de fios. Esse processo cria fios de vidro tão finos que são melhor medidos em mícrons (uma unidade de comprimento que equivale a um milionésimo de metro). A junção de milhares destes fios forma a chamada “Lã de Vidro” (em aparência é semelhante a Lã de Algodão).

Na indústria química, a Lã de Vidro pode ser adicionada a um aglutinante e formar uma estrutura super resistente denominada PRFV (Plástico Reforçado com Fibra de Vidro).

É o que ocorre com componentes feitos em PA66-GF30, uma mistura de Poliamida com 30% de Fibra de Vidro, ou então PPGF35, uma mistura de Polipropileno com 35% de Fibra de Vidro.

No caso de correias, o compósito pode ser formado por uma malha em Fibra de Vidro (GF), que em paralelo com uma malha de Poliamida (PA66) e uma matriz de Borracha Hidronitrílica (HNBR) forma uma cinta de alta resistência capaz de sincronizar e transmitir força e movimento entre duas ou mais polias ou engrenagens.

Imagem 1 - Uma correia dentada 6K288-BA feita em HNBR-GF-PA66 aplicada em um motor FoMoCo (Ford Motor Company).


CURIOSIDADE: Para finalizar, mais um exemplo de fibras que é comum em nosso cotidiano: A Fibra de Aço!

Popularmente conhecida como "palha de aço", "lã de aço" ou simplesmente pelo nome comercial "Bombril", a fibra de aço é um outro bom exemplo de fibra. Atualmente ela é utilizada em CRFA (Concreto Reforçado com Fibra de Aço) substituindo as estruturas de ferro amarrado utilizadas para reforçar as construções.

A borracha natural é o poli-isopreno extraído do látex das seringueiras. O látex é produzido em muitas espécies vegetais tropicais, porém praticamente toda a produção mundial de borracha natural vem da extração de látex da seringueira (Hevea brasiliensis).

Através de incisões no caule dessa árvore, o líquido branco escorre, sendo coletado em tigelas e devendo ser recolhido com frequência a fim de evitar contaminação e putrefação.

O polímero da borracha é um polímero de adição, conhecido como poli-isopreno, pois é formado pela adição de 1,4 de monômeros de isopreno (metilbut-1,3-dieno):

Fórmula estrutural 1


Essa reação está aqui de um modo simplificado, pois nas árvores elas são bem mais complexas e necessitam de enzimas atuando como catalisadores. O valor de n na fórmula do poli-isopreno acima é na ordem de 5000 e a borracha natural é formada por cerca de 35% desse polímero. Veja a macromolécula do poli-isopreno abaixo:


Imagem 2


Vulcanização

No entanto, a borracha natural possui algumas propriedades que dificultam a sua utilização. Por exemplo, no frio, ela torna-se dura e quebradiça, enquanto, no calor, ela fica mole e pegajosa.

Por isso, ela precisa passar por um processo chamado de vulcanização, que foi descoberto em 1839 por Charles Goodyear. Trata-se da adição de enxofre ao poli-isopreno, que rompe as suas ligações duplas e forma pontes de enxofre que ligam as cadeias laterais e tornam a histerese da borracha mais baixa (se ela for apertada, por exemplo, rapidamente ela irá voltar para seu formato original), baixa deformação permanente e grande elasticidade. Desse modo, a borracha pode ser usada para a fabricação de inúmeros produtos.

De forma resumida, a borracha vulcanizada possui mais resistência física e elasticidade do que a borracha “crua”.

Para ver mais sobre vulcanização de borrachas, acesse os PDF's abaixo:

SOBRE A VULCANIZAÇÃO-convertido (1)
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Vulcanização com enxofre:

Vulcanização com Enxofre
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Vulcanização sem Enxofre:

Vulcanização sem Enxofre
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Borrachas sintéticas


As borrachas sintéticas são polímeros diênicos sintetizados, como o polibutadieno e o policloropreno. Imitando a reação que ocorre nas árvores da seringueira, os cientistas passaram a realizar reações de polimerização de adição de compostos diênicos, produzindo vários tipos de borrachas sintéticas. Dependendo do tipo de monômero que se usa para produzir o polímero, conseguem-se borrachas com diferentes propriedades.

Atualmente, as borrachas sintéticas são mais utilizadas do que a borracha natural. Tanto a natural quanto as sintéticas são consideradas elastômeros, isto é, substâncias que, quando são submetidas à tensão, passam de rearranjos desordenados a arranjos lineares, de maneira reversível.


As borrachas sintéticas mais comuns atualmente são as obtidas por meio da polimerização do acetileno (buta-1,3-dieno), que forma o polibutadieno, e a partir do cloropreno (2-clorobut-1,3-dieno), que produz o policloropreno:

Fórmula estrutural 2


Parte da borracha usada nos pneus é sintética, conhecida como BuNa-S, sendo formada pelo eritreno (but-1,3-dieno) e pelo estireno (vinilbenzeno), que, em inglês, escreve-se “styrene”, por isso, o “S” no final. O “Na” também vem da atuação do sódio (Na – do latim Natrium) como catalisador:


Fórmula estrutural 3


A BuNa-S é um copolímero, sendo formada pela adição de diferentes monômeros. Outros exemplos de borrachas sintéticas que também são copolímeros é a Buna-N, que é usada em revestimentos de tanques de gasolina, de mangueiras e em gaxetas.

O BuNa-N é formado pelo eritreno (but-1,3-dieno), de onde vem o prefixo “bu”, e pela acrilonitrila, de onde vem um grupo Nitrilo e, por isso, o “N” no final. Já o “Na” vem do sódio, que atua como catalisador na reação de polimerização desse copolímero:

Fórmula estrutural 4


Já a borracha sintética ABS, que entre suas utilidades estão a produção de pneus, carcaças de aparelhos elétricos e eletrônicos e em embalagens, é formado pela união de três monômeros: acrilonitrila (A), but-1,3-dieno (B) e estireno (S do inglês “Styrene”):

Fórmula estrutural 5



Curiosidades sobre os compostos de borracha

1. No pneu de passeio, a borracha predomina, sendo 27% sintética e 14% natural. O negro de fumo constitui 28% da composição. Os derivados de petróleo (como por exemplo a Cera Parafínica ou Carbono Amorfo) e produtos químicos (como por exemplo Óxido de Zinco e Ácido Esteárico) respondem por 17%, o material metálico (ou aço) por 10% e o têxtil por 4%. Lembrando que há a adição de enxofre como agente vulcanizador.

Os pneus de automóveis são projetados para suportar altas velocidades, enquanto os pneus de carga são fabricados de acordo com o peso que deverão sustentar. Com isso, a quantidade de borracha natural nos pneus de caminhões está em torno de 30%.

Já que o assunto é pneus e borrachas, acho um momento oportuno pra mostrar isso:

Imagem 3 - Créditos: Garagem do Bellote TV (You Tube)


A imagem acima é do pneu reserva do "Sueco voador", o icônico SAAB 900 Turbo S 16V AERO, trazido pela General Motors para testes em 1991 e que ficou por aqui, na mão de um colecionador.


2. Juntas de vedação dinâmica, isto é, retentores, podem ser fabricados com borracha sintética do tipo NBR (Nitrilo Butadieno). A borracha nitrílica pertence à classe das borrachas especiais resistentes ao óleo e é um copolímero de butadieno e acrilonitrilo, sendo a polimerização feita por um processo de emulsão, como o usado para o SBR, podendo ser realizada a quente ou a frio, obtendo-se os denominados, “hot nitriles” e “cold nitriles” conforme a temperatura é superior a 30 °C ou se situa entre 5 °C e 30 °C, respectivamente.

A produção de NBR em escala industrial começou em 1934 na cidade alemã de Leverkusen, tendo o primeiro tipo de NBR aparecido no mercado sob o nome de BuNa-N e, mais tarde, como PerBuNaN-N. Os diferentes graus (ou tipos) de NBR distinguem-se pelo conteúdo em acrilonitrilo (abreviadamente ACN) o qual pode variar de uma forma geral de 18 a 51 % e pela viscosidade.

Na produção de NBR, tal como no caso do SBR, existem muitos parâmetros que variando originam uma grande diversidade de graus comerciais disponíveis. Alguns desses parâmetros são:

→ Teor em acrilonitrilo que influencia diretamente a resistência ao óleo e à gasolina, bem como a flexibilidade a baixa temperatura; → Temperatura de polimerização que origina os “hot” ou “cold” nitrilos; → Modificador da cadeia que provoca diferenças na viscosidade Mooney e no processamento; → Estabilizador que origina diferenças na cor e na estabilidade durante a armazenagem; → Misturas com PVC que produzem os tipos de borracha conhecida como NBR/PVC.


Resumidamente, a borracha nitrílica (NBR) oferece um bom balanço entre a resistência a baixa temperatura (entre -10°C e -50°C), ao óleo, a combustíveis e aos solventes, resistência essa em função do teor em acrilonitrilo. Estas características combinadas com uma boa resistência a alta temperatura e à abrasão, tornam a borracha de NBR aconselhada para uma grande variedade de aplicações. Apresenta também boa resistência à fadiga dinâmica, baixa permeabilidade ao gás e a possibilidade de ser misturada com materiais polares como o PVC.


3. Na produção de correias dentadas sincronizadoras de motores a combustão interna atuais, um dos materiais sintéticos utilizados é o HNBR (Acronitrilo Butadieno Hidrogenado), uma evolução do NBR descrito no tópico acima.

A produção da borracha de Acrilonitrilo Butadieno Hidrogenado começa com a obtenção de um NBR pelo processo de polimerização por emulsão, sendo depois este polímero dissolvido num solvente apropriado. Após a dissolução estar completa, a adição de hidrogênio gasoso em conjunto com a adição de um catalisador metálico a uma determinada temperatura e pressão provoca uma hidrogenação seletiva, parcial ou completa, para produzir um polímero de nitrilo altamente saturado. A designação de HSN ("high satured nitrile") pela qual o HNBR é por vezes referido, tem neste facto a sua origem. O solvente e o catalisador são depois recuperados e a fração restante seca, sendo o produto seco seguidamente embalado e empacotado. Os catalizadores adequados para serem usados em soluções aquosas podem ser complexos de Piridina-Cobalto ou complexos de Rádio, de Rutínio, de Iridio e de Paladio, sendo particularmente efetivo um catalizador baseado em metais de transição com um iodeto trivalente de Rádio.

Os diferentes tipos de HNBR's disponíveis no mercado abrangem uma gama de conteúdo em acrilonitrilo (ACN), de cerca de 17 a 50% e uma gama de viscosidades de 50 a aproximadamente 150 ML (1+4) a 100 °C, o que é bastante vantajoso, uma vez que podemos fazer a nossa escolha de acordo com as propriedades pretendidas e de acordo com o processo de manufatura que vamos usar (moldagem por compressão, injeção ou transferência ou processo de extrusão).

O teor em ACN determina aqui, tal como no caso da borracha de NBR, a resistência aos fluidos, a resistência química, e também o desempenho em baixa temperatura da seguinte forma:

Aumentando o teor em acrilonitrilo, diminui o aumento de volume do composto correspondente e melhora a resistência química, mas a flexibilidade a baixa temperatura fica mais pobre.

Igualmente importante é o nível de hidrogenação do HNBR já que, à medida que ele aumenta, melhoram a resistência ao calor e ao ozônio, diminuindo, no entanto, a histerese dinâmica. Devemos igualmente referir que o nível de hidrogenação condiciona a escolha do tipo de sistema de vulcanização a usar.


Propriedades dos Vulcanizados de HNBR


De uma forma geral, os vulcanizados de HNBR podem ser utilizados numa gama de temperaturas de -40 °C a 160 °C e apresentam: → Elevados valores de tensão de rotura; → Elevada resistência ao calor pelo que os valores retidos das propriedades físicas, após exposição a altas temperaturas, são elevados; → Boa resistência à compressão especialmente a alta temperatura; → Boa flexibilidade a baixa temperatura; → Excelente resistência ao Ozônio; → Boa resistência ao vapor; → Boa resistência a radiações ultravioleta; → Boa resistência química a óleos técnicos agressivos, ATF, biodisel e anti-congelantes (como por exemplo o Etilenoglicol); → Boa resistência em meios ácidos e alcalinos e ao Sulfeto de Hidrogénio (antigo Sulfureto de Hidrogênio).


4. Plásticos e borrachas de acabamento e vedação de veículos podem utilizar borracha sintética EPDM (Etileno-Propileno-Dieno-Metileno). Correias também podem utilizar este material somado com Poliamida (PA66).

Imagem 4 - Outra correia para motores FoMoCo, porém desta vez é uma Poly V 6PK (6 frisos) para aplicação no sistema de acessórios.


A borracha de etileno-propileno-dieno-metileno (EPDM), uma das borrachas muito utilizadas atualmente, pertence ao grupo genérico das “borrachas de etileno-propileno”, grupo que engloba duas variedades de borrachas: os copolímeros e os terpolímeros.

As borrachas de etileno-propileno-metileno (EPM e EPDM) foram introduzidas em 1962 nos EUA, embora a produção comercial só tenha começado em 1963.

Os copolímeros são geralmente referidos como borrachas “EPM”, em que as letras “E” e “P” significam respectivamente, Etileno e Propileno, enquanto que a letra “M” significa que a borracha tem uma cadeia saturada do tipo Polimetileno (-(CH2)x-). O EPM, também designado por APK ou EPR, é portanto uma borracha obtida através da copolimerização do Etileno e do Propileno.

Tem elevado peso molecular, é amorfa e saturada e, por ser saturada, só pode ser vulcanizada com peróxidos orgânicos. À temperatura ambiente, o polietileno é um plastomero cristalino, mas aquecendo-o, ele passa através de uma fase “elastomérica”. Se interferirmos na cristalização do Polietileno, ou seja, se incorporarmos na cadeia do polímero elementos que impeçam a cristalização, a temperatura de fusão e a fase elastomérica podem ser reduzidas para valores inferiores à temperatura ambiente. Estes materiais amorfos e vulcanizáveis são os EPM's, sendo completamente amorfos e não auto-reforçantes aqueles que possuem entre 45 a 60% de etileno.

Se o conteúdo em etileno for da ordem de 70 a 80%, os polímeros contêm longas sequências de etileno, que são particularmente cristalinas, sendo por isso referidos como graus “sequential” e o seu comportamento em processamento difere muito do apresentado pelos polímeros amorfos.

Uma vez que a vulcanização da borracha de EPM com peróxido, a única possível, apresenta algumas desvantagens, foi desenvolvida a reação do Etileno-Propileno com um Dieno para ser possível a vulcanização com Enxofre e aceleradores convencionais. O produto da polimerização assim obtido é, como já referido, o EPDM, Terpolímero composto por três unidades de monómeros: Etileno, Propileno e Dieno.

Nos terpolímeros, usualmente referidos como borracha de “EPDM”, as letras “E”, “P” e “M” têm o mesmo significado que anteriormente referido, designando a letra “D” o terceiro monómero, um Dieno, que introduz insaturação na cadeia. Os EPDM's são, portanto, EPM's insaturados.

Os dienos mais utilizados são 1,4 hexadieno (1,4 HD), o Diciclopentadieno (DCPD) e o Etilidene Norbornene (ENB), este o mais usado devido à sua fácil incorporação e à sua maior aptidão para a vulcanização com Enxofre, embora seja o mais caro.


5. Peças plásticas que não estão montadas em locais de muito calor podem utilizar a borracha sintética ABS (Acronitrila-Butadieno-Estireno).

O ABS é um copolímero, e a proporção exata de cada componente na composição do copolímero depende da utilização final do produto para que este se destina. As proporções desta composição podem variar de 15% a 35% de Acrilonitrila (ACN) e 40% a 60% de Estireno, com 5% a 30% de Butadieno. O resultado é uma longa cadeia de Polibutadieno interligada por cadeias curtas de Acrilonitrila com Estireno. Os grupos de nitrilas das cadeias vizinhas, por serem polares, atraem-se uns aos outros ligando as cadeias, fazendo assim com que o ABS seja mais resistente que o poliestireno puro, vulgarmente conhecido por "esferovite". O estireno confere-lhe uma superfície brilhante e impenetrável, e o butadieno, que é uma substância borrachosa, dá-lhe uma flexibilidade que se estende às temperaturas baixas.

O resultado físico deste copolímero é um material termoplástico rígido e leve, com alguma flexibilidade e resistência na absorção de impacto . Esta resina sintética termoplástica pode assumir quaisquer formas e cores, por moldagem térmica a altas temperaturas e adição de pigmentos.

As resinas ABS podem ser encontradas em tipos adequados para moldagens por injeção, extrusão, por sopro, expansível e para conformações a quente. Alguns tipos de ABS são compostos com outros tipos de resinas tendo a finalidade de atingir propriedades especiais. O ABS é característico pela facilidade na sua moldagem. Outras resinas ABS são empregadas para alterar a rigidez do PVC para sua utilização em tubos, chapas e peças moldadas.

A produção de 1 kg de ABS requer o equivalente a cerca de 2 kg de petróleo como matéria-prima. Ainda na consideração de custo de produção deve ser levado em consideração a energia gasta na produção do plástico, entre outros custos fixos, o que ainda assim configura o copolímero ABS em um plástico de baixo custo e com bom relação custo-beneficio quando considerada sua durabilidade e resistência mecânica.

Os polímeros de ABS são resistentes a alcalinos, ácidos aquosos, ácidos hidroclorídrico e fosfórico-concentrados, álcoois e óleos animais, vegetais e minerais, mas são inchados por ácido acético glacial (que é o componente ácido do vinagre), tetracloreto de carbono e hidrocarbonetos aromáticos. São atacados também pelos ácidos sulfúrico e nítrico-concentrados, e são ainda solúveis em ésteres, cetonas e organoclorado de etileno. As características de envelhecimento dos polímeros são provocadas pela quantidade de polibutadieno e, por isto, é normal incluírem-se antioxidantes na sua composição.

O ABS é inflamável quando exposto a altas temperaturas. As características de impacto das resinas ABS são excepcionais à temperatura ambiente, e em determinados tipos de resinas chegam a resistir às temperaturas baixas de até -40 °C.


Estes foram apenas alguns exemplos de borrachas sintéticas utilizadas na indústria automobilística e na indústria geral.

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.


O que são polímeros?


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 5


Fórmula estrutural 6


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 6


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 7


Já os copolímeros:

Imagem 8


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:

Imagem 9


Sobre o grau de polimerização d eum 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.


1. Poliadição: Se utiliza 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: Obtido a partir da repetição de monômeros de Etileno. Existe o Polietileno de Alta Densidade (PEHD) e o Polietileno de Baixa Densidade (PELD). É utilizado na produção de sacolas, brinquedos e etc;


→ Polipropileno (PP): Obtido a partir da repetição de monômeros de propileno (Propeno). É utilizado na fabricação de peças de acabamento de automóveis, seringas de injeção, carpetes, e etc;


→ Poliestireno (PS): Obtido a partir da repetição de monômeros de estireno. Utilizado em dielétricos de capacitores, seringas de injeção, Isopor e etc;


→ Policloreto de Vinila (PVC): Obtido a partir da repetição de monômeros de cloreto de vinila. Utilizado na forração de teto, capas de chuva, tubulações e conexões hidráulicas residenciais / prediais / industriais, conduítes corrugados elétricos, discos de vinil, mangueiras, e etc;


→ Politetrafluoretileno (PTFE): Obtido a partir da repetição de monômeros de tetrafluoretileno. Utilizado como revestimento anti-aderente de panelas e frigideiras, juntas de vedação dinâmicas (retentores) e gaxetas, isolante elétrico, e etc;


→ Poliacetato de Vinila (PVA): Obtido a partir da repetição de monômeros de Acetato de Vinila. Utilizado em tintas, gomas de mascar e adesivos;


→ Cloropreno: Obtido a partir da repetição do monômero 2-cloro-1,3-butadieno. Utilizado em coifas de vedação úmidas e não úmidas (coifas de homocinética, semi-eixo e etc) além de várias outras funções.

2. Policondensação (ou 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 automotores e etc;


Baquelite: As substâncias que dão origem ao baquelite são o benzenol e o metanal. É empregado em revestimentos como tintas e vernizes, colas para madeira, cabos de panelas, interruptores elétricos, tomadas, conectores, placas de circuito eletrônico, tampas, e etc;


Poliéster: São Polímeros formados por vários ésteres, sendo que são necessários um ácido e um álcool para formá-los. O principal poliéster é o PET (polietilenotereflato), Poliéster Saturado (SP) ou Tereftalato de Polietileno Orientado Biaxialmente (BOPET), formado pela união do ácido tereftálico com o etanodiol. Outro material comum na indústria é o PBT (Tereftalato de Polibutieno). É usado em produção de fibras têxteis, como o tecido tergal, na produção de garrafas de refrigerantes e outras bebidas, de fitas de vídeo e disquetes, de vasos e válvulas cardíacas, como protetor para facilitar a recuperação de tecidos orgânicos que sofreram queimaduras, dielétrico de capacitores entre outras utilidades;


→ Poliamida (PA): Os monômeros da poliamida mais comum, a PA66 (Exametilenodiamina e Ácido Adípico), são o ácido hexanodioico e a 1,6-hexanodiamina. Existe ainda a PA6 (Caprolactama), a 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) e PA6-3-T (Trimetil-Exametilenodiamina e Ácido Tereftálico). As aplicações de PA66 podem ser observadas em rolamentos sem lubrificação, engrenagens, embalagens, fibras têxteis, velcros, cerdas de escovas, fios de pesca, conectores elétricos e carcaças de componentes / módulos eletrônicos (na maioria das vezes reforçado com GF), telas de peneiras, malha de correias, e etc.


→ Aramida: É formado pela união entre o ácido tereftálico e o p-benzenodiamina porém, assim como a Poliamida existem diversas variedades de Aramida. Pra fins de curiosidade, a Fibra de Aramida é 5 vezes mais resistente que o aço por unidade de peso, é um material bastante flexível, leve e só derrete após 8 segundos exposto a uma temperatura de 1000 °C. É aplicado principalmente em coletes à prova de balas, bem como em chassis de carros de corrida, em roupas dos pilotos desses carros, em roupas de combate a incêndios, em peças de aviões, blindagem de veículos civis e militares, juntas de vedação estáticas de motores de combustão interna, correias dentadas, discos de embreagem e etc;


→ Policarbonato (PC): Formado pelo fosgênio e pelo p-isopropilenodifenol, o policarbonato é muito usado em vidros à prova de bala, em lentes de óculos de sol, CD's e DVD's, equipamentos com raio-X, janelas de segurança e estruturas para se cobrir áreas;


→ Silicones: 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. Estes compostos são utilizados em próteses colocadas através de cirurgias plásticas, lubrificação de moldes, vedação de janelas, resinas encapsuladas, cosméticos (óleos e cremes para a pele), juntas de vedação estáticas e dinâmicas para reter fluídos, e etc.


Para saber mais sobre polímeros, baixe os PDF's aqui linkados:

Glossario de termos aplicados a polimero
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No PDF abaixo, uma explicação ampliada do que foi abordado no tópico sobre polímeros:

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

Tabela de abreviaturas para compostos de
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Classificação de plásticos



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), Polietileno Tereftalato (PET), Poliestireno (PS), Policloreto de Vinila (PVC), Poliamida (PA), Polimetilmetacrilato (PMMA), Acrilo Butadieno Estireno (ABS), Poliacetal (POM), Politetrafluoretileno (PTFE), Poliestireno Expandido (EPS), Poliéster (PET, BOPET, PBT ou LCP) 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, Poliepóxido, Poliuretanos (PU), Baquelite, Poli-Imida (PI), Estireno Acrilonitrila (SAN), Poliacetato de Etileno Vinil (EVA) e etc.

Depois de todo este resumo sobre diversos materiais utilizados na indústrias podemos concluir que:

→ Fibras são fios muito finos e flexíveis, que em grandes quantidades formam lãs (tipo lã de vidro e lã de algodão);

→ Plásticos podem ter qualquer forma, bastando molda-los com calor e pressão;

→ Plásticos são resinas sintéticas que podem admitir a forma de fibra;

→ Resinas sintéticas são feitas de monômeros, que formam os polímeros.

→ Borrachas são resinas que podem ser de origem natural ou sintética;

→ Borrachas, independente da origem, são elásticas, ou seja, elastômeros;

→ Tanto a borracha sintética 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.


OBSERVAÇÃO: Resina sintética é uma substância viscosa produzida em laboratório e que pode ser moldada (plástico) e virar um sólido. Sendo assim, uma resina pode ser moldada em finos fios, que são chamados de "Fibras" (foram explicados lá no início do texto). Também é chamado de resina as secreções retiradas da natureza, como por exemplo o Latex utilizado na produção de borracha, e que também foi explicado nesse texto.


Agora que já sabemos a diferença entre resinas, fibras, plástico e borracha, alguns exemplos abaixo vão mostrar que as resinas e fibras são amplamente utilizadas na engenharia.


As resinas sintéticas são muito utilizados na indústria eletrônica e na elétrica:


→ Capacitores de Plástico podem utilizar como dielétrico o Polipropileno (PP), Poliestireno (PS), Poliéster (Tereftalato de Polietileno Orientado Biaxialmente, abreviado por BOPET), Policarbonato (PC), Politetrafluoretileno (PTFE), Naftalato de Polietileno (PEN) ou Sulfeto de Polifenileno;


→ Os CD's, DVD's e BluRay's utilizam Policarbonato (PC) em uma de suas camadas;


→ Fitas de vídeo VHS, fitas cassete e disquetes são feitos de Tereftalato de Polietileno Orientado Biaxialmente (BOPET) com uma película de óxido de ferro por cima;


→ Capacitores de Polímero de Tântalo ou de Polímero de Alumínio utilizam o Polipropirrol (Ppy) ou o Politiofeno (PEDOT ou PEDT);


→ Conduítes de proteção de fios podem utilizar Policloreto de Vinila (PVC – Polyvinyl Chloride);


→ Invólucros e carcaças de boninas de ignição e módulos eletrônicos que operam sob altas temperaturas podem utilizar Poliamida com Fibra de Vidro (PA66-GF). Alguns sensores podem utilizar o Tereftalato de Polibutieno reforçado com 30% de Fibra de Vidro (PBT-GF30). Veja abaixo a imagem de um sensor MAP de um motor Renault:

Imagem 10 - Sensor MAP com invólucro de PBT-GF30


→ Placas de Circuito Impresso de computadores, notebooks, caixas de fusíveis e relês, além de vários outros sistemas eletrônicos utilizam Fenolite ou Baquelite em sua composição, podendo, em alguns casos, ter até Fibra de Vidro reforçando a estrutura.


→ Capacitores e relés podem ter um invólucro feito em Polímero de Cristal Líquido (LCP - Resina Poliéster aromática termoplástica que em estado sólido possui excelentes características para estes fins), podendo até ter um preenchimento interno de resina sintética Poliepóxido (chamado popularmente de Epóxi). Resistores, capacitores e indutores SMD também podem ter encapsulamento feito em Poliepóxido. Veja abaixo a imagem de um componente com estas características:

Imagem 11 - Capacitor com invólucro cilindrico de plástico LCP e preenchimento interno de epóxi, que pode ser visto na região dos dois terminais;


CURIOSIDADE: Alguns circuitos eletrônicos utilizam a tecnologia COB (Chip On Board) onde um microcontrolador ou microprocessador é embutido na placa. Para fazer circuitos impressos com esta característica é comum o emprego de Poliepóxido. Esta resina é colocada por cima do chip, sendo chamada de "Glob Top", uma espécie de encapsulamento que gera bastante dificuldade para acessar o chip caso precise ser feito uma manutenção. Veja um Glob Top na imagem abaixo:

Imagem 12 - CI recoberto por resina Poliepóxido


→ Socket's PGA, Slot's PCI, PCI Express, conectores de energia ATX, P4, EPS12, Conector IDE e SATA, slot's de memória RAM, conectores VGA e DVI de placas-mãe de computador e notebook utilizam como estrutura plástica isolante o material LCP (Liquid Cristal Polimer).


CURIOSIDADE: Para saber mais sobre os capacitores de plástico, CLIQUE AQUI!

Para saber mais sobre os capacitores de polímero condutor, CLIQUE AQUI e CLIQUE AQUI!

Para saber mais sobre a construção dos CD's, DVD's e BluRay's, CLIQUE AQUI!


Na indústria automobilística, as fibras sintéticas são muito utilizadas em componentes de “plástico”, como por exemplo:


→ Coletores de admissão não metálicos de motores de combustão utilizam resina de Poliamida com Fibra de Vidro (PA66-GF) ou Polipropileno com Fibra de Vidro (PP-GF). Uma Fibra Sintética “misturada” com Fibra de Vidro forma a classe do “Plásticos Reforçados com Fibra de Vidro”, abreviado por PRFV. Veja abaixo a imagem de um coxim genuíno de motor feito em PA66-GF35:

Imagem 13 - Perceba que a carcaça é feita em PA66-GF35 e o absorvedor de vibração (na ponta esquerda) é feito de um elastômero sintético. Estudaremos os elastômeros na sequência deste texto. Este coxim é utilizado como apoio central do motor do Renault Mégane 1.6 Fase 1, na Scénic 1.6 Fase 1 e na Kangoo 1.0. Veja o vídeo sobre como reforçar coxins centrais de alguns veículos no canal You Tube do Hardware Central


→ Lentes de faróis, piscas e lanternas que não são de vidro podem utilizar Polimetilmetacrilato (PMMA), conhecido pelo seu nome comercial “Acrílico”;


→ Correias dentadas sincronizadoras de motores de combustão interna podem utilizar Poliamida com Borracha Nitrílica Hidrogenada e Fibra de Vidro (PA66-HNBR-GF), podendo ter até Fibra de Aramida (nome comercial Kevlar) em alguns projetos específicos. Correias Poli-V, utilizadas principalmente no sistema de acessórios, podem ser feitas de borracha sintética Etileno-Propileno-Dieno-Metileno (EPDM) com uma malha de Fibra de Poliamida (PA66);


→ Outras peças que não ficam em regiões de alta temperatura e não sofrem esforços físicos, como por exemplo peças de acabamento, podem utilizar Polipropileno reforçado com Talco (PP-T) ou borracha de Etileno-Propileno-Dieno-Metileno (EPDM) que também pode ser reforçada com alguma porcentagem de Talco. Para-Barros e outros componentes que também não estão em locais com alta temperatura podem utilizar a borracha sintética Acrilonitrila-Butadieno-Estireno (ABS);


→ Juntas de vedação dinâmica, isto é, retentores, especificamente os mais modernos que já não utilizam mola, aplicados em eixos e rolamentos, podem utilizar o Politetrafluoroetileno (PTFE – de nome comercial Teflon). O Teflon aplicado em retentores suporta até 300°C de temperatura positiva e 260 °C de temperatura negativa. Outro material de altíssima resistência térmica utilizada como junta de vedação dinâmica são os Fluoelestômeros (FPM – de nome comercial Viton), sendo aplicado geralmente na forma de retentores de válvulas de admissão e escape de motores à combustão interna;


→ Juntas de vedação estática, utilizadas em motores de combustão interna e outros sistemas mecânicos, podem utilizar Fibra de Aramida ou Fibra de Carbono em substituição ao velho e ultrapassado Amianto. Discos de embreagem também já não utilizam a Fibra de Amianto, que foi substituída por Fibra de Vidro, Fibra de Aramida, Fibra de Carbono ou Fibra de Cobre.


→ Coifas de semi-eixo / câmbio, coifas de homocinética (que estão em contato direto com óleo ou graxa) podem utilizar a borracha sintética Policloropreno (CR), um tipo de polímero bastante flexível e resistente. Veja a imagem de uma coifa de semi-eixo abaixo:

Imagem 14 - Coifa utilizada em alguns modelos da linha Renault para vedar o câmbio no ponto de encaixe da trizeta do semi-eixo esquerdo.


Para finalizar o raciocínio, um polímero pode ser um aglutinante. Um aglutinante é uma cola, um agente de ligação, que pode ligar fibras, pó de enchimento e etc. No caso de uma peça de um veículo feita em PA66-GF35, temos a Poliamida em forma de resina sendo o aglutinante para os 35% de lã de vidro adicionados, fazendo uma peça do tipo PRFV (plástico Reforçado com Fibra de Vidro).

O mesmo ocorre com uma peça feita em PP-T40, onde o aglutinante Polipropileno é somado com 40% de Talco para gerar uma peça moldada com determinado grau de solidez.

Sendo o aglutinante uma cola, aquelas gambiarras que eu você fazemos utilizando lã de algodão com Super Bonder (etil-cianoacrilato com aditivações) seguem a mesma lógica. O Super Bonder é o aglutinante que fará a ligação entre as fibras de algodão, tornando uma peça sólida.

Partindo desse raciocínio, tanto a peça em PA66-GF35 quanto a de PP-T40 quanto a gambiarra de Super bonder e Algodão são chamados de "composites" (compósitos).

No PA66-GF35, a resina de Poliamida é a matriz e a lã de vidro é o reforço (fase dispersa).

No PP-T40, a resina de Polipropileno é a matriz e o Talco é o reforço.

Na gambiarra, o Super Bonder é a matriz e o Algodão é o reforço.

Numa correia feita em PA66 / EPDM, a resina EPDM é a matriz e a malha de fibra de poliamida é o reforço;

→ Numa correia dentada de HNBR / PA66 / GF, a resina de borracha HNBR é a matriz e a malha de fibra de poliamida somada com a malha de fibra de vidro são os reforços.

Agora sim, depois de tanto ler sobre fibras, borrachas e plásticos, e entender suas diferenças, misturas, aplicações, deve ter ficado claro que estes materiais são a base de quase tudo o que estão ao nosso redor e que eles são fundamentais para nossa sociedade.

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

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; Wikipedia (somente artigos com fontes verificadas!)


Última atualização: 09 de Dezembro de 2020.

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