UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO-USP ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA-EEL DEPARTAMENTO DE MATERIAIS-DEMARGuia de Estudos com Textos Extraídos de Artigos, Livros e Internet para a Disciplina: Introdução a Polímeros Prof. Dr. Clodoaldo Saron Histórico e Definições Quando o tema polímeros é abordado, normalmente a primeira dúvida que surge é a respeito da própria definição de polímeros. É freqüente utilizar o termo plástico como sinônimo de polímero, o que facilita a compreensão em muitos casos. A denominação de plástico se deve a alta plasticidade verificada em muitos polímeros. Embora os polímeros sejam os materiais que apresentam a maior capacidade de exibir plasticidade, esta propriedade não é expressa em todos os polímeros, sendo que inúmeros tipos de polímeros com uma vasta diversidade de propriedades podem ser encontrados no mercado atual. Por definição a palavra polímeros tem origem nas letras gregas poli e meros, o que significa a união de várias (poli) unidades (monômeros ou meros) para formar uma estrutura química com elevada massa molar. De fato, este é o princípio utilizado para a síntese da maioria dos polímeros. Porém, em algumas situações, a estrutura polimérica se torna tão complexa que apenas a representação de uma unidade repetitiva não é suficiente para descrever a arquitetura polimérica. A primeira exigência para que a estrutura polimérica seqüencial seja formada é a existência de ligações químicas covalentes estáveis entre os átomos da cadeia polimérica. O carbono é o principal elemento não metálico capaz de formar ligações seqüenciais estáveis entre si ou alternadas com átomos de oxigênio, enxofre, nitrogênio, fósforo. Por este motivo a grande maioria dos polímeros constitui-se em compostos orgânicos. Algumas outras raras ligações seqüenciais estáveis sem a presença de átomos de carbono também são verificadas, como no caso do silício ligado alternadamente com o oxigênio (Si-O) ou fósforo com o oxigênio (P-O). Relata-se que a utilização de polímeros como material tenha sido feita em períodos antes de cristo, embora apenas polímeros de origem vegetal ou animal tenham sido utilizados. Os polímeros sintetizados artificialmente somente apareceram em meados do século XX. A tabela abaixo descreve o histórico de descobertas e uso dos polímeros. A evolução dos materiais poliméricos (http://www.gorni.eng.br/hist_pol.html) Os chineses descobrem o verniz extraído de uma árvore (Rhus vernicflua), aplicado na forma de 1000 revestimentos impermeáveis e duráveis. Ele seria usado em móveis domésticos até a década de A.C. 1950. Descoberta do âmbar, uma resina termoplástica proveniente de árvores fossilizadas. Ele é 79 encontrado principalmente na costa do Mar Báltico. Ele permite a fabricação de pequenas peças A.C. através de moldagem por compressão. Plínio, o Velho (23-79 A.C.) cita esse material em sua obra História Natural. Descoberta do chifre como material conformável. Ele se comporta como uma chapa de material termoplástico, podendo ser cortado e moldado após ter sido aquecido em água quente. Lâminas 0 A.C. desse material podem ser sobrepostas de forma a se produzir peças com maior espessura. Antigamente botões de roupa e outros produtos eram feitos com chifre moído aglomerado com um ligante (como, por exemplo, sangue) através de moldagem por compressão. 800 1550 Surgimento da gutta-percha, uma resina natural presente na casca de árvores da Malaia. Primeira menção à borracha natural feita por Valdes após uma expedição à Central América. Os nativos usavam esse material como artigos esportivos e impermeáveis há milhares de anos. 1596 John Huyglen von Linschoeten relata usos da goma laca após uma visita à Índia. 1835 Regnault relata a produção, até então inédita, de cloreto de vinila, monômero do P.V.C. Charles Goodyear (E.U.A.) descobre a vulcanização, processo que consiste na adição de enxôfre à borracha natural, tornando-a mais forte e resiliente. Isso viabilizou seu uso como importante material de engenharia Descoberta, em laboratório, do poliestireno. Contudo não havia condições plenas para sua fabricação na época. 1840 Alexander Parkes (Inglaterra) desenvolve a Parkesina, um resina moldável a base de nitrato de celulose, material extremamente inflamável. 1839 1845 Robert William Thompson inventa o pneu de borracha. Nelson Goodyear patenteia e comercializa a ebonite, material produzido pela vulcanização da borracha usando excesso de enxôfre. É uma resina dura, escura e brilhante usada por mais de 100 anos na fabricação de bolas de boliche e placas para uso dentário, neste caso com cor rosada. O 1851 surgimento deste material é um marco fundamental na história dos polímeros, pois foi o primeiro material termofixo usado comercialmente e também envolveu a modificação de um polímero natural. 1865 Descoberta do acetato de celulose. 1876 Sementes de seringueiras do Brasil são contrabandeadas por Sir Henry Wickham e mandadas posteriormente à Ásia, onde constituíram a base da indústria mundial de borracha. Uma gravadora berlinense começou a usar goma-laca para a fabricação de discos fonográficos, 1880 devido à capacidade desse material em reproduzir detalhes finos de formato. De fato, a goma-laca foi usada até 1952 na fabricação de discos fonográficos, quando foi substituído pelo P.V.C. 1884 Bernigaud produz fibras a partir da celulose, que posteriormente receberiam o nome de rayon. Primeira síntese do celofane, um filme transparente produzido a partir da regeneração da viscose, 1892 ou seja, celulose dissolvida. Contudo, somente na década de 1910 esse material atingiria maturidade comercial 1900 Descoberta do silicone por Frederic Stanley Kipping. Leo Baekeland, dos E.U.A., patenteia a Baquelite, a primeira resina termofixa a substituir 1909 materiais tradicionais como madeira, marfim e ebonite. Baquelite se tornou sinônimo deste material. Hermann Staudinger inicia o desenvolvimento da borracha sintética (isopreno) Hugh Moore funda a Dixie Cup Co., fabricante de copos descartáveis, especialmente para atender a uma lei promulgada no estado de Kansas (E.U.A.), a qual proibia o uso de xícaras comunitárias em trens. Seu objetivo era restringir a disseminação de doenças como a tuberculose. 1910 Iniciada a produção de meias femininas na Alemanha. Construída a primeira fábrica de rayon nos E.U.A. Ostromislensky, na Rússia, patenteia um processo de polimerização do cloreto de vinila, obtendose PVC. Contudo, a decomposição do polímero durante o processo inviabiliza seu 1912 desenvolvimento comercial. Fritz Klatte patenteia um método para a produção de seu monômero, cloreto de vinila; ele logra polimerizá-lo em PVC, mas essa resina ainda teria de esperar até a década de 1930 para ser produzida em escala comercial 1914 Início do uso de soluções de acetato de clulose como verniz para aviões e de madeira compensada para fuselagens. 1918 Hans John prepara resinas através da reação de uréia com formaldeído. A década de 1920 marca o início de uma "era de ouro" nas descobertas sobre síntese de 1920 polímeros. É quando Hermann Staudinger, da Alemanha, se envolve na pesquisa fundamental sobre os mecanismos de polimerização de moléculas orgânicas. 1922 Hermann Staudinger, da Alemanha, sintetiza a borracha. - A descoberta de plastificantes adequados para o acetato de celulose viabiliza esse material como alternativa para o celulóide, que é bem mais inflamável. 1927 - Aparece o PVC - Otto Rohm, na Alemanha, desenvolve o poli(metilmetacrilato) e inicia sua produção, em escala limitada, em Darmstadt. 1928 Ziegler inicia seus trabalhos sobre química organometálica e lança os fundamentos para a catálise na polimerização do polietileno e polipropileno A Dunlop Rubber Co., da Inglaterra, produz, pela primeira vez, a espuma de borracha. 1929 Surge a borracha sintética de polisulfeto (Thyokol) e resinas a base de uréia-formaldeído. 1930 A BASF/I.G. Farben (Alemanha) desenvolve o poliestireno. J.A.Hansbeke desenvolve o neoprene. A Imperial Chemical Industries - I.C.I. (Inglaterra) desenvolve o polietileno, quase por acidente, quando E.W. Fawcett e R.O. Gibson observam uma pequena quantidade de uma cera produzida 1931 após experimentos com etileno. A empresa Formica patenteia o material homônimo (núcleo de papel fenólico revestido superficialmente de uréia-formaldeído), iniciando um negócio de enorme sucesso 1932 Desenvolvimento da Buna N (acrilonitrila-butadieno) e Buna S (estireno-butadieno) na Alemanha Descoberta do processo de polimerização do processo de polimerização sob alta pressão do polietileno 1933 Pesquisadores da I.C.I. (R. Hill e J.W.C. Crawford) iniciam o desenvolvimento do poli(metil metacrilato) - PMMA, que seria mais tarde comercializado com os normes comerciais de lucite, plexiglas, acrílico, etc. Produção dos primeiros artigos de poliestireno moldados por injeção. Carothers e Du Pont patenteiam o nylon. 1935 A Henkel patenteia a produção de resinas baseadas em melamina. 1940 Resinas de acrílico (PMMA) começam a ser largamente usadas em janelas de aviões. A I.G. Farben (Alemanha) começa a produção de poliuretanos. 1941 A Kinetic Chemical Ltd patenteia o teflon. J.R. Whinfield e J.T. Dickson (Calico Printers Association) conseguem produzir fibras de PET poli(tereftalato de etileno), sendo lançado com o nome comercial de Terylene. Alemanha: desenvolvimento de silicones e resinas a base de fluorcarbono 1942 E.U.A.: borrachas de estireno-butadieno (SBR). Início da produção industrial de silicone Construída a primeira planta em escala piloto para a fabricação de teflon (PTFE). A produção comercial só teria início em 1950. 1943 Começam os estudos sobre o uso de fibras de vidro como agentes de reforço para resinas plásticas. Surgimento das resinas epóxi 1947 O.D. Black & D. Mackey, da R.C.A., criam o primeiro circuito impresso. 1948 Surgimento dos polímeros ABS e fibras de acrílico. 1949 Brasil: Fundada a primeira fábrica de poliestireno, a Bakol S.A., em São Paulo. Desenvolvimento do processo para produção de espuma de poliestireno, material mais conhecido pelo nome comercial de isopor. L. Meyer & A. Hwell requerem a primeira patente para o 1951 processo de pultrusãoWilliam H. Willert, dos E.U.A., inventou a injetora com plastificação através de rosca; a patente foi requerida em 1956 mas a indústria só a aceitou a partir de 1962, deflagrando uma revolução na moldagem por injeção. Iniciada a produção de discos LP (long-play) e compactos feitos de PVC, substituindo as resinas fenólicas e a base de goma laca que eram usadas até então A Du Pont inicia a comercialização de filmes de PET orientados. Iniciada a produção do PEAD - polietileno de alta densidade, sob a marca comercial Polithene, da Du Pont. Karl Ziegler (Alemanha) desenvolve catalisadores de íons metálicos para promover a polimierização regular do polietileno. Giulio Natta (Itália) desenvolve catalisadores de íons metálicos para a produção de polímeros isotáticos, tais como o polipropileno. Ambos receberam 1953 um Prêmio Nobel em 1963 pelo feito. Hermann Staudinger recebe o Prêmio Nobel de Química pelo seu estudo sobre os polímeros. Desenvolvimento do policarbonato por Hermann Schnell. A G.M., em associação com a Morrison Molded Fiberglass Products Co., produz experimentalmente 300 automóveis Corvette com carroceria totalmente feita em poliéster termofixo reforçado com fibra de vidro. Produção comercial de PEAD através dos processos Phillips (catalisadores de óxido de metal) e Ziegler (catalisadores de alquila de alumina) 1955 Consegue-se a polimerização do poliisopreno, a porção sintética da borracha natural, pelo processo de Ziegler-Natta; a primeira aplicação comercial surgiu em 1959 Brasil: entra em operação a Eletrocloro (atual Solvay), em Rio Grande da Serra SP, produzindo PVC. 1956 Surgimento dos poliacetais (polioximetileno) 1952 Iniciada a aplicação em larga escala de resina epóxi reforçada com fibra de vidro na fabricação de circuitos impressos. Brasil: Entra em operação a Union Carbide, em Cubatão SP, produzindo polietileno de baixa densidade Surgimento da primeira embalagem comercial de PEAD moldada por sopro nos E.U.A. Iniciada a produção de acetais (POM) pela Du Pont (E.U.A.), sob a marca comercial Delrin 1959 Início da produção de fibras de carbono pela Union Carbide. 1960 Surgimento da borracha de etileno-propileno e das fibras spandex. 1961 Construído o primeiro vagão-tanque ferroviário com plástico reforçado nos E.U.A. As poliimidas são introduzidas comercialmente pela Du Pont (E.U.A.) A Phillips lança o copolímero em bloco de estireno-butadieno 1962 A Du Pont lança a poliimida, resina termoplástica que suporta até 400°C A Pennwalt Co. lança o polivinilideno A Shell Chemical lança um amplo programa promovendo o uso de PEAD na fabricação de garrafas para acondicionamento de leite. Ziegler e Natta recebem o Prêmio Nobel de Química pelos seus estudos sobre catalisadores para a síntese de polímeros. 1963 F.H. Lambert desenvolve um processo para a moldagem de poliestireno expandido, material mais conhecido pela marca comercial Isopor (R). A G.E. lança o poli(óxido de fenileno) Os projetistas britânicos Gibbs & Cox iniciam um estudo de viabilidade de um navio caça-minas 1964 com 92 metros de comprimento, o qual se tornou realidade posteriormente Entrada em operação comercial da primeira máquina para a produção de garrafas sopradas de PEAD para acondicionamento de leite. A Du Pont (E.U.A.) inicia a produção comercial das polissulfonas. A General Electric (E.U.A.) e a Aku (Holanda) introduzem o P.P.O. Surgem os poliésteres aromáticos e os ionômeros. 1965 Surgem os copolímeros em bloco de estireno-butadieno, dando origem aos elastômeros termoplásticos. Desenvolvimento do Kevlar, fibra de alta resistência, por Stephanie Kwolek A Owens-Corning Fiberglass inicia a construção de tanques subterrâneos de gasolina feitos de plástico reforçado. A Shell Chemical lança o Kraton, um elastômero termoplástico estirênico usado em adesivos sensíveis à pressão e componentes de sapatos Introdução de fibras óticas feitas de polímero. 1967 Criada, no Brasil, a Petroquisa, subsidiária da Petrobrás dedicada à petroquímica. 1958 1966 AN. produtora de PEBD). onde o PVC foi muito popular na fabricação de garrafas para água e vinho 1960. O óleo cru sobe 300%.C. com a criação da Poliolefinas (atual OPP.C. infelizmente. no Japão. e no final da década de 1990 no Brasil. usando seu processo Unipol A Du Pont lança o Zytel ST (PA 6. Contudo.. desenvolve uma garrafa multicamada feita de polipropileno e poli(álcool etilenovinil) para aplicações envolvendo produtos alimentícios 1973 A produção mundial de plásticos supera a de aço. Isso não ocorreu na Europa.A. lança a poli(étersulfona) na Inglaterra A Toyo Seikan. em Mauá (SP).6). Tratava-se da primeira garrafa plástica do mundo para acondicionar bebidas carbonatadas. tornando possível a síntese de polímeros otimizados. feita de metacrilonitrila/estireno . ganhasse o mercado. tais como o polietileno linear de baixa densidade . A garrafa de AN. 1975 A Union Carbide começa a produção comercial de polietileno linear de baixa densidade PELBD nos E. tanques de combustível feitos de PEAD. são feitas de PVC Começa a funcionar. As patentes sobre os catalisadores de Ziegler-Natta para a produção de PP. Este. Até então a reciclagem era paga pelos proprietários da sucata plástica! Depois de 1974 esse insumo passa a ser comprado pelos interessados. 1972 A I. etc. que usava o PET como resina. motivando a construção de inúmeras plantas na Europa para a produção dessa resina. Porquigel (PS). Um aspecto vital para a viabilização dessa aplicação do plástico foi o desenvolvimento do processo de sopro de garrafas com estiramento biaxial. A Coca-Cola inicia testes de mercado usando garrafas de plástico transparentes.U. forçando um aumento de 200% no preço do etileno.I. substituindo totalmente as garrafas de vidro no final da década de 1970 nos E. Trikem (PVC). Tal massificação fará com que o PP seja apelidado de "o novo aço doce" 1976 nos anos seguintes. copolímeros de etileno-acetato 1970 de vinil. afetando profundamente a indústria dos plásticos.A Union Carbide desenvolve seu processo de polimerização sob baixa pressão denominado Unipol. 1968 Lançada a primeira garrafa de PVC para bebidas alcoólicas nos E.U. Cresce o interesse pela reciclagem de plásticos.PBT na Alemanha As primeiras garrafas plásticas para óleos comestíveis nos E. foi proibida em 1977 pela Food and Drug Administration para uso em bebidas carbonatadas.U. Foi a 1970 oportunidade para que o projeto de garrafa da Du Pont. processo que a Du Pont desenvolveu neste ano e patenteou em 1973. . estão para vencer.Outros desenvolvimentos no período: adesivos de cianoacrilato. o PEEK.A. São lançados no mercado utensílios de plástico para uso em fornos de micro-ondas As primeiras garrafas de PET para refrigerantes são produzidas em escala comercial pela Amoco para a Pepsi-Cola 1977 A I. a Petroquímica União.I. que viabilizou a produção de resinas plásticas em grande escala no Brasil. é um marco histórico dos mais importantes na história do plástico.. polibenzididazolas. o principal insumo da indústria petroquímica. sintetiza. quando se considera o enorme impacto que a garrafa de plástico teve no mercado de refrigerantes. e uma elevação de 50 a 100% 1974 no preço de polímeros sintetizados por via petroquímica.PELBD. sem dúvida. Ocorre o primeiro grande choque do petróleo após conflitos no Oriente Médio.A. ionômeros. que eram propriedades da Montesidon.A. A Hoechst lança o poli(tereftalato de butileno) . ela é logo removida do mercado por não ter sido aprovada pelo governo. tomando como base o volume de material fabricado. pela primeira vez.U. Polibrasil (PP). 1978 Atuando de forma independente. viabilizou novas empresas produtoras de plásticos: Poliolefinas (atual OPP. poliarilatos. Ipiranga Petroquímica (PEAD) e Petroquímica Triunfo (PEBD). conformação por 1990 pultrusão. borracha de 1970polinorborneno. Inicia-se o uso intensivo de esterilização através de radioatividade. poli(tereftalato de butila). moldagem por injeção 1980 reativa (RIM). abrindo um novo mercado para o uso dos plásticos na medicina 1981 A Monsanto introduz o Santoprene. 1982 Pesquisadores da Bayer. polímeros de cristal líquido. fíbras com alto 1980módulo. Neste ano foram produzidas 2. fabricante de PP). a privatização do setor petroquímico.I. sacos de supermercado feitos de PEAD. O desenvolvimento de resinas a partir do . Policarbonatos (PC). substituição dos agentes de expansão a base de fluorocarbono. poli(éter-éter-cetona). 1990 A Eastman Chemical Co. O início de atividades do Polo Petroquímico de Camaçari (BA) e a implantação de sua Central de Matérias Primas (COPENE) viabilizou o surgimento de outros fabricantes brasileiros de 1979 plásticos: Politeno (PEBD e EVA). lentes de contato flexíveis. poliarilatos. desenvolvem novos graus de policarbonato de alta transparência mais adequados para este tipo específico de aplicação.C. resina a base de amido. 1987 A 3D Systems (E. agência federal americana. que eram 1980 virtualmente inexistentes em 1976. A crescente popularização dos fornos de micro-ondas promove o desenvolvimento das primeiras embalagens próprias para cozimento neste tipo de forno.E. com sua Central de MatériasPrimas (COPESUL). a Union Carbide e a Dow Chemical conseguem grandes reduções no custo do PEBDL. 2000 Novas tendências no desenvolvimento de polímeros. Começa a era dos plásticos biodegradáveis: a Warner Lambert desenvolve o Novon. CPB (ABS/SAN) e outras.I. em conjunto com os desenvolvedores da tecnologia de compact discs. Outros desenvolvimentos no período: polissilanos. A G. poli(sulfeto de fenileno). introduz a poli(éterimida). EDN (PS). 1985 produtora de PEBD e EVA). A FCC. elastômeros termoplásticos baseados em copoliésteres. A I. a I. viabilizando economicamente o filme feito com essa resina. Polialden (PEAD). PPH (atual OPP.A. polifosfazenos. poli(metilpenteno). Outros desenvolvimentos no período: polibuteno isotático. e a Bayer lançam o PEED. no Brasil. lança do Biopol. produtora de PP). Lançados as primeiras resinas polimerizadas usando-se os catalisadores de metaloceno 1995 Ocorre.C. e a Goddyear conseguem reciclar com sucesso garrafas de PET pósconsumo. polímeros condutores. exige que carcaças de plástico que alojam circuitos 1983 eletrônicos em eletrodomésticos apresentem bloqueio eletromagnético.U.5 bilhões de garrafas para refrigerante em PET. poliétersulfona. Pela primeira vez é usado um tanque de combustível feito de plástico num automóvel americano. espumas estruturais. que foi o primeiro elastômero olefínico com vulcanização dinâmica a ser introduzidono mercado. transformando o polímero em monômero puro. Polipropileno (atual Polibrasil. polimerização em fase gasosa (Unipol). PES e PPS como novos termoplásticos de engenharia. garrafas para bebidas feitas de PET. Trikem (PVC). Entrada em operação do Polo Petroquímico de Triunfo (RS) que. Esse tipo de tanque já era usado na Europa e em veículos militares americanos. Lançamento comercial do polietileno linear de baixa densidade (PEBDL). 1984 usando PEAD sulfonado para aumentar as propriedades de barreira da resina.) introduz a estereolitografia. uma vez que seu desenvolvimento e uso serão inviáveis caso esse problema não seja adequadamente resolvido. O CO. Deste modo.zero se torna bem mais raro. Síntese dos Polímeros A principal fonte de compostos orgânicos para a indústria química é o petróleo. A preocupação com a reciclagem dos polímeros torna-se assunto de máxima importância. A ênfase atual está na formulação de polímeros já existentes de forma a se obter materiais com propriedades otimizadas. Começa a reciclagem em larga escala de garrafas de poliéster e PEAD. O2 CH2 CH C Ácido acrílico OH Cl2 CH2 CH2 Cl Cl HCl CH2 CH Cl Cloreto de vinila CH2 CH2 CH2 CH3 HCl CH2 CH3 O CH3 C OH CH2 CH2 O C O CH3 Acetato de vinila Estireno O2 CH2 O CH2 HCN CH2 CH2 OH CN CH3 OH H 2O CH2 CH CN Óxido de Etileno Acrilonitrila H2 O CH2 CH2 O Polietilenoglicol n CH2 CH2 OH OH Etilenoglicol CH2 CH C OH Ácido acrílico O CH2 CH C O CH3O Metil acrilato . o petróleo é consequentemente a matéria-prima básica para a produção dos monômeros que darão origem aos polímeros sintéticos. NH3 CN CH2 CH O CH2 CH C Ácido acrílico Acrilonitrila O2 OH HCl CH2 CH CH3 O Óxido de propileno HOCl HCl CH2 CH CH2 O Cl Epicloridrina HOCl CH2 CH CH3 Cl OH Cl2 CH2 CH CH2 Cl CH2 CH CH2 Cl OH Cl CH2 CH O2 O CH2 CH C H CH3 CH2 C C O CH3O Metil metacrilato CH2 CH CH2 OH CH2 OH CH CH2 OH OH Glicerol CH3 Propileno CO. É possível classificar os polímeros em dois grandes grupos que se distinguem fundamentalmente pela capacidade de conformação térmica após a síntese..O2.. . H3COH H 2O OH CH3 C CH3 H C O OH HCN CH3 C CH3 CN O H 2O CH3 CH OH CH3 H2 CH3 C CH3 H CH3 C CH3 O O2 CH3 C CH3 OH CH3 HO C CH3 Bisfenol A OH Esquemas de síntese dos monômeros a partir do petróleo. O2... Embora a diferença entre estes grupos pareça sutil. estabelece propriedades do material e características de processamento que definem a aplicação.. Os polímeros de condensação. Por este motivo.Os polímeros classificados como termoplásticos são passíveis de conformação sob a ação de temperatura. As dificuldades para a produção. os objetos fabricados com estes materiais devem conter um símbolo que indicam qual foi o polímero utilizado na . É possível classificar as estruturas dos polímeros termoplásticos como sendo de adição ou condensação. o polipropileno (PP). sendo utilizados em grande escala pela indústria em aplicações que incluem desde embalagens e tecidos até em eletrodomésticos e construção civil. sendo incapaz de assumir outra conformação com a simples ação do calor. Os polímeros de adição apresentam na cadeia principal apenas seqüência de ligações químicas carbono-carbono. nitrogênio e enxofre na cadeia principal. Os polímeros termofixos ou termorrígidos após a síntese formam uma estrutura química na forma de uma rede tridimensional que assume o formato do molde onde é produzida. ligações de hidrogênio. Dos inúmeros polímeros termoplásticos utilizados na indústria brasileira. apenas cinco polímeros. etc. Porém. geralmente são mais higroscópicos e necessitam de cuidados especiais para a secagem antes do processamento. com valor agregado maior. enquanto os polímeros de condensação possuem heteroátomos como o oxigênio. Classificados também como termofixos encontram-se a maioria dos elastômeros. por sempre materiais com características distintas dos outros polímeros termofixos. conformação e reciclagem dos polímeros termofixos direcionam cada vez mais estes materiais para aplicações específicas ou mais nobres. o polietileno (PE). pressão ou cisalhamento. permitindo o escoamento das cadeias poliméricas e a conformação do material. Polímeros Termoplásticos Os polímeros termoplásticos são formados por longas cadeias poliméricas que podem apresentar ramificações laterais e encontram-se unidas umas as outras apenas por interações químicas como dipolo-dipolo. o polietilenotereftalato (PET) e o Poliestireno (PS) representam 90% do consumo total. são enquadrados por muitos autores com uma outra classe de polímeros. Van der Waals. o policloreto de vinila (PVC). O aquecimento dos polímeros enfraquece estas interações. nº 1. os quais são descritos nos itens abaixo. boas propriedades mecânicas e principalmente por ser obtido a partir do monômero com estrutura química mais simples (etileno) e também mais barato. A simbologia definida pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) serve para orientar o consumidor quanto às limitações de uso do produto e auxiliar no processo de reciclagem do material.fabricação. 2003 Fernanda M. de Santa Maria Instituto de Química. . resistência química. p. Simbologia utilizada para identificação de embalagens poliméricas. Luiz C. Norma NBR 13. Coutinho. 1-13.230 da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) Uma descrição mais detalhada a respeito das propriedades e aplicações dos principais polímeros termoplásticos é feita nas seções abaixo: Polietileno (PE) Polímeros: Ciência e Tecnologia. Mello. UERJ O polietileno sempre mereceu atenção especial devido as suas propriedades como fácil processabilidade. vol. Ivana L. classificados de acordo com a densidade do material. 13. Os diversos processos de síntese desenvolvidos para o polietileno resultaram na disponibilidade de produtos distintos. B. nenhum outro meio comercial para sintetizar PE altamente ramificado era eficaz. hoje existem algumas evidências de que ramificações longas podem ser produzidas por catalisadores metalocênicos.. as quais têm uma importante relação com as propriedades do polímero. Essa natureza altamente exotérmica da reação a altas pressões conduz a uma grande quantidade de ramificações de cadeia. Polietileno de baixa densidade é um polímero parcialmente cristalino (50 – 60%). Até recentemente. pois o polímero tende a se degradar.Polietileno de baixa densidade (PEBD ou LDPE) Aplicações do PEBD O processo de produção de PEBD utiliza pressões entre 1000 e 3000 atmosferas e temperaturas entre 100 e 300 ° C. Essas ramificações são de dois tipos distintos: . Vários iniciadores (peróxidos orgânicos) têm sido usados. A espectroscopia na região do infravermelho revelou que o polietileno de baixa densidade contém cadeias ramificadas. que surgem de reações do tipo: .Ramificações devido à transferência de cadeia intermolecular. A reação é altamente exotérmica e assim uma das principais dificuldades do processo é a remoção do excesso de calor do meio reacional. Tempe raturas acima de 300 ºC geralmente não são utilizadas. Contudo. cuja temperatura de fusão (Tm) está na região de 110 a 115 ° C. porém o oxigênio é o principal. também são formados pela transferência de cadeia intramolecular. as temperaturas de transição e afeta parâmetros cristalográficos tais como tamanho dos cristalitos. Pode ser identificada pela comparação entre a viscosidade de um polietileno ramificado e a de um polímero linear de mesma massa molar. Essas ramificações curtas são principalmente n-butila. menor cristalinidade e maior desordem cristalina. onde se pode observar a presença das ramificações ligadas à cadeia principal. a presença dessas ramificações determina o grau de cristalização.O segundo mecanismo proposto para a formação de ramificações curtas no polietileno de baixa densidade (produzido via radicais livres) é a transferência de cadeia intramolecular. A Figura 1 mostra uma representação da estrutura de PEBD. apresenta cristalitos menores. contêm algumas dezenas ou centenas de átomos de carbono. em menores proporções. o PEBD. Em relação à estrutura cristalina. Além disso. Esse tipo de ramificação tem um efeito acentuado sobre a viscosidade do polímero em solução. tão longas quanto à cadeia principal do polímero. Em geral. . porém grupos etila e n-hexila. já que as ramificações longas não podem ser bem acomodadas na rede cristalina. quando comparado ao polietileno linear. na maioria das vezes.Essas ramificações são. . Figura 1: Estrutura química do PEBD Tabela 1: Propriedades do PEBD . Os valores aparecem em intervalos devido à dependência da temperatura e da densidade. alta flexibilidade. estabilidade e propriedades elétricas notáveis. boa processabilidade.Propriedades O PEBD tem uma combinação única de propriedades: tenacidade. As propriedades físicas do PEBD são apresentadas na Tabela 1. alta resistência ao impacto. tubos e mangueiras. Aplicações O PEBD pode ser processado por extrusão. aromáticos e clorados. moldagem por sopro e moldagem por injeção. A permeabilidade à água do PEBD é baixa quando comparada a de outros polímeros. Além disso. embalagens para produtos farmacêuticos e hospitalares. causam inchamento a temperatura ambiente. inclusive a altas temperaturas. filmes laminados e plastificados para alimentos. . O PEBD é pouco solúvel em solventes polares como álcoois. solventes alifáticos. Assim sendo. o PEBD é atacado lentamente por agentes oxidantes. filmes destinados a embalagens de alimentos líquidos e sólidos. revestimento de fios e cabos. A permeabilidade a compostos orgânicos polares como álcool ou éster é muito mais baixa do que aos compostos orgânicos apolares como heptano ou éter dietílico.Polietileno de alta densidade (PEAD ou HDPE) . brinquedos e utilidades domésticas.Apesar de ser altamente resistente à água e a algumas soluções aquosas. é aplicado como filmes para embalagens industriais e agrícolas. ésteres e cetonas. Esses sistemas catalíticos são ativos o suficiente para permitir que a reação ocorra.000 a 100. Há processos que empregam outros catalisadores. graças aos seus estudos sobre compostos organo-metálicos. geralmente com hidrogênio.Aplicações do PEAD A principal diferença entre o processo de polimerização de etileno sob baixa pressão e o processo sob alta pressão está no tipo de sistema de catalisador usado. tais como: o processo Phillips. Sob a ação de catalisadores Ziegler-Natta. Nesse processo. O primeiro sistema catalítico. a polimerização se realiza a baixas pressões.000 (Mn) por processo de transferência de cadeia. Nos processos industriais de produção. que forneceu resultados satisfatórios foi uma combinação de trietil-alumínio e tetracloreto de titânio. No processo Phillips. inclusive. que utiliza catalisador à base de óxido de cromo suportado em sílica ou alumina e o processo da Standard Oil of Indiana. Zr ou Ti. a massa molar do polímero é controlada na faixa de 50. a polimerização se efetua sob pressões de etileno na faixa de 10 a 15 atm e temperaturas na faixa de 20 a 80 ºC em meio de hidrocarbonetos parafínicos em presença de um composto alquil-alumínio e um sal de Ni. Co. . e temperaturas brandas (inferiores a 100 ° C). à pressão atmosférica e temperaturas inferiores a 100 ° C. particularmente organo. que utiliza óxido de níquel suportado em carvão.lumínio. em torno de 50 atm. Os catalisadores utilizados para polimerizar sob pressões próximas à atmosférica foram descobertos por Ziegler e Natta. O primeiro polietileno obtido à baixa pressão foi preparado por Max Fischer em 1934 pela ação de Al e TiCl4. o alinhamento e o empacotamento das cadeias sejam mais eficientes. ativado por uma base.000. . Estudos comparativos entre a estrutura cristalina lamelar dos polietilenos de alta e baixa densidades confirmam que as cadeias do PEAD são dobradas e os segmentos entre as dobras contêm cerca de 100 átomos de carbono. Comparado com o polietileno obtido com catalisadores Ziegler-Natta.000 a 250. ligados às zonas amorfas.97 g/cm³. a fusão poderá ocorrer em temperatura mais alta. as forças intermoleculares (Van der Waals) possam agir mais intensamente. O polietileno linear é altamente cristalino (acima de 90%). as quais contêm dobras longas e terminais de cadeia. A massa molar numérica média fica na faixa de 50.é empregado um catalisador suportado em alumina constituído de óxido de cromo. pois apresenta um baixo teor de ramificações. Propriedades A linearidade das cadeias e conseqüentemente maior densidade do PEAD fazem com que a orientação. Esse polímero contém menos que uma cadeia lateral por 200 átomos de carbono da cadeia principal (Figura 2).95 e 0. como conseqüência. com segmentos de cerca de 73 átomos de carbono na zona cristalina. as cadeias são estendidas. sua temperatura de fusão é aproximadamente 132 ° C e sua densidade está entre 0 . enquanto que no PEBD. a cristalinidade seja maior que no caso do PEBD. o produto é menos ramificado e tem por isso maior densidade devido à mais alta cristalinidade. Sendo maior a cristalinidade. e. a resistência ao impacto aumenta e é bastante alta para o PEAD com massa molar na faixa de 5 x 105 a 106 g/mol. que é menos cristalino. a massa molar também exerce influência sobre a resistência ao impacto. O efeito da massa molar depende de sua extensão.000 e 1. A massa molar tem influência sobre as propriedades do PEAD. Amostras com baixa massa molar são frágeis. Além disso. As características mecânicas e elétricas do polietileno de alta densidade são apresentadas na Tabela 2. principalmente devido ao seu efeito na cinética de cristalização. Na faixa de massa molar entre 80. sem desenvolver “pescoço” (neck) no ensaio de tração. . menos transparentes do que o PEBD (obtido via radicais livres). da estrutura morfológica e da orientação. sempre ocorre formação de “pescoço”.Devido à cristalinidade e à diferença de índice de refração entre as fases amorfa e cristalina.200. as propriedades mecânicas sofrem uma forte influência da massa molar. típica para PEAD comercial. Enquanto as propriedades elétricas são pouco afetadas pela densidade e massa molar do polímero. filmes de PEAD (obtido via catalisadores Ziegler-Natta ou Phillips) finos são translúcidos.000 g/mol. O PEAD de baixa massa molar é frágil e quebra sob baixas deformações. cristalinidade final e ao caráter morfológico da amostra. porém com o aumento da massa molar. do teor de ramificações. Um aumento no teor de ramificações reduz a cristalinidade e é acompanhado por variação significativa das características mecânicas. PEAD obtido por catalisador de Ziegler-Natta e um PEBD típico. Os efeitos combinados da massa molar e das ramificações sobre as características mecânicas são mostrados na Tabela 3 para PEAD altamente linear obtido com catalisadores suportados. uma vez que causa um aumento no alongamento na ruptura e uma redução da resistência à tração. . Essas características originam-se das diferenças no teor e na natureza das ramificações. resultam em ruptura e formação de ligações cruzadas nas cadeias poliméricas. o PEAD. causarem um efeito de inchamento. PEAD é estável em soluções alcalinas de qualquer concentração e em soluções salinas. As regiões mais reativas das moléculas de PEAD são as duplas ligações finais e as ligações CH terciárias em ramificações. Materiais fabricados com PEAD altamente orientado são aproximadamente dez vezes mais resistentes do que os fabricados a partir do polímero não orientado. Processos químicos sob alta temperatura. pode ocorrer degradação foto-oxidativa (especialmente com luz . exibe baixa reatividade química. Sob baixas temperaturas. não reage com ácidos orgânicos. produzindo sulfoderivados. PEAD não é solúvel em nenhum solvente conhecido. o oxigênio ataca a macromolécula. por exemplo. Soluções concentradas de H2SO4 (> 70%) sob elevadas temperaturas reagem vagarosamente com PEAD. pois a orientação aumenta o empacotamento das cadeias e conseqüentemente aumenta a rigidez do polímero. À temperatura ambiente. Em geral. O PEAD é relativamente resistente ao calor. A orientação das cadeias poliméricas exerce um forte efeito sobre as propriedades mecânicas do polímero. em meio inerte ou no vácuo. independente do pH. PEAD se dissolve em alguns hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos. apesar de muitos solventes. incluindo agentes oxidantes como KMnO4 e K2Cr2O7. reduzindo a sua massa molar. como xileno. Sob elevadas temperaturas. Sob altas temperaturas. HCl ou HF. tubos para redes de saneamento e de distribuição de gás. banheiras infantis. abrangendo os processamentos de moldagem por sopro. tanques e tambores de 60 a 250 litros. A permeabilidade à água e gases inorgânicos é baixa. tampas para garrafas e potes. assentos sanitários. emissários de efluentes sanitários e químicos. cosméticos e defensivos agrícolas. sacos para lixo e sacolas de supermercados. o PEAD é utilizado para a confecção de baldes e bacias. . onde são exigidas principalmente resistência à queda. bandejas. Algumas indústrias brasileiras já estão explorando um novo nicho do mercado. fitas decorativas. Enquanto que pelo processo de sopro. N2) do que o PEBD. revestimento de tubulações metálicas. É menos permeável a gases (CO2. um tipo (grade) específico de polietileno de alta densidade para moldagem por sopro de tanques de combustível e outro para “containeres” de mil litros. brinquedos. O PEAD é ligeiramente permeável a compostos orgânicos. Aplicações O PEAD é utilizado em diferentes segmentos da indústria de transformação de plásticos. polidutos. tanques para fluido de freio e outros utilizados em veículos e na confecção de peças onde é exigido um produto atóxico. contagotas para bebidas. sacos para congelados. como brinquedos. é aplicado em isolamento de fios telefônicos. entre outros. extrusão e moldagem por injeção. destaca-se a utilização na confecção de bombonas. dutos para mineração e dragagem. ao empilhamento e a produtos químicos. como: embalagens para detergentes. caixas d’água. Também é utilizado na confecção de frascos que requeiram resistência ao fendilhamento por tensão ambiental. Pelo processo de injeção. O2. bandejas para pintura. potes para alimentos.de λ < 400 nm). jarros d’água. onde são embalados produtos que requeiram alta resistência ao fissuramento sob tensão. Por extrusão. barbantes de costura. tanto em fase líquida como gasosa. redes para embalagem de frutas. engradados. bóias para raias de piscina. frascos e bombonas de 1 a 60 litros. incorporadas na cadeia polimérica têm sido produzidas tanto em nível acadêmico como comercial. . com solvente do tipo hid rocarboneto em reatores de diferentes tipos. 1hexeno ou 1-octeno. Uma variedade de catalisadores de metal de transição tem sido usada sob pressão de 145 MPa (21. o PEAD é mais duro e resistente e o PEBD é mais flexível e transparente.O PEAD e o PEBD têm muitas aplicações em comum. Um exemplo da relação de dureza e flexibilidade está no fato de que o PEAD é utilizado na fabricação de tampas com rosca (rígidas) e o PEBD na de tampas sem rosca (flexíveis). A Tabela 4 faz uma comparação entre as principais características do PEAD e do PEBD.Polietileno Linear de baixa densidade (PELBD ou LLDPE) Aplicações do PELBD Resinas de PELBD contendo diferentes α-olefinas. como 1-buteno.000 psi) e temperatura de até 200 ° C. Nas polimerizações catalisadas por metais de transição a baixas pressões e temperaturas. mas em geral. a polimerização ocorre pelo mecanismo de . . Toda molécula de monômero que é inserida na cadeia polimérica sofre a influência do catalisador. A microestrutura da cadeia dos copolímeros de etileno/α-olefinas depende do tipo e da distribuição do comonômero usado.coordenação aniônica. do teor de ramificações e da massa molar dos polímeros. ou seja. TiCl2. A redução do catalisador CrO3/SiO2 por uma olefina pode também fornecer sítios para polimerização. A massa molar pode ser controlada pela temperatura da reação e pela concentração de agente de transferência de cadeia. O tipo de catalisador empregado na polimerização tem um efeito significativo sobre a distribuição das ramificações de cadeias curtas. pois atuam diretamente na cristalinidade e na morfologia semicristalina . Esses parâmetros influenciam as propriedades físicas do produto final. Geralmente. Compostos de metal de transição. A propagação se dá por coordenação e inserção do monômero na ligação metal de transição-carbono. Essas ligações podem ser geradas por alquilação de um composto de metal de transição usando um alquil-alumínio. catalisadores metalocênicos fornecem uma distribuição de ramificações curtas mais homogênea do que os catalisadores de Ziegler –Natta. Polietileno linear de baixa densidade (PELBD) é um copolímero de etileno com uma α-olefina (propeno. 1-hexeno ou 1-octeno). 1-buteno. Essa distribuição é função da estrutura e dos centros ativos do catalisador. mesmo os de baixo número de oxidação. O PELDB apresenta estrutura molecular de cadeias lineares com ramificações curtas (Figura 3) e distribuição de massa molar estreita quando comparada com a do polietileno de baixa densidade (PEBD). além das condições de polimerização. são capazes de atuar como catalisadores. Hidrogênio tem sido o mais empregado por ser um agente de transferência de cadeia altamente efetivo com uma grande variedade de catalisadores. . densidade. Isso ocorre porque a estrutura ramificada de algumas regiões das moléculas impede um arranjo perfeitamente ordenado das cadeias. rigidez. o PELBD é mais cristalino. Já as ramificações de cadeia longa presentes no PEBD apresentam um efeito mais pronunciado sobre a reologia do fundido devido à redução do tamanho molecular e ao aumento dos entrelaçamentos.A Tabela 5 apresenta três tipos de polietilenos e mostra como as ramificações têm um papel importante na determinação das propriedades. dureza e resistência à tração. tanto no PELBD como no PEBD. Comparando-se o polietileno linear de baixa densidade com o polietileno de baixa densidade verifica-se que como uma conseqüência do baixo teor de ramificações curtas e da ausência de ramificações longas. sobre a morfologia e algumas propriedades físicas tais como. Propriedades As ramificações de cadeia curta têm influência. as ramificações de cadeias curtas controlam efetivamente a cristalinidade dos polímeros e a morfologia dos cristais. é maior do que a do PEBD. Sua cristalinidade. . afeta positivamente as propriedades mecânicas dos filmes sem causar decréscimo em suas características ópticas. A estrutura molecular do PELBD é essencialmente linear devido ao tipo de catalisador usado. Por essa razão. os graus de perfeição dos cristais são diferentes. o PELBD cristaliza em lamelas mais ordenadas e mais espessas do que o PEBD. estudaram as diferenças nas probabilidades de inclusão das ramificações nos cristais lamelares para vários PELBD. As propriedades de filmes de PELBD são atribuídas a sua linearidade e cristalinidade.Todo et al. por isso. o PELBD apresenta melhores propriedades mecânicas e maior temperatura de fusão. No entanto. Essa maior cristalinidade em adição à linearidade das cadeias poliméricas. Os resultados indicaram que a probabilidade de inclusão de ramificações etila no cristal é duas vezes maior do que a de n-butila e. Conseqüentemente. embora muito menor que a do PEAD. as ótimas propriedades mecânicas de filmes de PELBD (Tabela 6). aliadas às suas boas características ópticas. A maior resistência ao cisalhamento e a maior susceptibilidade à fratura do fundido fazem com que o processamento do PELBD seja mais difícil em comparação com o do PEBD. Com cadeias lineares de baixo grau de ramificações curtas. mostram que vale a pena tentar vencer as dificuldades encontradas no processamento desse polímero. fraldas descartáveis e absorventes. artigos flexíveis e peças de uso geral. lonas em geral. substituindo o PEBD em várias aplicações. Em misturas com PEAD ou com PEBD. embalagem para ração animal e filme agrícola. . para moldagem por injeção. conforme aumenta o teor de ramificações. Aplicações O PELBD é um termoplástico com elevada capacidade de selagem a quente. artigos farmacêuticos e hospitalares. É utilizado para injeção de tampas para utilidades domésticas. É utilizado em filmes para uso industrial. sendo muito utilizado em embalagens de gêneros de primeira necessidade. e exibe maior resistência ao impacto e ao rasgamento (filmes). o PELBD é utilizado em sacaria industrial. A extrusão de filmes tubulares fornece materiais para embalagem de aves e de pão. A Politeno produz um PELBD pelo processo em solução.Comparado ao PEAD. recipientes. que apresenta fluidez e flexibilidade boas. brinquedos. A extrusão de filmes planos fornece produtos para serem utilizados em plástico bolha[16].Polietileno de ultra alta massa molar (PEUAPM ou UHMWPE) Aplicações do PELBD . o PELBD apresenta resistência à tração e dureza mais baixas. revestimento de fios e cabos. porém tanto a polimerização em solução quanto em massa são aplicáveis. como isobutano. constituído por um composto de magnésio e um composto de titânio e utiliza como cocatalisador um trialquilalumínio. O polímero é obtido como um pó fino que pode ser extrusado ou moldado por compressão. branco e opaco. a alta densidade e a ausência de ramificações em sua estrutura conferem ao PEUAPM propriedades. pentano ou hexano. com cristalinidade em torno de 45%. o PEUAPM e o PEAD são muito parecidos. Em relação à estrutura química. alta resistência à fadiga cíclica. A massa molar do PEAD raramente ultrapassa 500. alta resistência à fratura por impacto. sendo ambos polímeros de cadeia essencialmente linear. alta resistência ao tensofissuramento. com uma temperatura de transição vítrea (Tg) que varia entre –100 ° C e –125 ° C e uma temperatura de fusão (Tm) de 135 ° C .93-0. utilizando-se um solvente inerte tipo hidrocarboneto. A maioria dos PEUAPM é produzida pelo processo em lama. alta dureza e baixo coeficiente de atrito. A polimerização é efetuada em uma ou mais etapas. tais como: resistência à abrasão maior que a dos outros termoplásticos. Estudos constataram que um aumento na massa molar produz melhorias nas propriedades físicas do polímero. enquanto que. A longa cadeia molecular. boa resistência à corrosão. alta resistência química. O sistema catalítico empregado é um catalisador sólido. o PEUAPM atinge valores de massa molar viscosimétrica médio em torno de 3x106 (ASTM D 4020).O processo de polimerização do PEUAPM emprega um catalisador Ziegler-Natta similar ao utilizado para o PEAD convencional. O processo pode ser em batelada ou contínuo.94 g/cm³).000. A pressão utilizada fica entre a pressão atmosférica e 30 kgf/cm² e a temperatura de polimerização não ultrapassa 200 °C. Propriedades O PEUAPM é um polietileno de alta densidade (0. A Tabela 7 apresenta uma comparação entre as propriedades do . transportadores. combustíveis. mancais e tubos. Assim como a maioria dos polímeros sintéticos. baixo coeficiente de atrito. autolubrificação. absorção de ruídos e outras já mencionadas. O PEUAPM é muito resistente a uma ampla gama de produtos químicos (ácidos. • Indústria Alimentícia e Bebidas: guias para linhas de embalagem. não é possível processá-lo por métodos convencionais de injeção. válvulas. gaxetas. revestimentos de tanques metálicos e de concreto. Assim. O material degradado mostra alterações no aspecto visual. O PEUAPM pode ser empregado em uma ampla gama de aplicações industriais quando a temperatura de trabalho não excede 80 ° C. é sujeito a reações de degradação induzida por radiação ultravioleta e oxigênio. detergentes e oxidantes). raspadores. misturadores. • Indústria Química: tubos. Mesmo em temperaturas elevadas. e redução da resistência à abrasão. bicos de enchimento. sopro ou extrusão. As características de resistência à abrasão. tornam o PEAUPM particularmente adequado para uso em aplicações diversificadas: • Mineração: revestimentos. filtros. bombas e cepos de corte. aumento de densidade. álcalis. misturadores. se aproxi ma de zero. o que faz com que seja indicado para uso em praticamente todos os tipos de ambientes agressivos ou corrosivos sob temperaturas moderadas. O método empregado é o de moldagem por compressão ou variações dele como prensagem e extrusão por pistão. da resistência ao impacto e das propriedades de tração. bombas. solventes.PEUAPM e dos outros polietilenos. medido a 190 ° C com uma carga de 21. ao impacto e a produtos químicos. Nos dois casos são obtidos produtos semi-acabados em forma de chapas ou tarugos para acabamento posterior por usinagem.6 kg. como ácido nítrico. • Papel e Celulose: tampas de caixa de sucção. Esse material polimérico é quase totalmente inerte. só é atacado por solventes aromáticos ou halogenados e por oxidantes fortes. Aplicações A massa molar extremamente elevada do PEUAPM proporciona a esse polímero uma viscosidade no estado fundido tão alta que seu índice de fluidez. . roletes. réguas e perfis. por copolimerização. artigos esportivos. Tais características tornam a densidade do material muito baixa e. em conseqüência.• Indústria Têxtil: tacos. reduzem o módulo. Dentre esses tipos. com teores acima de 20% em massa de comonômero. ortopédicos e cirúrgicos. com densidades mais baixas. elevam as propriedades físicas.Polietileno de ultra baixa densidade (PEUBD ou ULDPE) Desde o início das pesquisas sobre a síntese de polietilenos com catalisadores Ziegler-Natta. • Outras aplicações: galvanoplastia. apresentam propriedades que os distingüem dos materiais elastoméricos convencionais devido à presença de ramificações longas e ao alto teor de 1-octeno incorporado. melhoram a reologia do fundido. aumentam a . Entre o final de 1993 e início de 1994. existe o desejo de se criar progressivamente materiais. mancais e redutores de ruído. foram lançados no mercado mundial diferentes tipos de resinas poliolefínicas sintetizadas com catalisadores metalocênicos. . guias. os copolímeros de etileno e 1-octeno. transportadores industriais. Estas resinas são ideais para produzir filmes para embalagens de líquidos. geradas a partir da incorporação de cadeias polietilênicas já terminadas.865 g/cm³ e oferece maior resistência. aumentam a transparência e facilitam o processamento. a flexibilidade e a resistência ao rasgamento desses polímeros. Kim et al. Devido a esse comportamento. A Figura 4 mostra a influência do teor de comonômero dos polímeros Affinity. os metalocenos dão origem a homopolímeros de etileno contendo ramificações longas. ou seja. caracterizaram duas séries de PEUBD e constataram que a distribuição de massa molar do mesmo é mais estreita quando comparada a do PEAD (comercial) e o calor de fusão para o PEUBD é menor que o do PEBD (comercial). O tipo de comonômero. A adição de PEUBD aos polietilenos e ao PP melhora a resistência ao impacto. O PEUBD é o mais novo membro da família do polietileno. quando empregados em copolimerização. mais flexibilidade e melhores propriedades ópticas em relação ao PELBD. Os catalisadores metalocênicos apresentam alta capacidade de incorporação de comonômeros α-olefínicos na cadeia polimérica. A presença dessas ramificações tem sido considerada a razão da boa processabilidade dos copolímeros de etileno-1-octeno produzido pela Dow Chemical. . produzidos pela Dow Chemical. O processamento de filmes planos é feito por sopro ou extrusão. Aplicações O principal uso do PEUBD é como resina modificadora. É um polietileno com densidade aproximadamente igual a 0. o comprimento das ramificações e o teor de comonômero determinam as propriedades do produto.resistência ao impacto. principalmente para polietileno de alta (PEAD) e baixa (PEBD) densidades e polipropileno (PP). sobre as suas propriedades mecânicas. A Dow Chemical produz resinas de polietileno de ultra baixa densidade (ATTANE) que oferecem maior resistência e flexibilidade a baixa temperatura. pois além de evitar infiltrações e derramamentos. a embalagem apresenta alta resistência ao rasgo. Catalisadores utilizados nas polimerizações de etileno A diversidade de polietilenos. Recentemente. são mais ativos e mais específicos. os catalisadores possuem sítios ativos diferentes. Assim. Apesar de os sistemas Ziegler-Natta serem utilizados com grande sucesso para produção de poliolefinas em escala comercial. Essas pressões elevadas produziam um polímero caro. é válido ressaltar algumas diferenças e algumas características desses catalisadores. A superioridade dos catalisadores à base de metalocenos está associada à sua capacidade de atuar no controle da microestrutura do polímero obtido. Com o advento dos catalisadores Ziegler-Natta. apesar de não possuírem estruturas mais simples ou melhor caracterizadas do que os sistemas heterogêneos. Os metalocenos são considerados o mais importante desenvolvimento em tecnologia de catalisadores desde a descoberta dos sistemas ZieglerNatta. pouco disponível comercialmente. alguns problemas e questões fundamentais não foram ainda solucionados. Em função disso. poucas são as formas de se analisar detalhadamente os comportamentos químico e físico do sistema. e por isso. comparada à tecnologia Ziegler-Natta convencional. produzido via radicais livres e cujo processo necessitava de altas pressões. em especial com relação à distribuição da massa molar. os metalocenos oferecem algumas vantagens significativas de processo: são mais econômicos e mais eficientes. Além disso. A principal razão para a intensa atividade nessa área é que. ou seja. com diferentes estruturas e reatividades. se deve à utilização de diferentes sistemas catalíticos (Figura 5). ao tamanho . em grande parte. têm sido desenvolvidos sistemas homogêneos que. No início. Como os catalisadores são heterogêneos. o polímero foi produzido sob menores pressões e se apresentou bem menos ramificado. o único polietileno produzido comercialmente era um polímero altamente ramificado. produzindo assim polímeros com propriedades especiais. que não são completamente caracterizados. esse polietileno apresentou maior ponto de fusão do que o produzido sob altas pressões e isso o tornou mais usado comercialmente. oferecem a grande vantagem de atuar em solução. Comparado aos polietilenos. esses sistemas solúveis são considerados catalisadores de sítio único. Polipropileno (PP) Empresa Polibrasil (CD de informações) O polipropileno é um polímero sintetizado a partir do gás propeno e pertence à classe das poliolefinas que inclui os polietilenos. o polipropileno possui densidade mais baixa. os sítios ativos são equivalentes em reatividade. ou seja. Como todas as resinas termoplásticas. É um polímero semicristalino (com 50 a 60% de cristalinidade) e de cadeias essencialmente lineares.das ramificações e à incorporação de comonômero (teor e distribuição composicional) para a produção de copolímeros. Essas características permitem o maior controle das propriedades físicas do produto final. Uma distribuição de peso molecular (MWD) mais larga propicia um aumento na tenacidade e um aumento na resistência ao impacto. o polipropileno possui características especiais. como também suas ótimas condições de processamento. assim como mantém sua estabilidade dimensional a temperaturas mais elevadas. A tabela 1 resume as principais propriedades do polipropileno . maior rigidez e dureza. Na verdade. Essas características não só determinam as propriedades finais do polipropileno. melhor resistência à deformação. 12-0.2 X 10-3 * Nota: a contração na moldagem é normalmente de 1. por condições de processamento.Tabela 1: Propriedades diversas Propriedade Densidade a 23ºC Densidade a 175ºC Densidade aparente Contração na moldagem * Absorção de água (24 horas/ 3. pelo índice de fluidez do polímero. .77 0.5 1-2 % ASTM D-270 0.175mm de espessura) Resistividade volumétrica.25 100 x 10-6 ASTM D-696 150 x 10-6 210 x 10-6 Constante dielétrica de 20 a 80ºC de 102 a 106Hz Resistência dielétrica de 20 a 80ºC (3.2 - ASTM D-150 < 0. pelo desenho do molde. mas esses valores são influenciados pela espessura da peça.5 a 1.175mm de espessura) Faixa de fusão Calor específico (23ºC) Condutividade térmica a 25ºC Coeficiente linear de expansão térmica de 0 a 60ºC de 60 a100ºC de 100 a 140º (ºC) -1 Unidade g/cm3 g/cm3 % Método ASTM D-1505 ASTM D-1505 ASTM D-955 Valor 0.8%. 23ºC Fator de dissipação (tan ) de 102 a 106Hz Ohm.905 0.760 0. pelo tempo de resfriamento e pela temperatura do molde.01-0. pelos pigmentos utilizados.03 ºC kJ/kgºC W/mºC ASTM D-3418 ASTM C-177 160-175 1.cm kV/mm > 20 (curta ASTM D-149 duração) 18 (cíclica) ASTM D-257 > 1016 ASTM D-150 2. sob temperaturas de até 121ºC. não ocorre com essa resina. . devem ser consultados dados de compatibilidade e resistência química a solvente. . De forma geral. . Para maiores informações. também possui resistência limitada à degradação pela luz solar direta.Resistência à luz Assim como outros polímeros olefínicos. quando exposto continuamente à intempérie. o que permite seu uso contínuo em temperaturas de até 100ºC.Resistência à fissura ambiental (stress-cracking) O Polipropileno tem uma excelente resistência à fissura ambiental. produtos químicos inorgânicos produzem pouco ou nenhum efeito sobre ele durante um período de 6 meses. A adição de estabilizantes contra a radiação ultravioleta reduz os efeitos de degradação do polímero.UV). A fragilização que ocorre em outros plásticos na presença de óleos. . detergentes e outros agentes de stress-cracking.Densidade O polipropileno é a resina de menor densidade (0. em seu estado natural (não aditivado com estabilizantes às radiações ultravioleta . alongamento e resistência ao impacto. uma peça moldada em polipropileno será mais leve. Com poucas exceções. ..9g/cm³) entre os termoplásticos mais comuns. Portanto.Resistência à temperatura A temperatura de fusão cristalina de Polipropileno homopolímero é relativamente alta (167ºC). o polipropileno. de forma que um maior número de peças pode ser produzido com uma mesma massa de matéria-prima. podemos dizer que somente agentes altamente oxidantes produzem stress-cracking no Polipropileno.Resistência química O Polipropileno é altamente resistente a solventes e produtos químicos. A degradação leva a uma perda significativa das propriedades mecânicas como resistência à tração. podem ser incorporados aditivos estabilizantes ou pigmentos. . O Polipropileno é um termoplástico amplamente utilizado devido às suas características de versatilidade e compatibilidade com as diversas técnicas de processamento. Para aumentar a resistência do polipropileno a esse tipo de radiação. como a maioria dos materiais orgânicos. No estado natural. Se a fonte de ignição for retirada. continua a se queimar com a fusão do material. estrategicamente localizadas. é combustível em contato com o fogo e se queima sustentando uma chama de baixa luminosidade. peças injetadas.SP é a maior e mais moderna linha de produção de Polipropileno do mundo. sua velocidade de queima horizontal é baixa: 18 a 25mm/min (chapas de 3mm de espessura). tornando-os úteis para as aplicações em filmes. embalagens rígidas.Inflamabilidade O polipropileno. pode tornar-se auto-extinguível com a incorporação de aditivos especiais. A classificação UL 94 do PP Polibrasil® é de HB. termoformados. e fornece mais de 60 tipos de produto com diferentes propriedades. de acordo com a ASTM D-635. sacos de ráfia. produz homopolímeros. fibras. levando-se em consideração o desempenho necessário do produto final. A Suzano Petroquímica possui três unidades produtoras. O aumento da resistência à radiação UV vai depender da concentração e do tipo de estabilizante utilizado. e a temperatura de ignição em contato com uma fonte é de 350ºC. copolímeros randômicos e copolímeros heterofásicos de alto desempenho. Tanto o tipo de aditivo quanto a técnica de ativação devem ser selecionados com cuidado. com capacidade de produção de 685 mil t/ano. A Unidade Spheripol de Mauá . Entretanto. . Este Guia de Referência Rápida tem o objetivo de fornecer informações básicas dos produtos fornecidos pela Suzano Petroquímica. o polipropileno tem sua temperatura de auto-ignição (ASTM 1929-91) ao redor de 380ºC. tanto em processamento quanto em propriedades finais. formando gotas incandescentes. etc. Entretanto.A degradação do polímero tem início com a ação energética da radiação UV. Devido às suas características próprias. Uma característica de suma importância para os três tipos de produto é o índice de fluidez. que determina a processabilidade e as propriedades finais. transparência e resistência ao impacto. é necessário considerar os seguintes requisitos: • • • • Processamento Características estéticas Desempenho final Aditivação Os vários tipos de Polipropileno oferecem diferentes combinações entre rigidez. devem ser usadas para determinar o tipo mais adequado para a aplicação. o Polipropileno tem características próprias que não só afetam as propriedades do produto final como determinam as condições ótimas de processamento. Uma vez definido. .Como outros termoplásticos. a escolha por uma dessas características pode determinar o tipo de Polipropileno a ser utilizado. A tabela a seguir resume as principais características dos tipos de Polipropileno. viabilizando seu uso em inúmeras aplicações no mercado. porém com possível comprometimento da resistência mecânica na peça projetada. as demais características da aplicação. Escolha do tipo de polipropileno Para selecionar o tipo de Polipropileno mais adequado para uma determinada aplicação. um tipo de alto índice de fluidez poderá permitir ciclo menor de processamento. No caso específico de injeção. Copolímero Randômico Sim Média Não Características Transparência Resistência ao Impacto Resistência Alta Temperatura Homopolímero Média Não Sim Copolímero heterofásico Não Sim Média Para a maioria das aplicações. Os filmes não-orientados são produzidos por extrusão segundo dois processos principais .tubular e plano. barreira aos gases (principalmente vapor de água) e resistência térmica. sendo utilizados também para a produção de filmes laminados. o filme é submetido a um choque térmico .Filmes Não-orientados Aplicações do PP não orientado Os filmes não-orientados destinam-se principalmente à fabricação de embalagens flexíveis que necessitam de boa resistência ao impacto. Ambos não apresentam quaisquer dificuldades quando são utilizados equipamentos apropriados para polipropileno. Após a extrusão. com isso. principalmente por substituírem com vantagens os filmes de celulose (celofane) como material de embalagem. Polipropileno Orientado Aplicações do PP Orientado Filmes Biorientados (BOPP) Os filmes biorientados (BOPP) têm alcançado uma penetração bastante significativa nos mercados do mundo inteiro. .(banho de água fria ou contato direto com cilindros resfriados). cristalizar rapidamente o polipropileno e conferir transparência e brilho elevados ao filme. Eles diferem dos filmes não-orientados porque sofrem uma orientação adicional das moléculas em ambos os sentidos (longitudinal e transversal) durante o processamento. objetivando. mecânicas e de barreira. . uma ligeira contração e a estabilização do material. de forma controlada. de forma geral. Nessa etapa. realiza-se por dois processos básicos: o processo plano e o processo tubular. porém. No processo plano convencional. e) embobinamento . A produção dos filmes biorientados de PP Polibrasil®. que é reaquecido a uma determinada temperatura. produzindo. em ambos os casos. c) relaxamento ou normalização . antes de sofrer operações subseqüentes.Processo plano (tenter) Nesse processo. sendo logo depois resfriado em condições controladas para obter a estrutura cristalina necessária à orientação. nos quais a película sofre um estiramento longitudinal de aproximadamente cinco . o filme é extrudado através de uma matriz plana. assim como a de não-orientados. o filme é orientado em duas etapas: na primeira.o filme atravessa uma região submetida a descarga elétrica (tratamento Corona) ou chama.é a fase principal do processo. ou a chapa. inclusive a produção de filmes laminados e metalizados para fitas adesivas e usos elétricos. o filme é reaquecido em contato com um grupo de cilindros. é estirado nas direções longitudinal e transversal. conferindo ao produto excelentes características ópticas. Cada um tem características técnicas específicas. Ambos podem dar origem a filmes de uma só camada ou a filmes coextrudados.ocorre normalmente dentro da estufa horizontal em que passa o filme.é a etapa final do processo e se realiza sob tensão controlada.a estrutura cristalina do polímero no filme é determinada pela velocidade de resfriamento e influencia as propriedades gerais do filme após a orientação. durante a qual o tubo.O desenvolvimento contínuo dos processos de biorientação e o de novos tipos de resina para filmes colaboram decisivamente para aumentar a variedade de produtos. de modo a tornar sua superfície receptiva a tintas de impressão ou adesivos. ocorre o relaxamento de tensões internas decorrentes da orientação. b) orientação ou estiramento . d) tratamento superficial . o processo de fabricação se desenvolve de acordo com as seguintes etapas: a) extrusão e resfriamento . A bobina resultante poderá ser armazenada para sofrer relaxamento e estabilização posteriores. um conjunto de facas refila a borda do filme. permitindo ao filme uma pequena contração. na qual garras prendem as bordas do filme que se deslocam lateralmente e se aceleram longitudinalmente até atingir a velocidade final. próxima à dos filmes biorientados pelo processo tubular (double bubble). Após ser submetido a um resfriamento com água gelada. Devido à grande flexibilidade nas relações de estiramento que esse processo permite. levado à estufa para receber a orientação transversal. que ocorre devido à diferença de velocidade entre uma unidade e outra. para eliminar as tensões residuais e fixar a orientação. Na saída da estufa. fechada hermeticamente. o filme é extrudado através de uma matriz circular. no final do percurso e ainda dentro da estufa. . na qual duas linhas divergentes de garras prendem as bordas laterais do filme que se afastam lateralmente ao avançarem. reduzindo as tensões residuais.vezes o comprimento inicial. o filme é estirado nos dois sentidos em um único estágio. esse tubo é novamente aquecido por insuflação de ar quente e. retirando a faixa que estava presa pelas garras. podem-se obter filmes com características distintas daquelas obtidas pelo processo convencional de duas etapas. Isso ocorre dentro de uma estufa com ar circulante. portanto não sofreu estiramento e será reciclada posteriormente. novamente em estufa com temperatura em torno de 160ºC. aumentando sua largura em cerca de oito a dez vezes a medida inicial (Animação do quadro 14) No processo plano de estiramento simultâneo. a tensão de estiramento é aliviada ligeiramente. então. provocando o estiramento simultâneo.Processo tubular (double bubble) Nesse processo. Em ambos os processos. A etapa seguinte é a passagem do filme em estufa com ar quente circulante. inclusive filmes com resistência mecânica balanceada nos dois sentidos. estirando a película no seu sentido transversal. A etapa final do processo é a passagem do filme. . para obter a cristalização da resina. que giram em velocidades diferentes. dando origem a um tubo calibrado. A orientação longitudinal é alcançada na passagem dos rolos puxadores primários para os rolos secundários. ampliando o número de opções disponíveis e. os produtos têxteis somente podiam ser obtidos a partir dos diferentes tipos de fibras oferecidos pela natureza. Atualmente. as fibras têxteis podem ser classificadas segundo mostra o abaixo: Fibras têxteis Fibras naturais Fibras químicas vegetais algodão linho juta rami sisal animais lã seda minerais amianto artificiais viscose acetato sintéticas polipropileno poliamida poliéster acrílico . sobretudo. Quanto à origem. as fibras químicas são utilizadas em todos os tipos de produtos têxteis.Aplicações de PP em filmes para alimentos Aplicações do PP na indústria têxtil Antes do surgimento das fibras químicas. atendendo à demanda de propriedades não oferecidas pelo emprego exclusivo das fibras naturais. carpetes. No Brasil. ampliando seu potencial de consumo. distribuição de peso molecular controlada e elevada cristalinidade. Todavia. usados em tecelagem e malharia. utilizadas em nãotecidos e fios fiados. bem como o aperfeiçoamento das técnicas de produção de fibras sintéticas criaram novas oportunidades de aplicação em fios e fibras de polipropileno. tecidos de revestimentos e nãotecidos.A obtenção de resinas de polipropileno. Quanto às aplicações. a fibra de polipropileno já conquistou importante participação no mercado de tapetes. aplicações industriais e não-tecidos. cordas. Principais aplicações das fibras cortadas Nãotecidos agulhados Carpetes agulhados Cobertores Filtros industriais Geotêxteis Fios fiados Tapetes e carpetes tipo tufting Toalhas de mesa Artigos esportivos Principais aplicações dos filamentos contínuos lisos (CF) ou texturizados (BCF) Malharia e tecelagem Tapetes e carpetes tipo tufting Tecidos de decoração Estofamentos Toalhas de mesa Artigos esportivos Meias Aplicações industriais Cordas trançadas e torcidas Cordões para decorações Fios de costura Cintos de segurança Redes de pesca . os multifilamentos de PP Polibrasil® podem ser subdivididos em fibras cortadas. com características de alta fluidez. ainda apresenta um importante potencial a ser explorado. e em filamentos contínuos lisos (CF) e texturizados (BCF). lonas etc. trançado). a ráfia de polipropileno foi adotada pela indústria de cordoaria. sua utilização foi estendida para confecções de sacos. estabilizado dimensionalmente. Logo em seguida. porém. em substituição às fibras naturais. laminado. que são utilizadas na fabricação de uma ampla gama de produtos têxteis e industriais. obtidas a partir da extrusão de um polímero. fibrilado). como juta. . bases de tapetes.Principais aplicações dos nãotecidos consolidados termicamente Descartáveis higiênicos. Os produtos finais da utilização da ráfia de polipropileno se dividem em dois grandes grupos a partir do tipo de transformação intermediária escolhida: • tecido (convencional de tecelagem e malharia. sisal e similares. • corda ou cabo (torcido. convencionou-se chamar de ráfia a fitas planas e estiradas. como fraldas e absorventes femininos Filtros industriais Artigos hospitalares Revestimento de colchões Ráfia Ráfia de PP e suas aplicações No campo das fibras químicas. A princípio. pescado) Sal Tecido Açúcar convencional Fardo Fibras têxteis Container (acima de 1. cebola) Farinha de trigo Congelados (carne.000kg) Diversos Tecido Estofamentos Móveis de praia e campo fibrilado Grama sintética Campos esportivos Quadras de tênis Confecção Bolsas e sacolas Tênis Barbantes Diversos Corda Fios de costura torcida Cabos navais Corda Cordéis Diversos trançada Cordas de amarração .000kg) Fertilizantes Produtos químicos Cimento Base de tapete Tapetes e carpetes fabricados pelo processo "tufting" Tecido Geotêxteis Suportes de aterros estabilizado Suportes de estradas Controle de erosão Drenagem Lona Coberturas Geotêxteis Mistura com concreto Container (acima de 1.000kg) Grãos Tela Telas de aviários Estufas Coberturas agrícolas Sacaria Fertilizantes Rações Produtos químicos Tecido Lona Coberturas laminado Container (acima de 1. arroz) Vegetais (batata.Aplicações principais da ráfia de polipropileno Produto intermediário Sacaria Produto final Utilização Grãos (milho. Mero: ácido tereftálico ou tereftalato de dimetila e glicol etilênico. Principais propriedades: o Boa resistência mecânica térmica e química.Polietilenotereftalato (PET) (informações obtidas da internet) Aplicações do PET Introdução • • • Plástico da família do poliéster. . os quais se cristalizam mais lentamente. • Aplicações: o Como garrafas para bebidas carbonatadas. graças ao contínuo aperfeiçoamento de seu processo de fabricação e à enorme aceitação na fabricação de garrafas de refrigerante. componentes elétricos de carros. produtos de limpeza. sob marca Mylar ®. Nos polímeros comerciais. facilitando . etc. fitas magnéticas. Para se evitar esse problema as condições de processamento têm de ser muito precisas. Prefere-se usar copolímeros de PET. O PET homopolímero cristaliza-se com facilidade. acabou mudando de status: passou de plástico de engenharia para commodity. o • • Fácil reciclabilidade. mas algo caras. sob marcas Tergal ® (ICI) ou Dracon ® (Du Pont). o Resina para moldagem com reforço de 30% de fibra de vidro. filmes e placas para radiografia. Trata-se de um polímero de engenharia que. apresentam excelente resistência mecânica e ao amassamento.CARACTERÍSTICAS As macromoléculas de PET puro (o chamado homopolímero) constituem-se de repetições da molécula mais simples (mero) de tereftalato de etileno. usada na fabricação de carcaças de bombas. carburadores. películas cinematográficas. 130 a 155 repetições desse mero constituem a macromolécula típica de PET. São usadas em aplicações nobres: isolamento de capacitores. Por isso.000 t. bem como lavagem e secagem rápida. o PET homopolímero não é muito usado. óleos vegetais.. o Na forma de fibras. Produção brasileira em 1998: 143. etc.o Boas propriedades de barreira: absorção de oxigênio é de 10 a 20 vezes menor que nos plásticos “commodities”. o que atrapalha a vida do transformador. . o Na forma de películas transparentes e altamente resistentes. sob marca Rynite ® (Du Pont). prejudicando a transparência do polímero. Eles estão distribuídos aleatóriamente ao longo da macromolécula. Algumas designações para o PET: . Ele é amorfo (não-cristalino). Já a produção de fibras é feita através da extrusão do polímero fundido. ou seja. Ou seja: no homopolímero a macromolécula é constituída pela repetição de um só mero (molécula simples). como peças em geral. A moldagem por injeção e extrusão mais sopro também são viáveis. maior melt flow index). Este tipo de copolímero é especialmente adequado para moldagem por injeção sob curtos tempos de ciclo. o extrudado passa então por rolos que lhe confere o formato final. Já no copolímero a macromolécula é constituída pela repetição de mais de um mero. sendo obtidos filamentos muito finos através de sua passagem por matrizes especiais (spinnerets). Normalmente ele é produzido na forma de chapas ou filmes extrudados. Alguns copolímeros de PET apresentam macromoléculas formadas pela repetição de dois meros: • • ciclohexanodimetanol e ácido tereftálico. serrados.as condições de transformação para se obter um produto com boa transparência. inclui um glicol modificado em suas macromoléculas. enredados e plissados para se formar a fibra. dificultando a cristalização do polímero e favorecendo sua transparência. Seu processamento é fácil. Produção de garrafas e frascos por extrusão de parison mai sopro necessitam de resinas de PET com maior resistência mecânica do fundido (maior tempo de escoamento. quimicamente resistente e altamente transparente. como se fosse um trem constituído por mais de um tipo de vagão. furados e estampados. garrafas com paredes espessas. podendo ser termoformados. etilenoglicol e ácido isoftálico. como se fosse um trem constituído de vagões idênticos. Outro copolímero. Esses filamentos são estirados. torcidos. PETG. pré-formas. As macromoléculas dos copolímeros de PET contém outros meros além do tereftalato de etileno. A produção de filmes e fitas de PET se faz através de extrusão utilizando-se matrizes com fendas. é opaco. que é soprada em seguida. leves e reaquecíveis. Normalmente a resina tem de ser seca antes de ser transformada. absorve umidade: 0. aumentando sua resistência mecânica e propriedades de barreira. Krupp Korpoplast. que foi estirado antes do sopro da garrafa. muito embora sejam satisfatórias para muitas aplicações.• OPET: PET orientado. Segundo a Aoki. secadoras devem ser um equipamento de grande demanda nos transformadores de PET. apresenta alto grau de cristalinidade. muitas vezes é usado para a produção de bandejas termoformadas para alimentos. apresenta alto brilho e transparência. É menos resistente mecanicamente e apresenta propriedades de barreira um pouco inferiores aos do OPET. . O estiramento promove maior grau de cristalização do polímero. Bekum e Nissei ABS. Logo.03%. • APET: PET amorfo. Por sua vez. • CPET: PET cristalino. Krones. Pode ir do freezer ao forno sem sofrer perda de propriedades. Sidel do Brasil. As sopradoras podem ser de dois tipos: • Um estágio (ciclo quente): a mesma máquina injeta a pré-forma. este sistema permite ainda a adição de PET reciclado à resina virgem. que contém aditivos como iniciadores e nucleadores de cristalitos. ou seja. devendo conter não mais do que 0. sem orientação e de baixa cristalinidade. Uma vez que pode ser selado a quente. Há diversos fabricantes de sopradoras para garrafas e outras peças vazadas: Aoki. pois um sistema de degasagem acoplado ao canhão da injetora extrai todos os gases da resina fundida. • Dois estágios (ciclo frio): a pré-forma é produzida numa injetora e soprada em outra máquina (sopradora).01% de água. Serve para a produção de bandejas para alimentos termicamente estáveis. inertes. Destaque: algumas máquinas da Aoki dispensam a desumidificação prévia da resina antes da moldagem da pré-forma por injeção. Como o nome já diz. ou seja. . ou seja.EQUIPAMENTOS: O PET é higroscópico. entre outras. Mas. As injetoras e extrusoras para PET devem ter sistemas de aquecimento suficientemente potentes para fundir a resina (250-260oC). .ADITIVOS: O PET normalmente não necessita de adições de plastificantes ou outros aditivos para seu processamento. O formato da rosca deve ser apropriado para a resina. Filmes de PET também são produzidos por extrusão. Diversos tipos de autopeças são feitos através da moldagem por injeção de PET. na sua versão amorfa (APET) ou de alta cristalinidade (CPET). que já compra o produto pronto. Mesmo nos casos onde ocorre o uso de aditivos. Contudo. a formulação é feita pelo próprio produtor da resina e não pelo transformador. A produção de fibras deve ser restrita a poucos fabricantes. . Esta resina. elas também podem ser produzidas a partir da extrusão de parison seguido de sopro posterior.Embora a rota clássica para produção de garrafas seja através do sopro de pré-formas injetadas. Neste caso. Geralmente eles contém agentes de reforço (por exemplo. em função de seu baixo peso e alta resistência térmica. há diversas versões com propriedades especiais que podem conter: • reforço com fibra de vidro. Espumas de PET também podem ser consideradas para esta aplicação. é muito utilizada na fabricação de bandejas termoformadas para alimentos. fibras de vidro). certamente. em função de suas propriedades mecânicas excepcionais. em função da complexidade do equipamento. em termos da evolução de seu diâmetro e do passo da rosca ao longo do seu comprimento. ele é usado como plástico de engenharia. usando-se matriz com formato de fenda. o número de transformadores que fazem esses produtos deve ser significativamente menor que os produtores de garrafas. Por exemplo. absorvedores de ultravioleta do tipo benzotriazola. Os graus com agentes de reforço (fibras de vidro e carbono. Obviamente. mais aditivos anti-chama. A versão de alto grau de cristalinidade (CPET) contém aditivos para promover a formação de cristalitos na resina (iniciadores. pois afetam muito pouco a cor do plástico. • • • • • idem. mais mica. que passa a ter grande estabilidade. idem. podem ser usados aditivos para controlar a rugosidade superficial e. carbonato de cálcio (por ex. idem. esferas de vidro. conseqüentemente. . em fitas magnéticas de PET. pois melhora o coeficiente de fricção da fita). O PET também pode ser usado na forma expandida.• idem. Outros aditivos podem ser usados para controlar o grau de transparência e de reflexão superficial. requerendo neste caso a adição de agentes de expansão. No caso de filmes. mica) normalmente são direcionados para peças moldadas por injeção de alto desempenho. Note-se que estas cargas afetam negativamente a transparência do plástico. o coeficiente de atrito da superfície do filme. mais modificadores de impacto para tornar a resina mais tenaz. Componentes de PET para uso externo devem conter aditivos antiraios ultravioleta. asbestos e wollastonita. reforço com fibras longas de vidro. corantes e pigmentos são utilizados para colorir as resinas.. Outros agentes de reforço normalmente usados nas resinas de PET são fibras de aramida. aditivos condutores de eletricidade (para que a resina barre radiações eletromagnéticas) mais fibras de carbono para reforço. agentes nucleantes). mais resina reciclada. org) ::Calhas.institutodopvc. estável e não propaga chamas. da garrafa ao painel do carro. ::Revestimento de paredes (siding e papel de parede). ::eletrodutos. ::Redes de saneamento básico domiciliar e público. cabos elétricos. desde produtos médico-hospitalares e embalagens para alimentos até peças de alta tecnologia. sólido. ::Persianas e venezianas. Ele tem papel importante na indústria e na sociedade pois está nas mais diversas aplicações. como as usadas em equipamentos espaciais. portas e janelas. leve. Aplicações do PVC O PVC faz parte de nosso cotidiano O PVC ocupa lugar de destaque entre os materiais plásticos presentes no nosso cotidiano. ::Pisos. passando por produtos aplicados à habitação e saneamento básico. pigmentos. colorido ou não. onde encontramos conforto e modernidade. impermeável. ::Recobrimentos de fios. ele é parte integrante do nosso dia-a-dia. Sua presença tornou-se tão familiar que nem mais a notamos. resistente. opaco ou transparente. Sem dúvida. E onde está o PVC? O PVC pode ser rígido ou flexível. brilhante ou fosco.Policloreto de vinila (PVC) (www. O PVC é atóxico. encontramos o PVC. A cada instante. ::Forros e divisórias. ::Galpões infláveis e estruturados. ::Revestimento de piscinas. usados . ::Mantas de impermeabilização. ::Esquadrias. estabilizantes térmicos. entre outros aditivos. sendo o único plástico utilizado para a fabricação de bolsas de sangue. ::Redes de distribuição de água potável domiciliar e pública. dentre diversos outros setores. Tem qualidades que o tornam adaptável a múltiplos usos. Estas características são obtidas com a utilização de plastificantes. ::Automóveis: aplicado a revestimento de interiores devido à sua facilidade de moldagem e de manutenção. além de pisos de salas onde é indispensável o alto índice de higiene. ::Garrafas para água mineral: leves e transparentes. pois são resistentes e facilmente transportados e manipulados graças ao seu baixo peso. bolsas de sangue (sendo o material que melhor conserva o sangue). ::Mangueiras: são flexíveis.. protegendo-os contra umidade e bactérias. mesmo em ambientes corrosivos (por exemplo. dispensando. transparentes e coloridas. em áreas rurais ou urbanas. à corrosão e à abrasão.na formulação do PVC. devido à fácil e eficiente soldagem entre os tubos e as conexões. No caso da água potável evita contaminações externas e previne perdas por vazamento. Após formulado. além de redes de drenagem agrícolas e de estradas. ::Embalagens: usadas para acondicionar alimentos. ::Brinquedos e artigos infláveis: bolas. têm grade variedade de aspectos (cor. . ::Tubos e conexões: utilizados na canalização de água (potável ou não) e esgotos. de redes subterrâneas e de superfícies a tubulações e filtros para poços profundos e minas. ::Estruturas de computadores: assim como peças técnicas destinadas à indústria eletrônica. ::Artigos escolares: facilmente moldados. tubos para transfusão e hemodiálise. ::Laminados: utilizados para embelezar e melhorar painéis de madeira e metal. vestuários. Também são muito utilizados em sistemas de irrigação. assim. malas e bolsas. colchões e barcos. Estas embalagens são impermeáveis ao oxigênio e ao vapor. resistentes e facilmente laváveis. o uso de conservantes. artigos cirúrgicos. Resistem bem ao tempo. preservando o aroma. aos raios ultravioletas. ::Pisos e revestimentos de paredes: peças decorativas. bóias. etc. ::Janelas: oferecem excelente resistência às mudanças de clima e à passagem dos anos. brilho. tais como: ::Produtos médico-hospitalares: embalagens para medicamentos. transparência) e baixo custo. obtém-se os compostos de PVC que são utilizados na fabricação de uma série de produtos. beiramar). ::Tecidos espalmados decorativos e técnicos: usados principalmente para móveis. portas e janelas. Veja abaixo onde ele é utilizado: ::Calhas. No mundo o percentual se mantém similar. protegendo o solo e lençóis freáticos. ele é parte integrante do nosso dia-a-dia. da garrafa ao painel do carro. ::Revestimento de piscinas. leve. etc e também para a impermeabilização de aterros sanitários. são algumas das características que fazem com que o PVC conquiste cada vez mais espaço em edificações e obras públicas. ::Persianas e venezianas. . ::Redes de saneamento básico domiciliar e público. ::Forros e divisórias. sendo o único plástico utilizado para a fabricação de bolsas de sangue. sólido. ::eletrodutos. Versatilidade. cabos elétricos. ::Revestimento de paredes (siding e papel de parede). baixa manutenção. O PVC na construção civil e arquitetura Esses são segmentos que são responsáveis pelo consumo de mais de 60% do mercado brasileiro do PVC. O PVC é atóxico. impermeável. tetos. ::Frascos para acondicionar cosméticos e produtos domésticos: por sua impermeabilidade e resistência a produtos químicos e ótima relação custo benefícios na hora da troca de moldes. além de facilitar o design. ::Esquadrias. ::Móveis de jardim: têm grande resistência às variações climáticas e são de fácil manutenção. ::Redes de distribuição de água potável domiciliar e pública. estável e não propaga chamas. ::Recobrimentos de fios. ::Galpões infláveis e estruturados. ::Mantas de impermeabilização. facilidade de design.::Laminados impermeáveis: utilizados em piscinas. resistente. Sem dúvida. túneis. ::Pisos. durabilidade. Tem qualidades que o tornam adaptável a múltiplos usos. O PVC é largamente utilizado tanto na área médica e alimentícia quanto na construção civil. :: Resistente à ação de fungos. esses aspectos revelam suas potencialidades de aplicação. vento e maresia). onde sua presença tem se mostrado tão necessária quanto indispensável.O que faz o PVC ser tão importante? São suas propriedades. pois dadas as suas mais variadas aplicações e onipresença no cotidiano das pessoas. Na área médica. tubos endotraqueais. As principais características do PVC :: Leve (1. Essas são algumas das razões pelas quais o PVC terá um futuro duradouro. :: Resistente às intempéries (sol. onde é utilizado há várias décadas. segmento que necessita de produtos competitivos. entre várias outras aplicações. insetos e roedores. catéteres cardiovasculares. o que facilita seu manuseio e aplicação. calçados. :: Não propaga chamas: é auto-extinguível. resistente. Isto tudo pelo fato do PVC ser um plástico versátil. elétrico e acústico. inócuo e 100% reciclável. bactérias. fios e cabos. é isolante térmico e acústico e não propaga fogo. :: Durável: sua vida útil em construções é superior a 50 anos. embalagens. indústria automobilística. podendo ser produzido em qualquer cor. não existe produto melhor e mais seguro para ser usado em bolsas de sangue e soro. brinquedos. desde transparente até opaco e de rígido a flexível. durável. relação custo/beneficio. O seu maior uso é na construção civil. sendo a média superior a 60 anos. :: Bom isolante térmico. características. revestimentos. Combinados. etc. não se corrói. O ciclo de vida útil dos produtos de PVC varia de 15 a 100 anos. :: Sólido e resistente a choques..4 g/cm3). tornou-se um produto indispensável à vida contemporânea. :: Impermeável a gases e líquidos. :: Resistente à maioria dos reagentes químicos. econômicos energeticamente e de longa vida útil. impermeável. . chuva. A partir do sal marinho.8% desse total. os processos de reciclagem mecânica e a energética são duas maneiras eficientes de reaproveitá-lo. no menu principal. pelo processo de craqueamento . então. passa por um caminho um pouco mais longo.sal de cozinha) e 43% de eteno (derivado do petróleo). :: De 2 a 15 anos em 24%. revestimento de cabos entre outros) tem uma vida útil muito longa. que representa 57% da resina de PVC produzida. A vida útil dos produtos de PVC A maioria dos produtos de PVC (perfis de janelas. que é reciclável.O ciclo de vida útil dos produtos à base de PVC é: :: De 15 a 100 anos em 64% dos produtos. tubos de distribuição de água e de saneamento. Leia mais a respeito do reaproveitamento e reciclagem do PVC na seção 'meio ambiente'. O primeiro passo é uma destilação do óleo cru. 6% do peso total). O PVC contém. 57% de cloro (derivado do cloreto de sódio . A fabricação do PVC O PVC não é um material como os outros. O petróleo. sendo que o PVC. obtém-se o cloro. Esta passa. pelo processo de eletrólise. representa apenas. Após o uso dos produtos fabricados à base de PVC. A eletrólise é a reação química resultante da passagem de uma corrente elétrica por água salgada (salmoura). 0. No entanto. :: Reciclável e reciclado. as embalagens de PVC têm curto tempo de utilização. obtendo-se aí a nafta leve. soda cáustica e hidrogênio. :: Fabricado com baixo consumo de energia. Por outro lado. que representa apenas 43% desta resina.:: Versátil e ambientalmente correto. É o único material plástico que não é 100% originário do petróleo. em peso. por serem descartáveis. Assim se dá a obtenção do cloro. em média. a proporção dos plásticos nos aterros sanitários é baixa (em média. :: Até 2 anos em 12% dos produtos. de cor branca. baixa densidade. conhecida como PVC (policloreto de vinila).bndes. unidade básica do polímero. os polietilenos (de alta densidade. Veja abaixo o fluxograma de fabricação do PVC e sua fórmula química: Poliestireno (PS) ASPECTOS GERAIS DO POLIESTIRENO Ricardo Sá Peixoto Montenegro Moysés Elias Serfaty* http://www. que é um pó muito fino. e totalmente inerte. gerando-se o eteno. elas vão se ligando formando uma molécula muito maior. O polímero é formado pela repetição da estrutura monomérica). A principal matéria-prima do PVC é o sal marinho. obtém-se o MVC (mono cloreto de vinila. que inclui. um recurso natural renovável.pdf Aplicações do Poliestireno Introdução O poliestireno (PS) pertence ao grupo das resinas termoplásticas.catalítico (quebra de moléculas grandes em moléculas menores com a ação de catalisadores para aceleração do processo).br/conhecimento/bnset/set1606. e baixa .gov. entre outros. As moléculas de MVC são submetidas ao processo de polimerização. Tanto o cloro como o eteno estão na fase gasosa e eles reagem produzindo o DCE (dicloro etano). A partir do DCE. ou seja. a saber: · Cristal ou Standard – Possui como características principais a transparência.densidade linear). o cloreto de polivinila (PVC) e o polietileno tereftalato (PET). seja na fabricação de gabinetes . em 1930. As principais aplicações do EPS são na proteção de embalagens e no isolamento térmico. a fase dispersa. Alguns grades desta resina podem competir com os plásticos de engenharia. Esta resina é obtida pela polimerização de uma solução de estireno-butadieno. o PS pode ser utilizado numa vasta gama de aplicações. o alto brilho e a fácil coloração (pela adição de agentes corantes). · Poliestireno Expandido (EPS) – É uma espuma rígida obtida por meio da expansão da resina PS durante a sua polimerização. Os agentes de expansão mais utilizados são os hidrocarbonetos criogênicos (Ex. A primeira planta industrial a operar comercialmente com sucesso foi a IG Farbenindustrie. As denominações de poliestireno normal e de estireno homopolímero são também utilizadas. o polipropileno (PP). por exemplo. o poliestireno foi produzido em escala comercial. como o citado ABS. e comercialmente é vendido em três formas ou tipos. na Alemanha. Devido às suas propriedades especiais. As partículas globulares de borracha (polibutadieno) contêm pequenas inclusões de poliestireno. copos descartáveis e caixas para CDs e fitas cassete. Nos Estados Unidos. pela primeira vez. por essa razão. O poliestireno forma a fase contínua e o polibutadieno. Forma-se um sistema de duas fases devido à imiscibilidade do poliestireno e do polibutadieno. em 1938. O EPS mais conhecido no Brasil é o da marca comercial da Basf-Isopor®.: gás carbônico). A diferença significativa entre as resinas PS e HIPS é a resistência ao impacto e. Esta expansão é realizada injetando-se um agente químico na fase de reação da polimerização. alguns tipos de HIPS competem com plásticos de engenharia como. pela Dow Chemical Company. o ABS (AcrilonitrilaButadieno-Estireno). · Poliestireno de Alto Impacto (HIPS) – É um poliestireno modificado com elastômeros de polibutadieno. Entre suas aplicações principais estão embalagens para a indústria alimentícia. O PS é o pioneiro entre os termoplásticos. do qual o estireno é subproduto. e os de polimerização em suspensão.de videocassetes ou em computadores e eletrodomésticos (linhas branca e marrom). porque os contaminantes oriundos do seu processo de produção (sendo os principais: etilbenzeno. O processo de polimerização contínua em massa é o mais utilizado pelos grandes fabricantes de PS. Os processos mais utilizados são os de polimerização em massa ( bulk). ainda em fase de desenvolvimento tecnológico.6%. o PS sindiotático (sPS). Nessa rota. por ser de domínio público. O estireno (insumo básico do PS) é obtido através do etilbenzeno. fornecendo altas vazões. Os processos em suspensão. Há. Shell e Repsol. obtêm-se 2. A Idemitsu já possui uma unidade semi-industrial (5. especialmente em pequena escala e para a produção do poliestireno expandido (EPS). produto com alto grau de pureza e baixa carga de efluentes. que por sua vez é derivado do benzeno e do eteno. já em utilização pela Arco. que é o mais moderno. é realizada por um mecanismo de reação via radicais livres. também. . Aspectos Técnicos O poliestireno é obtido através da polimerização do estireno (vinil benzeno). Atualmente. O rendimento deste processo não difere muito entre os líderes desse setor. cumeno e xilenos) afetam o peso molecular do poliestireno. embora mais antigos. uma joint venture formada pela Dow e a Idemitsu aperfeiçoa o processo em uma planta-piloto instalada no Japão. O PS é obtido com a utilização de catalisadores metalocenos. mas existe uma outra para a obtenção de estireno que está começando a ficar em evidência: é o processo PO/SM para a produção do óxido de propeno (PO). Essa é a rota normalmente utilizada.5 t de estireno para cada 1 t de óxido de propeno. para obtenção de PS e HIPS. O estireno utilizado para a polimerização deve ter um grau de pureza maior que 99.000 t/ano). A polimerização industrial do estireno. ainda são utilizados. resultando em menor custo em relação ao outro processo. e a Dow deverá implantar nos Estados Unidos uma unidade fabril para produzir o sPS sob a marca Questra®. tanto na sua produção quanto no seu descarte. no meio ambiente. no momento. que depende essencialmente da conjuntura de mercado do óxido de propeno. Atualmente. a FDA (Food and Drug Administration). nenhum relato de evento adverso à saúde foi comprovado nos estudos científicos. conhecido como freon.Menos de 10% da oferta mundial de estireno é oriunda desse processo. e que. o EPS apresentava problemas na questão ambiental quando se usava o CFC-11 como agente de expansão. os produtores passaram a usar agentes de expansão alternativos. Além disso. inclusive nos países desenvolvidos. há diversos itens positivos do lado do PS. que é a biodegradabilidade. utilizadas para armazenar alimentos há mais de 50 anos. autoriza o uso do PS em embalagens de alimentos para consumo humano. até o início dos anos 1990. Desde que ficou comprovado que os hidrocarbonetos fluorados causavam danos à camada de ozônio da atmosfera. das embalagens e dos descartáveis de PS. estudos recentes mostram que as embalagens dessa resina. uma potencialidade. Também houve muitas discussões sobre o impacto. o poliestireno foi submetido às mais severas condições de testes em animais de experimentação (ratos). Embora o papel apresente uma grande qualidade. entidade norte-americana reconhecida mundialmente. Aspectos Ambientais No tocante aos efluentes líquidos e emissões atmosféricas. são seguras. A Tabela 1 compara o ônus ambiental do PS com o seu maior concorrente em descartáveis: o papel. pois atualmente é desprezível a participação do PS reciclado em relação ao seu consumo. Com referência à toxicidade das embalagens de poliestireno. Convém mencionar que a reciclagem do PS representa. mais de 90% dos produtores utilizam o gás carbônico (dióxido de carbono) como agente de expansão. . durante esse tempo. e os resultados indicaram que o material é seguro para a sua utilização em embalagens de alimentos e nos copos descartáveis. A suposição de que essa substância (PS) possa migrar da embalagem e apresentar ação semelhante ao hormônio estrógeno no organismo humano não foi comprovada. Pelo contrário. Importante mencionar que as conclusões aqui apresentadas baseiam-se em pesquisas norte-americanas e japonesas. Tabela 1 Cenário Mundial Levando-se em conta esse cenário. realizadas no período 1998/2001. . não se pode deixar de mencionar o grupo dos estirênicos. dentro desse grupo. composto basicamente das borrachas sintéticas e resinas termoplásticas. Convém destacar que. a participação mais relevante é a do poliestireno (termoplástico). cerca de 10. PS alto impacto – 17%. participou somente com 7%. . O ABS. teve a seguinte distribuição mais relevante por produto: PS cristal ou standard – 40%. em 2001. para a América Latina. para o exercício de 2001. o PS como um todo participou com 56% do consumo de estireno. para sua produção. o balanço mundial de oferta/demanda encontra-se superofertado. O mercado de estireno na Europa Ocidental. Em termos do produto final PS. e sua demanda. uma capacidade de produção em torno de 12. e no mercado internacional há dois processos de fabricação deste: via etilbenzeno ou óxido de propeno. em 2001.O PS depende. tendo-se registrado. em termos de principais segmentos. Com relação ao mercado norte-americano. que é um plástico de engenharia.5 milhões de toneladas. e o expandido – 16%. A utilização da capacidade instalada atingiu cerca de 86%. sendo que o ABS e a borracha SBR (estireno-butadieno) participaram com 7% e 4% respectivamente. em 2001. do monômero de estireno. O primeiro é o mais utilizado. O Gráfico 1 mostra a distribuição do consumo de estireno por produto. participando com 80% entre os fabricantes.2 milhões de toneladas. em 2001. Com relação à oferta de PS. como se pode observar na Tabela 2. · Eletrodoméstico/Eletrônico – 11%.5%. e · Construção Civil – 4%. no ano de 2001. · EUA/Canadá: 26%. a seguinte performance de distribuição setorial do consumo de PS como um todo para os principais itens: · Embalagens/Descartáveis – 39%. e o expandido. O Gráfico 2 mostra a distribuição setorial do consumo de PS para América Latina no exercício de 2001. individualmente. · Europa: 28%.O mercado da Europa Ocidental de poliestireno. a Dow é a maior produtora mundial. A demanda mundial de poliestireno. · Brinquedos – 6%. todos os grandes produtores são integrados. em 2001. À exceção da Basf. com 17% do market share.5%. pois . teve a seguinte distribuição geográfica. da Nova (Canadá) e da Chi Mei (Taiwan). de 25. teve a seguinte distribuição setorial de consumo mais importante (por tipo de produto): PS Expandido Embalagens – 67% Construção Civil – 30% PS Alto Impacto/Cristal ou Standard Embalagens – 46% Linha Industrial – 12% (eletrodoméstico/eletrônico) Construção Civil – 6% No tocante ao consumo de PS na Europa Ocidental. e · América Latina: 6%. seguida da Basf. o alto impacto/cristal ou standard foi o responsável por uma fatia de 74. por região: · Ásia e Oceania: 40% (só o Japão. Em termos de quantidade de produtores mundiais de PS. participou com 10%). a situação mundial se viu aumentada de forma significativa. Já o mercado norte-americano teve. onde somente 10% da produção é integrada. Tabela 2: Enquanto economias mais maduras como EUA. na Europa Ocidental e nos EUA. têm. da Chi Mei. 90% e 76% de suas capacidades produtivas de PS integradas com a produção de estireno. respectivamente. bem como a margem média bruta. A integração vertical de Taiwan é.possuem produção cativade estireno – principal matéria-prima para a fabricação do PS. no período que vai do 1º trimestre de 1991 ao 3º trimestre de 2000. conforme a Tabela 3. 78%. Europa Ocidental e Japão. basicamente. . Realizaram-se estimativas dos preços médios de estireno e poliestireno. o mesmo não ocorre com Taiwan. a estimativa de crescimento médio anual está em torno de 4. Em termos projetivos mundiais.6% para o período2002/2005. levando-se em consideração o mesmo período. via contratos internacionais. para o período do 1º trimestre/91 ao 3º trimestre/2000. Entretanto. Tabela 3: .Os Gráficos 3 e 4 mostram a evolução dos preços de estireno e poliestireno da Europa e EUA. para o lado da demanda.7%. uma taxa de crescimento médio anual de 1. para a oferta. estima-se. 2% a.a. sendo uma das regiões mais dinâmicas do mundo nesse segmento. para o período 2002/2005 na América do Sul. atingiu em torno de 10. constata-se que o mercado brasileiro representa mais da metade do mercado sul-americano de poliestireno.5 milhões de toneladas e a demanda da América do Sul.a. · a oferta/demanda tanto do estireno quanto do poliestireno continuarão firmes em nível regional e global. em nível mundial. Pelo Gráfico 5. no período 1993/1998. Cabe salientar que.. em torno de 450 mil toneladas (excluindo-se o PS expandido). e · a tecnologia deverá ser a chave do crescimento desse segmento. a Dow projeta um crescimento de 5. essa região apresentou uma taxa de crescimento significativa de 5.A demanda mundial de PS.2% a. Embora a América do Sul tenha tido uma participação pequena. no cenário mundial podem-se verificar as seguintes tendências no que tange ao poliestireno: · o custo da matéria-prima (estireno) do poliestireno continuará a impactar o seu preço. em 2001. . Portanto. 8%. injeção (9. filmes (2. o poliestireno teve a seguinte distribuição de consumo em 2001: termoformagem (62. observa-se que o poliestireno é o de menor dimensão no mercado brasileiro.8%).1%) e outros (7. – Calçados – 5. encerrando-se com poliestireno ao nível de 9%. A Tabela 4 mostra a evolução do consumo aparente do poliestireno para o período 1997/2001. – Descartáveis – 23.5%). 10%.5%. o PS teve o seguinte desempenho. PVC. polipropileno com 22%. – Componentes Técnicos – 18. em 2001: • PS/Cristal/Alto Impacto – Embalagens – 40. ou seja. é ultrapassado pelos polietilenos (PEAD.1%.2%).4%). 17%.Cenário Brasil Levando-se em consideração o consumo aparente nacional das principais resinas termoplásticas. em 2001. Em termos de segmentação de mercado. .7%. Com referência ao processo de produção. PET. PEBD e PEBDL) com uma participação de 42%. fibra (18. basicamente para alimentos (95%).0%. sempre predominaram o PET e o PS. Convém mencionar que. localizada no Pólo Petroquímico de Triunfo (RS). e – Outros (2. Entre as resinas com saldo deficitário na balança comercial. – Utilidades Domésticas – 10. O motivo da mudança de patamar foi o início das atividades industriais da Videolar.0%). também. no ano de 2001. deverá surgir um novo padrão de concorrência. Como conseqüência. sendo o motivo a entrada em operação. comprando do comércio exterior somente quantidades de produto com especificações especiais. e – Outros – 9. deverá passar a exportador.0%. da Innova.7%. a Petrobras comprou o controle acionário do grupo Perez Companc (cerca de 58%). nesse ano. o PVC. em 2001. em Manaus (AM). – Embalagens – 42. as importações de OS tiveram uma redução significativa. • PS Expandido – Construção Civil – 46. O País. em março de 2002. em julho de 2002.0%. e o restante para o setor de bebidas e fumo. incluindo a Innova entre outras empresas.– Utilidades Domésticas – 2. Tabela 4 Sendo o segmento de embalagens o mais relevante. o OS destinou-se. de importador. a situação da balança comercial para o PS deverá inverter-se. beneficiando o .2%. Observa-se que. do então grupo argentino Perez Companc. sendo que nos últimos quatro anos destacou-se. A partir de 2002. no período 2002/2005. seja por novos grades de produtos e/ou melhor . O mercado de poliestireno.000 t/ano de etilbenzeno e 250. apresentou. e levando em consideração a demanda potencial no Brasil. A Dow e a Innova possuem unidades integradas. produz 172. A sua localização ainda não foi definida. ou seja. situada em Cubatão (SP). sendo que a primeira consome estireno da CBE (Cia. Innova (16%) e importações (14%). Basf (34%).mercado consumidor nacional e. no mercado nacional.000 t/ano). com base na evolução histórica do consumo de poliestireno dos últimos 15 anos. no ano de 2002. A Tabela 5 mostra a estrutura produtiva brasileira do poliestireno. esta.000 t/ano de estireno. a seguinte participação nas vendas: Dow (36%). no Brasil. Tabela 5: A Basf e a Videolar só produzem o poliestireno. com planta em Camaçari (BA). possibilitando as exportações. O BNDES. Há uma perspectiva. fabricam as matérias-primas (etilbenzeno e estireno) para uso próprio.500 t/ano de etilbenzeno e 160. Brasileira de Estireno). A segunda fabrica 190. em 2001. possui capacidade de produção de etilbenzeno (123. da formação de uma parceria entre Dow e Basf. com o objetivo de instalar uma unidade em escala mundial de etilbenzeno e estireno. A segunda importa integralmente para suas necessidades o estireno. A primeira. com capacidade global para produzir de 450 mil a 550 mil toneladas anuais.500 t/ano) e de estireno (120.000 t/ano de estireno. ao mesmo tempo. conforme a Tabela 6. As resinas termofixas são aplicadas principalmente em adesivos ou na confecção de compósitos para as mais variadas finalidades.atendimento nos segmentos relevantes. na maioria dos casos. Tabela 6: Polímeros Termofixos Os polímeros termofixos são comercializados. ou seja. A descrição das resinas mais importantes comercialmente é feita nas seções abaixo. Nesta seção não serão incluídos os elastômeros. os quais serão discutidos em seção posterior. na forma de resinas líquidas viscosas que são na realidade pré-polímeros. Nesta condição a rede tridimensional termofixa ainda não foi formada e o polímero pode ser conformado. segmentos de cadeia polimérica que tiveram o processo de polimerização interrompido antes de atingir massas molares elevadas. . utilizou uma estimativa de taxa de crescimento médio anual em torno de 5%. Resinas Epóxi (informaçõescolidas da internet) Silaex Aplicações da Resina Epóxi em Compósitos . . O termo oxirano. muitos dos mais comuns monoepóxi possuem nomes triviais como epicloridrina.A palavra epóxi vem do grego "EP"(sobre ou entre) e do inglês "OXI"(oxigênio). Existem mesmo. de acordo com a natureza do grupo ligado ao terceiro carbono. é um nome trivial para o óxido de etileno.2-epóxi ou 1. O grupo glicidil é usado como referência do grupo epóxi terminal. ácido glicídico. uma divisão no próprio termo epóxi. Em um sentido geral . .2epóxi pode ser aplicado. éter. Neste estudo vamos nos concentrar somente em resinas contendo anéis de três elementos. e também usado em referência ao grupo epóxi. Os termos 1. O Grupo epóxi mais simples é aquele formado por um anel de 03 elementos. etc.2-óxido de ciclohexano)..3 e 1. O óxido de etileno é um exemplo desse tipo. o termo refere-se a um grupo constituído por um átomo de oxigênio ligado a dois átomos de carbono.. o qual é sem menor dúvida o mais correto que "EPOXY" utilizado pelos americanos. Seguiremos a nomenclatura geralmente aceita nos EUA. amina. como no caso do óxido de etileno (epoxietano) ou óxido de ciclohexano (1. literalmente o termo significa oxigênio entre carbonos.4-epóxi são aplicados ao óxido de trimetileno e tetrahidrofurano. Os epóxis podem ser designados óxidos. os europeus geralmente preferem o termo "EPOXIDE". Não existe nenhum acordo universal sobre a nomenclatura do anel epoxídico. o qual o termo α-epóxi ou 1. glicidol e grupo glicidil. sendo o no me completado por éster. . EEW = peso molecular da resina / nº de anéis epoxídicos As resinas epóxi são preparadas comercialmente por 03 métodos principais: 1. O cálculo do EEW é simplesmente o peso molecular da resina dividido pelo n° de anéis epoxídicos. 2.A primeira resina comercial foi o produto da reação de EPICLORIDRINA e BISFENOL A dando assim a resina mais comum conhecida como DIGLICIDIL ÉTER DE BISFENOL A (DGEBA). as semisólidas de 230 a 459 e as sólidas acima de 460 podendo chegar a até 5000. ser líquida a até sólida sendo que a viscosidade aumenta conforme vai aumentando o n. dependo do valor de n. O EEW é utilizado para cálculo estequiométrico de proporção entre resina e endurecedor. Pela reação de olefinas com compostos contendo oxigênio. Pela dehidrohalogenação de cloridrinas obtidas por outros mecanismos diferentes do primeiro. Com n< ou = 1 teremos resinas líquidas e n > 1 começará as resinas semi-sólidas e sólidas. 3. A resina básica líquida é a de EEW = 190. A molécula acima é a resina epóxi antes de ser catalisado podendo. Podem ser classificadas através do EEW (equivalent epoxy weight) ou seu peso equivalente em epóxi. tais como peróxidos e perácidos. A grosso modo as líquidas ficam até 229. Pela dehidrohalogenação da cloridrina obtida pela reação da epicloridrina com adequado Di ou Polihidroxi ou qualquer outra molécula contendo hidrogênios ativos. a primeira tentativa comercial de preparação de resinas epóxi através da epicloridrina. previu o uso das resinas líquidas para a fabricação de dentaduras e artigos moldados. fizeram plásticos para aplicação em tintas. Fon Robert e Lemmer. é dividido entre o Dr. S. . a qual foi reagida com anidrido ftálico para produzir um composto termofixo. Dr. o Dr. o qual em 1930 descobriu a composição para a fabricação de tintas baseadas em compostos fenol aldeído reagidos com epicloridrina. O que mais tarde se mostrou muito mais versátil. com cor âmbar. nos Estados Unidos. 2. o Dr. Mr Schade cita. pela reação de fenol ou cresol com epicloridrina na presença de catalisadores. trabalhando para "Devoé-Raynolds" pesquisou a síntese entre o Bisfenol A e Epicloridrina para a produção de resinas para "casting". Em 1936. Em 1939. Eisleb. Greenlee. o qual verificou a reação da epicloridrina com aminas secundárias subseqüentemente dehidrohalogenação com soda caustica em 1926.O. Pierre Castan da Suíça e o Dr. os quais em 1920. Mcintosh e Wolford. as quais não continham ligações éster sensíveis à soda caustica. 3. Algumas outras referências devem ser feitas para: 1. Castan da suíça produziu uma resina de baixo ponto de amolecimento. os quais em 1930 reportaram a esterificação de hidroxilas fenólicas por dicloridrinas em meio caustico. Conta a história que o Dr. Os seus desenvolvimentos foram subseqüentemente patenteados pela Ciba-Geigy. Entretanto o mérito dos materiais primeiramente designados como resinas epóxi. Bluner. aqueles derivados de Epicloridrina e Bisfenol A. Greenlee dos EUA. Castan pediu um percentual da venda de toda a resina que fosse para uso odontológico.Em 1927. 4. e Stallman. pó para moldagem e materiais impregnantes à prova d'água. Castan trabalhando para "De Trey Freres"da suíça. nos EUA. o qual reportou a produção de diglicidil aminas de amônia e epicloridrina em 1933. proveniente da reação de Epicloridrina e Bisfenol A. levou a pesquisa de Schack de alguma maneira adiante mas trabalhou a maior parte com diepóxi de baixo peso molecular. . em 1935 produziram dióxido de butadieno por dehidrohalogenação. principalmente quando curado com aminas aromáticas ou anidridos. semi-sólidas ou sólidas dependo do peso molecular como descrito acima. Van Peski e Heeffeiman. 7. químico e térmico. Block e Fishbein. reagida em meio caustico.5. Groll e Hearns. 6. Existem atualmete quatro tipos principais de resinas epóxi comercializados. são: Resinas epóxi à base de Bisfenol A: são as mais utilizadas. podem ser líquidas. pois são versáteis e de menor csto. tais como diglicidil éter de dióxido de butadieno. Resinas epóxi à base de Bisfenol F e/ou Novolac: a troca do Bisfenol A pelo Bisfenol F propiciam as resinas epóxi maior cross-link e melhor desempenho mecânico. em 1934 obtiveram uma série de diepóxi de álcoois cloridrados por dehidrohalogenação. 8. Schank. em 1933 descreveu um glicidil éter de baixo peso molecular produzido de um mol de Bisfenol A e 10 moles de Epicloridrina. são resinas de baixa reatividade que normalmente são utilizados como flexibilizantes reativos em outras resinas melhorando a resistência a impacto com acréscimo da flexibilidade. com essas quatro moléculas adicionais de bromo.Resinas epóxi Bromadas: são resinas à base de Epicloridrina. Bisfenol A e Tetrabromobisfenol A. confere às resinas a característica de auto-extinguível. . Resinas epóxi flexíveis: são resinas que possuem longas cadeias lineares substituindo os bisfenóis por poliglicóis pouco ramificados. Apesar de termos vários produtos de linha. adesão de concreto novo com velho. solda a frio. as resinas epóxi também são utilizadas como adesivos de metais e madeiras para colagem automotivas.Manutenção industrial e Construção civil As resinas epóxi são utilizadas em manutenção industrial e como adesivo. naval. moveis. Como isoladores. estruturas.: skateboard). lazer (ex. São extremamente versáteis. com boa resistência química. . alta resistência química e podem ser aplicado á temperatura ambiente ou curado em estufa. alta dureza. em alguns casos é necessário formular para uma aplicação especifica. calafetante. Após aplicados e curados as resinas são extremamente resistentes e impermeáveis . por isso diversas vezes fazemos resinas especialmente formuladas para cada usuário. excelente aderência. . aeromodelismo e onde houver necessidade de um adesivo termofixo de grande poder aderente. Na construção civil elas são utilizadas para reconstituição de concreto. revestimento com resistência química. ficando os componentes encapsulados totalmente invioláveis.. etc. piso industrial monolítico. .Adesivos Industriais Além de uso como adesivos nas industrias eletrônicas e na construção civil. térmica e mecânica. encapsulantes. remendo de trincas e fissuras. pois qualquer método mecânico. primer anti-corrosivo. aeronaves. químico ou térmico para remover a resina com certeza ira destruir os componentes encapsulados antes. junta de dilatação e rejunte. adesivos Elas possuem alta rigidez dielétrica.Eletroeletrônica As resinas epóxi são utilizadas em várias aplicações na indústria elétrica e eletrônica. etc. o nome verdadeiro do revestimento da dita mesa é "Resina Fenólica". como os poliésteres insaturados. são utilizados também como recobrimentos. artigos esportivos. elas são usadas para confeccionar protótipos. . São muito utilizados em tubulações. sisal. etc. algodão. etc. na verdade. com um custo muito inferior a moldes metálicos. .Confecção de moldes e matrizes Devido a suas características de alta resistência mecânica e estabilidade dimensional. Possuem boa resistência a abrasão. preenchimentos de vãos. imitação de pedras. tanques. metais e plásticos e por possuir brilho e transparência com sistemas de cura a temperatura ambiente ou em leves aquecimentos ( 40o C) proporcionando uma superfície lisa e brilhante podendo ser pigmentado ou não. Este tipo de resina é obtida pela reação de condensação (reação esta que condensa dois compostos para dar lugar a um terceiro) e polimerização entre um fenol e . impactos e podem ser moldados a frio sem necessidade de calor. revestimentos especiais. Só que. Resinas Fenólicas Quem nunca ouviu falar de uma mesa de fórmica? Quase todos nós já tivemos uma ou conhecemos alguém que a possua. embarcações. películas rígidas ou flexíveis. aeronaves. veículos de alta performance. carbono e kevlar e também com naturais como juta.Laminados com fibras As resinas epóxi líquida são muito utilizadas em laminados de fibra sintéticas como o de vidro.. ela é utilizada em laminados especiais onde as resinas convencionais de laminação. Devido a sua alta resistência mecânica e química. modelos e moldes com muita rapidez.Bijuterias e Brindes As Resinas epóxi são muito utilizados em bijuterias em sistemas de colagem de pedras. não atendem o necessário.. As resinas fenólicas do tipo líquido. pela por Beakland. conhecido como processo de etapa única. podendo ser aplicadas a pincel. Um maior tempo de processamento. borrifo entre outros. plastificantes e outros aditivos. tempo de polimerização etc. Apresentam um índice de absorção de 0. e pH variando entre 7. de acordo com a proporção de cada reagente. geralmente já formuladas com cargas. Normalmente. liberando 89cal/g. depois de curadas.). conhecidas como resole. tecidos. Estas resinas foram estudadas. Antes da polimerização final.3 e 1. é usado para a obtenção das resinas líquidas.25. portanto). que se dá durante a moldagem.5 e 8. na fabricação de adesivos. No estado líquido são viscosas. No estado sólido. aliado a temperaturas mais baixas. éteres e cetonas. conforme o grau de condensação. Sua densidade é de 1.3 a 1% e. em água. utiliza-se o aldeído fórmico (também chamado de "Formol") e o hidroxibenzeno (ou "Fenol comum"). juntamente com um catalisador alcalino (em geral NaOH ou amônia) são coocados em um reator de níquel ou aço inox e aquecidos a 70oC por períodos que variam entre 10 minutos e 3 horas. alguns tipos. álcool. Acima destas temperaturas. Dois são os processos empregados para a produção de resina Fenol-formol (baquelite): O primeiro. tornam-se infusíveis.5 (são básicas. alcançando grande escala de utilização. por imersão. As resinas fenólicas podem apresentar-se na forma líquida ou sólida. cetonas e. se desenvolveram rapidamente. resistindo até 150 ou 250oC. Por suas características. São também solúveis em solventes orgânicos. possibilita maior . produzidas pela primeira vez em 1912. o fenol e um excesso de formaldeído. têm largo emprego na impregnação de materiais diversos (papéis.um aldeído. conforme a carga e os aditivos. o que torna extremamente fácil e econôica sua moldagem. Foram as primeiras resinas sintéticas. e são solúveis em álcool. A reação é exotérmica. possuem um ponto de fusão variando entre 55 a 85oC.6. etc. há carbonização e decomposição. novolac. derivando daí o nome baquelite para o primeiro tipo comercial. com densidade variando entre 1. Neste processo. com uma viscosidade variando entre 80 a 4000cp a 25oC. apresentam-se com coloração escura. meticulosamente. ou americano. vernizes.0 a 1. madeira. éteres. só é usado quando se desejam resinas translúcidas ou de cores muito claras. emprega-se um catalisador (substância utilizada para acelerar uma determinada reação química) ácido. a uma temperatura de 85oC. que é extraído à vácuo. a mistura escurece levemente e sofre aumento de viscosidade. a resina quente . Durante a reação de condensação. Depois de removida 75% da água. onde esfria e endurece. controle de pH. a uma temperatura que varia entre 140 e 165oC. e um excesso de fenol. formando um lençol superior. Durante a reação. para a produção de blocos. empregadas como matéria-prima nos compostos semelhantes à baquelite. temperatura e viscosidade são os fatores principais a serem observados. usados para clarear e neutralizar a resina. Tempo de processamento.contrrole das propriedades da resina. Ainda quente. por ser mais caro que o ácido. desidratada e viscosa é vazada em bandejas rasas. resfria-se o reator circulando água fria. A mistura de plastificantes. por isso. a resina resultante presta-se mais à moldagem por compressão e transferência. Esta mistura é aquecida num reator durante 3 a 6 horas. a adição de glicerina (cerca de 13% em peso) proporciona resinas translúcidas. Depois. adiciona-se um ácido orgânico. Após a acidificação. maleico ou anidridod ftálico. em seguida. há formação de água. O processo úmido. processa-se a desidratação final. O processo de fabricação dos resoles é conhecido como "alcalino ou seco". a uma temperatura variando entre 75 e 80oC. tanto para o tipo resol comum. como o ácido sulfúrico. neste ponto. a resina torna-se xaroposa. como o ácido lático. Na reação do fenol com o formaldeído para a produção de baquelite. quanto para o tipo novolac. ácido ou alemão produz as novolacs. pigmentos e outros aditivos é feita no reator. sob vácuo. em certas fases do processo. O tempo de cura é de aperoximadamente 3 a 10 dias. Há uma grande variedade de aplicações. a qual é retirada a vácuo. a água se separa. enquanto a resina ainda tem afinidade com a água. Os principais são: . forma o aglutinante para compostos fenólicos de moldagem (um ensaio para a fabricação de baquelite em laboratório é descrita na página de Experiências & Análises). a resina pode ser vazada em moldes de chumbo pré-aquecidos. Impregnação . detergentes. desde que sua polimerização não se tenha completado e não estejamocupadas duas ou mais valências do fenol. Os grupos metilol reagem entre si. por isso é evitada em cores claras. e não necessitam de um agende de cura. É uma resina muito pouco utilizada atualmente. Possui resistência excelente à água. criando assim uma macromolécula. . De baixo peso molecular. as resinas fenol-formaldeído são usadas na impregnação de tecidos e papéis. e boa ao. Vernizes .Propriedades e obtenção: São obtidas através da reação de um fenol ou um fenol substituído.Na forma líquida. ótima resistência à agentes químicos e à umidade.Os vernizes e lacas constituem outra grande aplicação das resinas líquidas. Exemplo do processo de reação: As fenólicas são divididas em: Resol: termofixa ou de um estágio: É preparada com excesso de formaldeído em relação ao fenol em condições alcalinas. flexibilidade. abrasão. São de rápida secagem. são solúveis em óleo e compatíveis com compostos resinosos. formando grupos metilol (-CH2OH) no anel fenólico. . mas amarela muito. ácidos. Possui uma dureza muito boa. álcalis. muito boa à solventes fortes. formando pontes de metileno. bom aspecto. calor. na fabricação de adesivos e em rebolos do tipo resinóide (como aglomerante). pois sua matéria-prima é muito tóxica. em posições orto e para. Novolaca: termoplástica ou de dois estágios: É preparada com excesso de fenol em relação ao formaldeído em meio ácido, e requer um agente de cura. Fenóis mais utilizados: Resinas Amínicas São as resinas obtidas da condensação do formaldeído com um composto que possui grupos aminos, e que posteriormente são reagidos com um álcool (R-OH) Temos como principais representantes desta classe de resinas a uréiaformaldeído e a melamina-formaldeído. São largamente utilizadas como agentes de reticulação, sendo muito comumente utilizadas na proporção de 70% de uma resina principal (acrílica, alquídica) e 30% de uréia ou melamina. Em certos casos, utiliza-se uma proporção de 60/40, mas somente para casos específicos. Esta combinação faz com que o filme possua uma qualidade extremamente superior, se comparado com um filme utilizando apenas a resina principal, como uma alquídica, por exemplo. - Resina Melamina-Formaldeído Resina Melamina-Formaldeído Esta substância, de formula 2,4,6-triamino-5-triazina, com ponto de fusão em 354° C, é melamina é largamente utilizada n a indústria graças à sua melhor estabilidade ao calor, secagem e dureza, comparadas com as uréicas. Químicamente, a melamina é um trímero da cianamida (N=C-NH2). Possui seis hidrogênios reativos, sendo hexafuncional com o formaldeído. Isto resulta uma maior interação da melamina com o formaldeído, pois nas uréicas, esta funcionalidade é inferior a 4. A melamina deve ser eterificada com um álcool que seja um bom plastificante do polímero, diminuindo a polimerização devido ao bloqueio dos pontos reativos, aumentando a compatibilidade com solventes convencionais e tornando-a compatível com resinas alquídicas. Como álcoois muito utilizados temos o n-butanol e o isobutanol. Utiliza-se, geralmente, a proporção de 1 mol de melamina para 5 ou 6 moles de formaldeído. Deve possuir um peso molecular por volta de 800 a 1500 unidades moleculares e cerca de metade dos grupos metilóis eterificados, o que resulta em uma resina melamínica de baixa cura (baixa butilação). Esta butilação pode ser controlada pelo tempo de reação, temperatura, pH e quantidade de n-butanol presente. Por ser a butilação uma reação de eterificação e equilíbrio, a rápida remoção da água da reação resulta em uma resina de baixo peso molecular e alta butilação. Caso contrário, há um aumento da condensação do polímero, resultando em baixo grau de butilação. O grau de butilação em uma resina amínica afeta a sua resistência e a sua temperatura de cura. Uma baixa butilação gera uma baixa tolerância em aguarrás (cerca de 100%), curando a uma temperatura de 100° C. Média butilação proporciona uma tolerância de cerca de 350%, e uma cura a 140° C. Com uma alta butilação se obtém uma tolerância em aguarrás maior que 450%, necessitando de cura em altas temperaturas (maior que 180° C). - Resina Uréia-Formaldeído A uréia, conhecida também como carbamida, é uma amida que possui ponto de fusão de 132° C obtida por aquecimento de a moníaco e gás carbônico sob pressão.Através da reação da uréia com formaldeído, pode formar uma mono ou dimetiloluréia. Esta em reação com n-butanol forma a mono ou dimetiloluréia butilada. O butanol é muito utilizado por ser uma molécula grande, o que confere ao polímero uma grande plasticidade, aumentando a compatibilidade deste com solventes convencionais e com resinas alquídicas. Abaixo, a reação para obtenção da uréia-formaldeído: As proporções em geral não fogem muito de 1 mol de uréia para 1,2 a 2 moles de formaldeído. Em seguida, a butilação, finalizando o processo: pois o processo permite a obtenção de resinas com características muito diversas. sem contato permanente com água ou outros líquidos. Quando dizemos que a resina poliéster é líquida queremos dizer que a mistura resina e estireno é liquida. Resinas Poliésteres Insaturadas Resina poliéster insatura em fibra de vidro Os poliésteres insaturados podem ser classificados em ortoftálicos. as resinas ortoftálicas são feitas com ácido ortoftálico. sem o estireno. Essa classificação é feita tomando por base os ingredientes usados para fazer essas resinas. Por exemplo. Um bom balanceamento é necessário. as isoftálicas com ácido isoftálico e assim por diante. Essas resinas têm alto peso molecular e normalmente são sólidas à temperatura ambiente. melhor a compatibilidade e solubilidade. as resinas ortoftálicas são usadas em ambientes secos. tereftálicos. As isoftálicas e . como veremos a seguir) e a mistura líquida resultante (estireno e resina) é embalada e vendida para ser processada por laminação manual ou a pistola. como veremos neste ABC.5 a 1 mol de n-butanol.Geralmente se utiliza 1 mol de uréia para 0. A resina em si. é sólida à temperatura ambiente. mas perde em reatividade. Como regra geral. Quanto maior a proporção de n-butanol. Depois de sintetizadas elas são diluídas em um solvente reativo (estireno. isoftálicos ou bisfenólicos. bem como entre os outros materiais. O Anidrido Ftálico. com as seguintes vantagens: . etc. graças ao seu baixo custo e às boas características de processabilidade que confere às resinas. vernizes para madeira. isto é. menor contração durante a polimerização das resinas. rícino. são usadas em ambientes muito agressivos. coco. As bisfenólicas. Elastômeros Os elastômeros compreendem a classe de polímeros. é o ácido saturado mais empregado. com maior capacidade de deformação e recuperação das dimensões físicas. botões. são processadas no estado líquido e podem ser curadas sem pressão e à temperatura ambiente. também empregadas na preparação de vernizes são obtidas de condensação do Anidrido Ftálico com poliálcoois e com ácidos graxos superiores saturados ou insaturados (soja. A foto mostra a resina líquida impregnando mantas de fibras de vidro. A cura transforma a resina poliéster insaturada em plástico termofixo. Para que um polímero possa exibir elasticidade suficiente para ser considerado um elastômero é necessário apresentar quatro propriedades essenciais: .).maior tempo de conservação das resinas catalisadas e não catalisadas.menor volatilidade. Estas resinas são solúveis em solventes comuns e dão filmes resistentes e flexíveis.as tereftálicas podem ser usadas em ambientes úmidos moderadamente agressivos. não fundíveis e dotados de ótimas características gerais. transformam-se em produtos duros. Estas resinas ocupam um lugar proeminente na fabricação de plásticos reforçados.Resinas Alquídicas Puras e Modificadas – As resinas alquídicas. pela sucessiva copolimerização com agentes de reticulação. . . A cura a frio acontece quando a resina é ativada por catalisadores e aceleradores adequados. sob a ação e retirada de uma determinada tensão.Todas são diluídas em estireno. um tipo de plástico infusível e insolúvel. Pode ser ainda utilizado sob a forma de éster etílico como agente de reticulação em substituição ao estireno. etc. de maior inércia química. Obtêm-se geralmente pela condensação de ácidos dibásicos saturados e insaturados com glicóis. As resinas poliésteres insaturadas misturadas com Dialil Ftalato encontram aplicação na preparação de plásticos reforçados com fibra de vidro. interações iônicas ou moleculares fortes.ser amorfo ou apresentar baixo grau de cristalinidade. permitindo que o elastômero possa ser reprocessado. Os elastômeros passíveis de conformação térmica são denominados elastômeros termoplásticos. elastômero e borracha são definidos. ligações químicas instáveis termicamente. de acordo com a “Norma ISO 1382:1996 .Substância composta por moléculas caracterizadas pela repetição múltipla de uma ou de várias espécies de átomos ou de grupos de átomos ligados entre si em quantidade suficiente para conferir um conjunto de propriedades que não variam de uma forma marcada por adição ou remoção de uma ou de algumas unidades constitutivas. Existem alguns elastômeros que são reticulados por meio de pequenos cristais.. após cessar a aplicação de uma tensão. Os pontos de reticulação na estrutura polimérica do elastômeros geralmente são constituídos por ligações químicas estáveis entre as cadeias poliméricas.apresentar a temperatura de transição vítrea (Tg) abaixo da temperatura de uso do material (de preferência abaixo de 0ºC). . .ter massa molar elevada. Estes pontos de reticulação são desfeitos com a ação do calor como.Material macromolecular que recupera rapidamente a sua forma e dimensões iniciais. Elastômero . Uma vez vulcanizado. . Para auxiliar na compreensão dos termos envolvidos na área dos elastômeros algumas definições são apresentadas abaixo. o elastômero assume o formato do molde onde o processo de vulcanização foi realizado e não pode mais ser remodelado com a simples ação do calor. ELASTÔMERO E BORRACHA Os termos polímero.possuir pontos de reticulação que empeçam o escoamento das cadeias poliméricas durante a aplicação da tensão mecânica.Rubber Vocabulary” e Norma DIN 53501 como: Polímero . . as quais são formadas durante o processo conhecido como vulcanização.DEFINIÇÃO DOS TERMOS POLÍMERO. . Esta propriedade permite que os elastômeros vulcanizados (reticulados) quimicamente sejam classificados como polímeros termofixos. apesar de apresentarem propriedades muito diferentes das resinas termofixas apresentadas nos itens anteriores. da formulação do composto utilizada. matéria-prima. os plásticos ou o vidro são imprescindíveis à tecnologia moderna. como regra geral só aplicável a polímeros amorfos. não pode ser reprocessado para uma forma permanente por aplicação de calor e pressão moderadas. tipo vidro. Relativamente ao termo borracha que abrange um grande número de compostos macromoleculares que podem ser reticuláveis para formar . As propriedades que definem um elastômero só podem ser obtidas usando compostos adequadamente formulados e após vulcanização subsequente]. enquanto que um polímero amorfo que tenha uma Tg superior à temperatura ambiente será um termoplástico. Podemos dizer. dependendo a classificação da temperatura de transição vítrea. as madeiras. O perfil das propriedades que pode ser obtido depende fundamentalmente do elastómero escolhido. restaura a elasticidade possuída no início pelo material ou alarga o intervalo de temperaturas em que a elasticidade é observada de princípio ao fim. do processo de produção e da forma e desenho do produto. à forma e comprimento originais. esticar um elastómero até dez vezes o seu comprimento inicial. Elastômeros. se bem que susceptível de aumentar de volume num solvente em ebulição. as fibras. como os metais. que um polímero amorfo que tenha uma Tg inferior à temperatura ambiente será um elastómero. por exemplo. verificar que ele voltará. definida como a temperatura acima da qual um polímero se torna mole e dúctil e abaixo da qual se torna duro e quebradiço.a vulcanização é um processo de reticulação pelo qual a estrutura química da borracha. e que. Alguns são termoplásticos. sob circunstâncias ideais. Tg. é alterada. e após remoção da tensão aplicada. tal como benzeno.Borracha . são classes de materiais que. A mudança de estado torna o material elástico. É possível. no seu estado modificado. metiletilcetona e etanol-tolueno azeotrópico. Vulcanização . A propriedade predominante dos elastômeros é o comportamento elástico após deformação em compressão ou tração. ou borrachas.Elastômero que já está ou pode ser modificado para um estado no qual é essencialmente insolúvel. Nem todos os polímeros amorfos são elastômeros. O termo “borracha” tinha inicialmente por significado. a energia interna do sistema não sofre alteração.Tds. as moléculas assumem alguma conformação estatisticamente ordenada quando são sujeitas a tensões de tracção. o alcance daqueles termos foi alargado. Face ao aparecimento de muitas borrachas sintéticas e de novos sistemas de reticulação. dU=0. em que dU é a componente energética e Tds a componente entrópica. Pela primeira lei da termodinâmica temos que dF = dU . e como. podendo o processo de deformação ser descrito termodinamicamente. para além da sua capacidade para formar estruturas reticuladas tridimensionais. • O segmento individual da cadeia deve ser flexível para ter movimento Browniano. apesar da escolha dos aditivos utilizados e da quantidade usada de cada um deles num composto poderem originar variações consideráveis nas propriedades do produto final.Tds. . As borrachas. deve referir-se que é usual dizer-se que “A borracha. para que passem a ser termos genéricos. considerando que sob condições ideais. matéria-prima. Após remover a tensão que causa a deformação. à temperatura ambiente. Uma vez essa tensão removida. podem ser transformadas em elastómeros pela vulcanização. . a configuração aleatória original é espontaneamente reassumida. relação que mostra que o processo de deformação de um material elastomérico ideal é exclusivamente associado a alterações na entropia de configuração da cadeia do polímero. matéria-prima.estruturas tridimensionais. pretendendo-se assim frisar que. pelas condições ideais da elasticidade da borracha. está para os compostos de borracha assim como a farinha está para o pão”]. é uma elasticidade entrópica. ou seja. têm que satisfazer os seguintes requisitos: • Possuir preferencialmente longas cadeias moleculares. elas retomam a sua conformação aleatória (estado de entropia máximo). obtemos dF = . Assim. somente borracha natural e o termo “vulcanização” somente reticulação com enxofre.REQUISITOS DAS BORRACHAS As borrachas. a característica determinante é dada pela borracha utilizada nesse composto. A borracha deve ser predominantemente amorfa à temperatura ambiente. . Fornecemos também. usando uma nomenclatura considerada satisfatória. algumas indicações de polaridade e grau de saturação: TABELA DE CLASSIFICAÇÃO DAS BORRACHAS GRUPO R DEFINIÇÃO POLARIDADE GRAU DE SATURAÇÃO cadeia principal de carbono com unidades insaturadas ("borracha") ABR BR CR IIR Borrachas de acrilato butadieno Borrachas de butadieno Borrachas de cloropreno Borrachas de isobutileno-isopreno Não polar Polar Não polar Insaturada Insaturada Fracamente saturada BIIR Borrachas de bromobutilo Não polar Fracamente saturada CIIR Borrachas de clorobutilo Não polar Fracamente . Isto conduz aos requisitos adicionais: • A temperatura de transição vítrea. para que a flexibilidade da cadeia não seja inibida pela cristalização. Nas borrachas vulcanizadas. há uma interacção adicional devida à formação de pontes intermoleculares (ligação química que reduz a mobilidade das cadeias). que melhoram a resistência à tracção e a elasticidade [1]. • Devem ter uma distribuição do peso molecular tão larga quanto possível. para que não se possam mover de uma forma inteiramente livre e independente. Norma DIN/ISO 1629. e apresentada na tabela seguint]. na mesma tabela. para que possam ser processadas utilizando as máquinas convencionais [1]. • Deve haver uma interacção entre cadeias moleculares. deve ser inferior a -50° C.CLASSIFICAÇÃO DAS BORRACHAS As borrachas podem ser classificadas em grupos. Tg. somente com unidades saturadas (“metileno”) ACM Copolímero de acrilato de etil ou outros acrilatos com uma pequena quantidade de um monómero que facilita a vulcanização ANM Copolímero de acrilato de etil ou outros acrilatos e acrilonitrilo CM CFM Polietileno clorado Politrifluorocloroetileno (de acordo com ISO 1043:PCTFE) CSM EAM Polietileno clorosulfunado Copolímeros de etileno e acrilato com uma pequena quantidade de um monómero que facilita a vulcanização Polar saturado Polar saturado Polar saturado Borrachas de butadieno-estireno Borrachas de cloropreno-estireno Borrachas de isopreno-estireno DEFINIÇÃO POLARIDADE GRAU DE SATURAÇÃO Não polar Insaturada Não polar Insaturada Não polar Polar Insaturada Insaturada .saturada IR NBR HNBR Borrachas de isopreno (sintéticas) Borrachas de acrilonitrilo-butadieno Borrachas de acrilonitrilo-butadieno hidrogenado NCR NIR NR PBR PSBR Borrachas de acrilonitrilo-cloropreno Borrachas de acrilonitrilo-isopreno Borracha de isopreno (borracha natural) Borrachas de vinil piridina-butadieno Borrachas de vinil piridina butadienoestireno SBR SCR SIR GRUPO M cadeia principal de carbono. EPDM Terpolímeros de etileno. propileno e um dieno com a porção insaturada residual do dieno na cadeia lateral Não polar Saturado EPM EVM FPM Copolímeros de etileno e propileno Copolímeros de etileno e acetato de vinil Borrachas com flúor. poliisobutileno DEFINIÇÃO POLARIDADE GRAU DE SATURAÇÃO Amidas de polieter (polyether amides) DEFINIÇÃO POLARIDADE GRAU DE SATURAÇÃO Policlorometil oxirano. borrachas de epiclorohidrina Polar Saturado ECO Copolímeros de óxido de etileno (oxirano) e clorometil oxirano (epiclorohidrina) Polar Saturado GPO Copolímero de óxido de propileno e éter de alquilglicidilo Polar Saturado GRUPO Q cadeia principal siloxano FMQ DEFINIÇÃO POLARIDADE GRAU DE SATURAÇÃO Borracha de silicone com grupos metil e flúor na cadeia do polímero Polar Saturado FVMQ Borracha de silicone com grupos metil. grupos de fluoralquilo ou fluoralcoxi na cadeia principal do polímero (também FKM) Não polar Saturado Polar Saturado IM GRUPO N além de carbono também tem azoto na cadeia principal N GRUPO O além de carbono também tem oxigénio na cadeia principal CO Poliisobuteno. vinil e flúor na cadeia do polímero MQ Borracha de silicone só com grupos metil na cadeia do polímero Polar Saturado . PMQ Borracha de silicone com grupos metil e fenil na cadeia do polímero Polar Saturado PVMQ Borracha de silicone com grupos metil. Polar Saturado NOTA: As borrachas de silicone são muitas vezes designadas simplesmente por Q GRUPO T além de carbono também tem enxofre na cadeia principal Borrachas de polisulfureto GRUPO U além de carbono também tem N e O na cadeia principal AFMU Terpolímeros de tetrafluoretileno trifluornitroso-metano e ácido nitrosoperfluorbutirico AU EU MODIFICAÇÕES XSEMOEBCYBorrachas carboxiladas Borrachas de solução Borrachas de emulsão Borrachas extendidas com óleo Borrachas bromadas Borrachas cloradas Borrachas termoplásticas Borrachas de poliéster uretano Borrachas de polieter uretano Polar Polar Saturado Saturado DEFINIÇÃO POLARIDADE GRAU DE SATURAÇÃO DEFINIÇÃO POLARIDADE GRAU DE SATURAÇÃO . fenil e vinil na cadeia do polímero Polar Saturado VMQ Borracha de silicone com grupos metil e vinil na cadeia do polímero. Tabela .Resistência a óleo e ao calor / Tipos de borrachas aplicáveis (símbolos) e Temperatura máxima de utilização BORRACHAS APLICÁVEIS (SÍMBOLOS) Não resistente a óleo NR IR SBR BR IIR EPM EPDM Elevada resistência a óleo NBR HNBR AU EU CO ECO Moderada resistência a óleo CR CSM CM Muito elevada resistência ao calor e a baixa temperatura PMQ VMQ FVMQ Elevada resistência ao calor e a óleo a alta temperatura ANM 160 ACN 200 200 200 160 MQ 80 80 90 80 130 110 120 115 150 80 90 125 125 100 125 125 200 TEMPERATURA MÁXIMA DE UTILIZAÇÃO (°C) . à rigidez. sendo por tal facto conhecido como borracha natural (NR). . Os graus de qualidade mais elevados são obtidos através da coagulação por acidificação. sob condições fabris cuidadosamente controladas. Destes. os mais importantes são os antioxidantes naturais e activadores de vulcanização representados pelas proteínas e ácidos gordos. NR. Na tabela I indica-se a composição típica da borracha natural. de outros constituintes. látex. devido ao seu potencial técnico. à resistência ao ataque químico e por algumas das características apresentadas após envelhecimento. A borracha natural é obtida por coagulação do látex. dividimos as borrachas em grupos em função da sua resistência a óleo e ao calor. à resistência a óleos. A borracha natural comercial tem uma pequena quantidade. mas sim. 4 a 9%. De uma forma simples. . à resistência a temperaturas elevadas ou baixas.BORRACHA NATURAL O primeiro material conhecido como borracha (“caoutchouc” derivado da palavra índia “caa-o-chu”) é o poliisopreno recolhido da seiva da árvore Hevea Brasiliensis.EAM FPM 160 230 A escolha da borracha base para a execução de uma formulação é fortemente determinada pelo comportamento pretendido no que respeita ao amortecimento. ocorrendo a transformação de um estado pegajoso e fundamentalmente plástico num estado elástico [1]. A borracha natural pode reagir com o enxofre a temperaturas elevadas para formar reticulações. A borracha natural foi a primeira e única borracha a ser utilizada até 1927. sendo o seu interesse actual não simplesmente histórico. Hancock e Charles Goodyear obtiveram em 1843 e 1844 as primeiras placas de borracha natural. químicas ou térmicas específicas.Composição típica da borracha natural [3] CONSTITUINTE Humidade Extracto de acetona Proteínas Cinzas Borracha (hidrocarboneto) PERCENTAGEM 0.2 . Essas placas representam o começo da produção de artigos de borracha e da formulação de compostos. estas ligações duplas e os grupos metilo em posição alfa. peróxidos. Devido à regularidade da sua estrutura. entrar em reacções adicionais com o oxigénio ou o ozono para degradar (envelhecer) os compostos. variando a velocidade de cristal ização com a temperatura e com o tipo de borracha.0 0.Tabela I . Na indústria da borracha.5 . [2] apresentando uma longa cadeia polimérica linear com unidades isoprénicas (C5 H8) repetitivas e com densidade aproximadamente igual a 0.4-poliisopreno.96.93 a 20 ° C .4.3 . cristaliza a uma temperatura inferior a -20 ° C. Estas ligações duplas podem. a borracha natural é um cis-1.5 2.0 Quimicamente. sendo as ligações duplas “um pré-requisito para a vulcanização com enxofre” [1] .3 butadieno. Outros produtos químicos são também necessários para se obter ou melhorar propriedades físicas. são grupos reactivos para a reacção de vulcanização com enxofre.0 . muito se avançou. .5 91. desde que T. Na estrutura química da borracha natural existe uma ligação dupla por cada unidade de isopreno. Na maioria dos casos. O isopreno é um sinónimo comum do composto químico 2-metil-1. óxidos metálicos ou combinações dos mesmos. os compostos de borracha baseados em borracha natural ou sintética. no entanto.0 1.0 .1.0. necessitam de serem vulcanizados com enxofre.3. CAM dos Camarões. Os graus mais comuns dentro dos TSR são o SMR L de cor muito clara. TTR da Tailândia. GHA do Ghana. TSR 20 e TSR 50. Quanto ao terceiro grupo. SMR CV com viscosidade estabilizada. respectivamente. especialmente boa . tais como. Os graus pertencentes ao segundo grande grupo. TSR 5 feita de látex usando o mesmo processo de obtenção do SMR L mas sem tratamento com metabissulfito de sódio e TSR10. SMR WF similar a SMR L mas de cor mais escura. SSR de Singapura. SLR do Sri Lanka. Esta adesão pela Malásia à normalização foi posteriormente seguida por outros países produtores tais como a Indonésia com a “Standard Indonesian Rubber” (SIR). podemos considerar a Borracha Natural Extendida com Óleo (OENR) que contém cerca de 20% a 30% de um óleo de processamento aromático ou nafténico. GAB do Gabão.. No primeiro grupo encontramos os denominados “Ribbed Smoke Sheets” (RSS). encontram-se no mercado outros graus. foram introduzidos pela primeira vez no mercado.PROPRIEDADES E APLICAÇÕES DA BORRACHA NATURAL Os vulcanizados de borracha natural possuem propriedades com valores muito interessantes do ponto de vista tecnológico. LIB da Libéria. TSR. Borracha Natural Desproteinizada (DPNR). em 1965. TCR.CLASSIFICAÇÃO DA BORRACHA NATURAL (NR) Podemos classificar a borracha natural em três grandes grupos: graus convencionais. PNG CR da Papua Nova Guiné. “Sole Crepes” e os “Brown and Blanket Crepes”. NSR da Nigéria. “Pale Crepe”. SMR e SIR. pela Malásia como “Standard Malaysian Rubber” (SMR). . Borracha Natural Epoxidada (ENR) e Borracha Natural Termoplástica (TPNR) Para além dos graus de borracha natural provenientes da Malásia e da Indonésia e classificados de acordo com as especificações do país de origem. SPR das Filipinas. SVR do Vietname e CSR da China. “Air-Dried Sheets”. borrachas tecnicamente especificadas (TSR) e borrachas tecnicamente classificadas (TCR) [3]. SMR GP de uso geral mas com viscosidade estabilizada e adequada para uso em pneus. Borrachas de Superior Processamento (SP). boa flexibilidade a baixas temp eraturas até cerca de -55 ° C e excelentes propriedades dinâmicas exibidas durante solicitações cíclicas.4 cis. usando o isopreno como material de partida [F. é um cis-1. melhoramento. 1909]. ainda satisfaz cerca de um terço da necessidade mundial de borracha. graças à indústria de pneus. resistência limitada ao envelhecimento e ao ozono.4-poliisopreno obtido sinteticamente. Hofman.resistência à tracção combinada com uma boa elasticidade.BORRACHA DE ISOPRENO A borracha de isopreno ou poliisopreno é uma borracha natural sintética. A borracha natural é bastante usada para a fabricação de apoios de borracha. devido à grande proliferação. a borracha natural tem vindo a ser gradualmente substituída. Não é resistente a agentes oxidantes como por exemplo o ácido nítrico.Excelente resistência à fadiga e à propagação de fendas. Em 1954 .Reduzida histerese. necessitando todavia de uma quantidade de aceleradores superior à da borracha natural. A maior parte da borracha de isopreno é formulada juntamente com borracha natural (NR) ou borracha de estireno butadieno (SBR). o campo de aplicação da IR é semelhante ao da borracha natural. inovação e especialização das borrachas sintéticas. ou seja. As primeiras tentativas na pesquisa de borrachas sintéticas. . especialmente em peças técnicas com necessidade de resistência ao calor. . . . sendo tanto mais parecida com a borracha natural quanto mais cis contém. a óleos minerais e a hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos. Como a estrutura química é quase similar à da borracha natural (os espectros infravermelhos são quase iguais).Elevada resiliência. tinham por finalidade obter uma borracha sintética semelhante à borracha natural. No entanto. Não obstante.Aderência eficaz aos metais. boa resistência ao calor até 80-90 ° C. A característica técnica do produto sintético depende da percentagem de 1. embora a borracha sintética IR seja bastante mais pura. ao envelhecimento e ao aumento de volume em contacto com líquidos. Apresenta alta permeabilidade ao gás. sendo as principais razões para este êxito as seguintes: . O produto alemão era. sendo esta denominação posteriormente substituída por SBR. maior facilidade de trabalho]. o SBR é classificado de SBR manchante (staining) e SBR não manchante (non-staining). Harries em 1917. a então chamada “borracha natural sintética” usando os agentes catalíticos de ZieglerNatta (Carlos Ziegler e Júlio Natta). sendo este tipo de SBR o de mais fácil processamento.BORRACHA DE BUTADIENO ESTIRENO (SBR) A borracha de butadieno estireno. Existe também o SBR extendido com óleo (oil extended SBR). possuindo esta última melhores características de laboração. a borracha obtida é classificada de “hot rubber” se a temperatura de polimerização é de cerca de 55 ° C e de “ cold rubber” se a temperatura de polimerização se situa entre 5-10 ° C. SBR. cerca de 85 a 90%.4-poliisopreno (IR). é polimerizado por emulsão. pelo que este tipo se usa sempre combinado com SBR normal.D. assim. A produção em grande escala de borracha de isopreno (IR) utilizando lítio foi inicializada em 1960 pela Shell mas foi somente comercializada em 1962 pela Goodyear]. A maior parte do SBR.5% . sendo o mais vulgar o que contém 25 a 50 partes em peso de plastificante sobre 100 partes de borracha. . de difícil processamento]. Pouco depois Firestone descobriu a marcha para a síntese de IR usando lítio finamente disperso e alquil-lítio como agentes catalíticos. o produto da polimerização (SBR) assume mais a característica de produto termoplástico. O butadieno (CH2=CH-CH=CH2) e o estireno (C6H5-CH=CH2) são os monómeros de base para a produção de SBR. À medida que aumenta o teor de estireno. Considerando o tipo de estabilizadores usados na polimerização. o que já tinha sido proposto por C. sendo o conteúdo de estireno de cerca de 23. obtendo-se. Foi elaborada primeiro na Alemanha na década de 1930 com o nome de Buna S e posteriormente estudada nos Estados Unidos durante a 2ª guerra mundial com a denominação de GRS (Government Rubber-Styrene). sendo os restantes 10 a 15% polimerizados em solução. Em função da temperatura de polimerização. havendo todavia graus de SBR com teor de estireno de 40 a 85%. na altura. Os . tetracloreto de titânio e trialquil-alumínio.Goodrich foi bem sucedido na síntese de cis-1. é sem dúvida a borracha sintética mais difundida no mundo. o óleo parafínico não é utilizado porque não é suficientemente solúvel no SBR. Outras formas populares de SBR modificado são os “Masterbatches” feitos com óleo.“Masterbatches” de borracha polimerizada a frio.óleos usados podem ser aromático ou nafténico.PROPRIEDADES Os vulcanizados obtidos a partir da borracha de butadieno estireno (SBR) apresentam uma melhor resistência à abrasão do que a borracha natural (NR). 1800 . negro de carbono e óleo.“Masterbatches” de borracha polimerizada a frio. negro de carbono e óleo. por cem. contendo mais de 14 partes de óleo por cem. A permeabilidade ao gás apresentada é elevada mas menor do que a dos vulcanizados de borracha natural enquanto que a resistência química é semelhante à da borracha natural]. mas uma menor flexibilidade e elasticidade a baixas temperaturas (até cerca de -50 ° C).Borrachas não pigmentadas polimerizadas a frio. No caso das tem peraturas elevadas.“Masterbatches” de diversos polímeros sem óleo. Os números de série usados para as borrachas de butadieno estireno (SBR) são os seguintes: 1000 . 1600 .CLASSIFICAÇÃO DAS BORRACHAS DE SBR O Instituto Internacional dos Produtores de Borracha Sintética (IISRP) elaborou um esquema de classificação que foi genericamente aceite [3]. 1700 . . . assim como uma melhor resistência a altas temperaturas (100 ° C) e ao envelhecimento.“Masterbatches” de borracha polimerizada a frio e óleo (oil extended SBR). os vulcanizados de SBR apresentam um endurecimento e não um amolecimento como acontece com os vulcanizados de borracha natural. negro e negro e óleo. . 1500 .Borrachas não pigmentadas polimerizadas a quente. contendo até 14 partes de óleo. 1900 . Os tipos mais conhecidos de SBR extendido com óleo são o SBR 1712 (escuro) e o SBR 1778 (claro)]. A DuPont foi durante várias décadas o primeiro e único produtor da borracha de policloropreno. pode variar d e cerca de 34 a 130 unidades. tendo. Se o cloropreno for polimerizado sem qualquer aditivo de modificação. Os dois métodos usados para obter a processibilidade são: . A cor (light âmbar.FAMÍLIAS DE NEOPRENE A primeira divisão das borrachas de Neoprene foi feita considerando o grupo destinado ao fabrico de adesivos e o grupo para aplicação geral na .o processo tipo tiurame ou modificado com enxofre . modificação por mercaptano. marca registada da empresa DuPont para este tipo de borracha. A viscosidade (ML. a DuPont apresentou novos tipos de CR com melhores características de laboração e vulcanização. a densidade e a viscosidade dependem do tipo de policloropreno. branco suave. 1+4 a 100 ° C) do policloropreno.3 butadieno) e são conhecidas pelo nome popular de Neoprene.BORRACHA DE POLICLOROPRENO (CR) As borrachas de policloropreno são obtidas pela polimerização do cloropreno. cinzento prateado). matéria-prima. (2-cloro-1. portanto. que se decompor a cadeia do polímero para permitir pontos de clivagem. Posteriormente. o produto obtido é tão duro e insolúvel que é impossível de processar.o processo modificado sem enxofre. Introduziu no mercado uma grande variedade de diferentes tipos para satisfazer as diferentes necessidades da indústria.. sob o nome de Neoprene. O policloropreno foi originalmente introduzido no mercado pela DuPont com o nome de Duprene como uma borracha sintética com boa resistência ao óleo e ao ozono. a borracha de policloropreno continuou a ser bastante usada devido à boa combinação de propriedades e processibilidade apresentada]. . Embora a resistência ao óleo das borrachas então existentes tenha sido melhorada com o aparecimento das borrachas nitrílicas e a resistência ao ozono com o aparecimento das borrachas EPT (terpolímero de etileno e propileno). Dentro da família G. ambos semelhantes ao Neoprene tipo W e contendo uma fracção de polímero gel para melhorar o seu comportamento. fruto da modificação com mercaptano sofrida durante a sua produção.indústria. embora pequena. Apresentam muito pouco nervo e uma baixa contração. são o Neoprene W. Têm também uma distribuição mais uniforme do peso molecular e necessitam normalmente de aceleradores orgânicos para que a vulcanização seja razoavelmente rápida. . São resistentes à cristalização e necessitam de aceleradores orgânicos. os graus mais típicos são o Neoprene GN com pouca estabilidade enquanto matéria-prima pelo que não aguenta muito tempo de stock nessa situação. subdividido este último em três famílias. Os Neoprenes da família W possuem melhor estabilidade de armazenagem e maior resistência à cristalização. ou seja. podemos citar o Neoprene TW e o Neoprene TRT. o Neoprene WHV e o Neoprene WK. o Neoprene GNA e o Neoprene GT. O Neoprene WRT é o mais resistente à cristalização. a família W e a família T. a família G. Na família T. estes com melhor resistência à cristalização. Os graus mais típicos na família W. durante a polimerização.