Os materiais polímeros podem ser classificados com relação á sua característica de fusibilidade, ou seja, a propriedade de se fundir ou plastificar através do emprego de temperatura no material.
Alguns polímeros possuem a capacidade de se fundirem através da aplicação de temperatura mesmo depois de terem passado pelo processo de transformação, são os chamados Polímeros Termoplásticos, que são materiais recicláveis.
Os materiais que não apresentam essa propriedade, são chamados Polímeros Termofixos ou Termorrígidos, ou seja, não podem ser reprocessados com o emprego de temperatura. Esses materiais ao serem submetidos à temperatura degradam-se, devido ao rompimento das reticulações de sua estrutura. Para entendermos melhor como isso acontece, vamos estudar individualmente esses materiais e suas características, esses materiais não são recicláveis, apenas reutilizáveis.
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Termoplásticos
São polímeros que possuem suas cadeias poliméricas unidas por forças de atração intermolecular secundárias. Essas forças de atração são relativamente baixas, por esse motivo, com o emprego de temperatura são facilmente rompidas, possibilitando que esses materiais se fundam e sejam reprocessados diversas vezes, sem que haja total degradação dos mesmos. A cada reprocessamento, os materiais termoplásticos perdem algumas de suas propriedades, pois, apesar de o emprego de temperatura sobre o material não degradar o mesmo no que se refere às forças intermoleculares, há a degradação de alguns dos monômeros das cadeias principais ou de aditivos e cargas presentes no termoplástico. Por esse motivo, as empresas de transformação de plásticos utilizam material reciclado em frações, adicionados às resinas virgens, que possuem suas propriedades e características inalteradas, garantindo a qualidade dos produtos.
Os polímeros termoplásticos são 100% recicláveis, por esse motivo, desde que sejam feitos os processos de descarte e coleta seletiva adequados, são ambientalmente corretos.
Aplicações
Os polímeros termoplásticos podem ser utilizados para fabricação de produtos em diversos segmentos de mercados, são materiais extremamente versáteis, que podem ser moldados por diversos processos de transformação, podendo ser aplicados de peças extremamente simples à peças técnicas, com geometrias complexas. Os produtos confeccionados em termoplásticos vão de brinquedos, utensílios domésticos, peças para indústrias automotiva, construção civil, eletrodomésticos, eletroeletrônicos, dispositivos médico-hospitalares, tubos e conexões, mangueiras, recobrimentos de fios e cabos, embalagens, filmes, sacos e sacolas, peças para indústria naval e aeronáutica, indústria aeroespacial, instrumentos musicais, indústria têxtil, calçados, artigos infantis, sinalização viária, bijuterias, enfim, há uma infinidade de aplicações onde podemos utilizar os polímeros termoplásticos. Atualmente é difícil imaginar como seria nossa vida sem esses materiais, pois cada vez mais, os materiais tradicionais, principalmente os que não podem ser reciclados, vem sendo substituídos por materiais termoplásticos.
Principais características e propriedades
Os polímeros termoplásticos possuem suas características variáveis, de acordo com a composição química que forma a cadeia polimérica de cada material, por esse motivo, são classificados em commodities, materiais de engenharia, materiais de alto desempenho e materiais de ultra desempenho. Cada classificação caracteriza os materiais de acordo com suas propriedades, sendo os commodities, os que possuem propriedades mais simples e valor comercial reduzido, e os de ultra desempenho materiais com elevadas propriedades e alto custo. Em geral, as propriedades que todos os polímeros termoplásticos apresentam em comum é a propriedade de fusibilidade com emprego de temperatura, serem materiais 100% recicláveis, passíveis de pigmentação e de fácil processamento.
Processos de Transformação
Os polímeros termoplásticos podem ser transformados e moldados através de injeção, extrusão, sopro, termoformagem, rotomoldagem e usinagem.
Exemplos de Polímeros Termoplásticos
Polietileno (PE), Polipropileno (PP), Polestireno (PS), Poliamidas (PA), Policloreto de Vinila (PVC), Policarbonato (PC), Polimetil (metacrilato) de Metila ou Acrílico (PMMA), Poliéster Saturado (PET), Acrilo Butadieno Estireno (ABS), Poliacetal (POM), Politetrafluoretileno ou Teflon® (PTFE), Poliestireno Expandido ou Isopor ® (XPS), entre outros diversos materiais que encontramos no mercado.
Termofixos ou termorrígidos
São polímeros que possuem suas cadeias poliméricas unidas através de reticulações ou ligações cruzadas, que são forças de atração intermoleculares primárias. Essas forças de atração são elevadas, por esse motivo, se há o emprego de temperatura, há o rompimento dessas ligações, degradando o material polimérico. Por esse motivo, os polímeros termofixos não são recicláveis, contudo, podem ser reutilizados através de redução dos tamanhos de suas partículas através do processo de moagem, sendo utilizados como cargas em outros materiais, como por exemplo, a moagem de pneus velhos utilizados como cargas em asfalto e concreto.
Aplicações
Os polímeros termofixos são materiais amplamente utilizados na fabricação de diversos produtos em diversos segmentos de mercado como, engrenagens, compensados, móveis, utensílios domésticos, bijouterias, roupas e tecidos, mangueiras, adesivos, tanques e peças técnicas, pneus, luvas, peças automotivas como pastilhas de freio e amortecedores, espumas para fabricação de estofados, colchões, enchimentos e travesseiros, isolantes térmicos, solados de calçados, artigos e dispositivos médico – hospitalares, entre diversos outros produtos.
Principais Características e propriedades
São materiais resistentes e duráveis, possuem elevada resistência à altas temperaturas de uso contínuo, boa resistência mecânica e química, podem ser rígidos ou flexíveis, podem formar compósitos com adição de cargas e reforços como fibras, por exemplo. Os termorrígidos degradam-se termicamente em baixas temperaturas. São comumente resinas líquidas, que quando misturadas aos iniciadores ou catalisadores, iniciam sua reação de polimerização, formando as reticulações entre as cadeias durante o processo chamado cura da resina, tonando-se infusíveis.
Processos de transformação
Os polímeros termorrígidos podem ser moldados através de diversos processos de transformação, tais como, moldagem por compressão, injeção a frio, fundição, usinagem, entre outros.
Exemplos de Polímeros Termofixos
Resina Epóxi, Resina Poliéster Instaurado, Baquelite, Vinil Éster, Borrachas Vulcanizadas, Resina Fenólica, Éster Cianato, Poliimida, Bismaleimida, Silicones, Poliuretanos, Resinas Fenólicas, Poli-isocianurato, Estireno Acrilonitrila (SAN), entre muitos outros polímeros termoplásticos existentes no mercado.
Referências:
Canevarolo Jr., Sebastião V. – Ciência dos Polímeros: um texto básico para Tecnólogos e Engenheiros. São Paulo, Editora Artiliber, 2002.
https://pt.slideshare.net/00008963/polmeros-40430744
https://pt.slideshare.net/DaniloTMonteiro/termofixos?next_slideshow=1
http://www.sindiplast.org.br/site/os-plasticos/processos-de-transformacao
Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/quimica/polimeros-termoplasticos-e-termofixos/