FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SOROCABA CURSO DE TECNOLOGIA EM POLÍMEROS NELSON JOÃO RIELLO NETO A EVOLUÇÃO DOS POLÍMEROS NA INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA

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1 FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SOROCABA CURSO DE TECNOLOGIA EM POLÍMEROS NELSON JOÃO RIELLO NETO A EVOLUÇÃO DOS POLÍMEROS NA INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA Sorocaba/SP 2012

2 FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SOROCABA CURSO DE TECNOLOGIA EM POLÍMEROS NELSON JOÃO RIELLO NETO A EVOLUÇÃO DOS POLÍMEROS NA INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA Monografia apresentada no curso de Tecnologia em Polímeros na FATEC Sorocaba como requerido parcial para obter o Título de Tecnólogo em Polímeros, sob a orientação do Profº Marcos Chogi Iano Sorocaba/SP 2012

3 FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SOROCABA CURSO DE TECNOLOGIA EM POLÍMEROS NELSON JOÃO RIELLO NETO A EVOLUÇÃO DOS POLÍMEROS NA INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA Monografia apresentada no curso de Tecnologia em Polímeros na FATEC Sorocaba como requerido parcial para obter o Título de Tecnólogo em Polímeros. BANCA EXAMINADORA: Prof. Ms. Célio Olderigi De Conti Faculdade de Tecnologia de Sorocaba Prof. Dr. Francisco Carlos Ribeiro Faculdade de Tecnologia de Sorocaba SOROCABA 2012

4 DEDICATÓRIA Com grande orgulho e satisfação dedico este trabalho a todos que me ajudaram, não importa como, e trilharam comigo esse longo caminho do qual saio vitorioso.

5 AGRADECIMENTOS Agradeço a Deus principalmente pela capacidade e sabedoria que de mim mesmo não as tinha, mas me emprestou por sua grande misericórdia e me deu força para seguir e vencer mais essa batalha. A meus pais, minhas irmãs, minha namorada e demais familiares, por sempre estarem presentes nesta árdua trajetória, servindo de sustentação em todos os momentos. A meus colegas e amigos do curso de Tecnologia em Polímeros, que de alguma forma me conduziram até este momento. Aos professores que doaram e compartilharam conhecimentos não apenas teóricos, mas também práticos para o ingresso neste competitivo mercado de trabalho, em que agora faço parte. Em especial professor Marcos Chogi Iano, pela orientação durante este trabalho. À empresa Toyota do Brasil, que me despertou para o tema deste trabalho e mostrou na prática as aplicações desses maravilhosos materiais que são os polímeros, e também a empresa Engeflex do Brasil que me deu a oportunidade de aplicar meus conhecimentos e adquirir novos.

6 EPÍGRAFE A ciência de hoje é a tecnologia de amanhã. (Edward Teller).

7 RESUMO A ideia deste Trabalho de Conclusão de Curso é mostrar através de pesquisas a evolução do material polimérico na indústria automobilística, compreendendo como eram os materiais utilizados que, ao que se sabe, apresentavam material polimérico praticamente nulo. Com o passar dos anos, esses materiais passaram a ter uma aplicação cada vez mais ampla em tal segmento. O intuito é, portanto, relembrar o desenvolvimento do automóvel dentro do contexto da evolução do material polimérico, por meio de dados concretos dessa evolução e de sua importância para o setor automobilístico. A meta não é, necessariamente, atentar a um tipo específico de material polimérico, mas sim mostrar sua evolução em linhas gerais. Palavras-chave: Polímeros. Automóveis. Indústria.

8 ABSTRACT The idea of this Work Completion of course is through surveys show the evolution of the polymer material in the auto industry, including the materials used were like that, you know, had virtually no polymeric material. Over the years, these materials now have an increasingly broad application in this segment. The aim is therefore to recall the automobile development within the context of the evolution of the polymeric material, through hard data that evolution and its importance to the automotive industry. The goal is not necessarily qualify a particular type of polymer material, but to show its progress in general. Keywords: Polymers. Cars. Industry.

9 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO DESENVOLVIMENTO REVISÃO DE LITERATURA Definição de Polímero Classificações Fontes de Matérias-Primas METODOLOGIA RESULTADOS Propriedades dos polímeros nos automóveis DISCUSSÃO Aplicações dos polímeros na indústria automobilística A sustentabilidade dos polímeros nos automóveis Principais usos dos polímeros Utilidades essenciais poliméricas nos automóveis Rodas de Polímero Demais aplicações As vantagens dos materiais poliméricos nos automóveis são diversas CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 50

10 LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Macromolécula. Fonte: IANINO, Alexandre. Polímeros (apostila) Figura 2 - Cabo de automóveis com revestimento de PVC. Fonte: Keben electronic Figura 3 - Canos de ar-condicionado revestido de PU. Fonte: Wikipédia, a enciclopédia livre Figura 4 - Processo de pintura das carrocerias durante a linha de montagem dos carros. Fonte: Foto divulgação, agências internacionais Figura 5 - Descarte de resíduos plásticos indevidos. Fonte: (TARTARUGA MARINHA, 2010,s/p) Figura 6 - Ecofibra. Fonte: Artecola Figura 7 - Utilidades gerais dos polímeros Figura 8 - Classificação dos Polímeros quanto ao desempenho. Fonte: Baseado em Bomtempo Figura 9 - Roda de plástico. Fonte: (http://www.inovacaotecnologica.com.br) Figura 10 - Polímero substitui metal no para-lama. Fonte: DIVULGAÇÃO CUCA JORGE Figura 11 - Polissulfona é opção ao metal e ao termofixo nos faróis. Fonte: DIVULGAÇÃO CUCA JORGE Figura 12 - Coletores de plástico do BMW (esq.) e do Fiat. Fonte: DIVULGAÇÃO CUCA JORGE Figura 13 - Front end traz metal e plástico injetado. Fonte: DIVULGAÇÃO CUCA JORGE Figura 14 - Capa do motor em Nylon incorpora os sistemas de filtro. Fonte: DIVULGAÇÃO CUCA JORGE Figura 15 - Para-choques. Fonte: DIVULGAÇÃO CUCA JORGE Figura 16 - flexível leva PA 12 da Evonik. Fonte: 44 Figura 17 - Engrenagem de Plástico. Fonte: Divulgação CUCA JORGE Figura 18 - Participação do Nylon nos veículos. Fonte: RHODIA Figura 19 - Plásticos usados no VW Golf IV

11 LISTA DE TABELAS Tabela 1 Aplicação e estrutura dos polímeros Tabela 2 Polímeros aplicados na indústria automobilística... 38

12 ii 1. INTRODUÇÃO Os primeiros contatos do ser humano com material ligado à resina e graxa, extraída ou refinada, ocorreu em tempos da Antiguidade, com o povo egípcio e romano, que o utilizou como carimbo, cola de documentação e vedação de vasilhames. Já durante o século XVI, os povos espanhol e português interessados na exploração dos seringais instalaram-se em Belém e em Manaus e obtiveram os primeiros contatos com produtos extraídos das seringueiras. Esses extratos, produtos das coagulações e secagens do látex, apresentavam um perfil e algumas características de boa elasticidade e flexibilidade que não eram conhecidas até o presente momento. Esses materiais receberam a denominação de borracha, por seu potencial de fazer o apagamento de marcas de lápis ou lapiseiras. O uso da borracha deu-se de modo bem restrito até que houve o descobrimento das vulcanizações, por Charles Goodyear, no ano de 1839, que atribui às borrachas um perfil elástico, não pegajoso e durável. Já no ano de 1846, Christian Schónbien, químico da Alemanha, fez um tratamento envolvendo algodão e ácido nítrico, originando a nitrocelulose, que foi considerado o polímero com características semissintéticas. No ano de 1862, Alexander Parker, da Inglaterra, adquiriu completo domínio sobre essas técnicas, de modo a realizar uma patente da nitrocelulose. Hoje em dia, ainda é comumente usada a cera Parquetina, que se deriva justamente de Parker. No ano de 1897, Krishe e Spittller, na Alemanha, obtiveram produtos endurecidos através das reações de formaldeído e caseína, formando proteínas constituintes do leite desnatado. No começo do século XX, provou-se que certos tipos de material, com produção realizada pela Química, até então considerado como colóide, consistia, na realidade, em um conjunto gigantesco de moléculas, que tinham a possibilidade de vir como resultado dos encadeamentos de mais de átomos de carbono. Uma vez que essa estrutura química componente não apresentava partículas estruturais que se repetiam de maneira regular, tais moléculas se denominaram macromoléculas. Os importantes estudos de Staudinger, que é tido como o pai e

13 13 mestre dos polímeros, foram aprimorados pelos processos investigativos de outros teóricos, tais como Mark e Marvel, comprovando que as naturezas desse tipo de macromolécula eram semelhantes às das moléculas menores, já sabidas. Desse modo, possibilitou-se que se desenvolvesse um tipo de material polimérico com bastante acentuação. A palavra POLÌMERO vem do grego poli, cujo significado é muito, e de mero, que quer dizer parte ou unidade (que se repete). Os meros, para formarem um polímero, são ligados entre si através de ligações primárias, estáveis. (MANRICH, 2005, pág. 19) Os primeiros polímeros sintéticos foram idealizados por Leo Baekeland, no ano de 1912, produzidos pelas reações entre fenol e formaldeído. Tais reações produziam um material sólido, denominado resina fenólica, que atualmente se conhece por baquelite, termo que deriva do nome de seu criador. Polimerização é a reação ou o conjunto de reações nos quais moléculas simples reagem entre si formando uma macromolécula de alta massa molar. Durante esse processo, algumas variáveis são mais ou menos importantes, dependendo de sua influência na qualidade do polímero formado. Assim, temperatura de reação, pressão, tempo, presença e tipo de iniciador e agitação são considerados variáveis primárias, e a presença, o tipo de inibidor, de retardador, catalisador, controlador de massa molar, da quantidade de reagentes e demais agentes específicos, são considerados variáveis secundárias. Durante a reação para obter compostos de baixa massa molar, mudanças nas variáveis primarias não afetam o tipo de produto final, apenas alteram o rendimento da reação. Em contraste, mudanças nestas mesmas variáveis primárias durante a polimerização não só afetam o rendimento da reação como também podem produzir alterações de massa molar média, distribuição de massa molar e estrutura química. (CANEVAROLO, 2002, pág. 107) Diversos tipos de plástico, borracha e material fibroso que é útil a nós hoje em dia consiste sua base em polímero sintético. Realmente, após o final da Segunda Guerra Mundial, os campos de materiais foram virtualmente revolucionados pela invenção desse polímero sintético. Esses materiais podem se produzir a um custo barato, cujas propriedades se administram a um nível em que muitas delas superam suas contrapartes de natureza. A Substituição de materiais tradicionais por polímeros nos automóveis ocorreu de forma gradativa ao longo do tempo, porém atualmente esses avanços dentro do segmento automobilístico tiverem seu ritmo acelerado. Esta evolução se deu através de diversas razões tanto econômicas, quanto tecnológicas, determinando a velocidade dessas mudanças.

14 14 Crises como a do petróleo de 1979 trouxeram a conscientização para o problema da escassez de combustível e para a vulnerabilidade do uso indiscriminado de recursos naturais de fontes não renováveis. Porém, foram esses acontecimentos que alavancaram as decisões para viabilização do projeto de automóveis mais eficientes, seguros, confortáveis e que, principalmente, consumissem menos combustíveis. Os plásticos estão sendo constantemente usados como substitutos dos materiais clássicos na indústria automobilística com o objetivo de reduzir peso, melhorar projeto e consequentemente reduzir custos de produção. É importante também enfatizar que, somente após a superação das limitações tecnológicas e com o desenvolvimento de polímeros de alto desempenho foi possível à aplicação real dos polímeros nos automóveis. A aplicação e o uso de polímeros tem se tornado cada vez mais evidente devido à sua importância e relevância para o contexto da sociedade atual. Percebe-se uma visível evolução do uso desse material na indústria automobilística, possibilitando novos recursos e outros modos de interação dentro do mercado de automóveis. Portanto, faz-se necessário que um olhar atento a tais questões, possibilitando uma melhor compreensão do fenômeno da utilização dos polímeros, desde o seu início até os tempos atuais. O objetivo do trabalho é contextualizar esse crescimento, principalmente na indústria automobilística, por meio de dados concretos e históricos ao longo do presente trabalho. Evidenciar que, no início da produção automobilística, não era utilizado praticamente nenhum material polimérico. Tornar notória a ideia de que, com o passar dos anos, os polímeros passaram a ter uma aplicação cada vez maior nesse segmento. Relembrar a história do automóvel dentro do contexto da evolução do material polimérico, por meio de dados concretos dessa evolução e de sua importância para o setor automobilístico.

15 15 2. DESENVOLVIMENTO 2.1 REVISÃO DE LITERATURA Definição de Polímero A palavra POLÍMERO vem do grego poli, cujo significado é muito, e de mero, que quer dizer parte ou unidade (que se repete). Os meros, para formarem um polímero, são ligados entre si através de ligações primárias, estáveis. (MANRICH, 2005, pág. 19). Para (CANEVAROLO, 2002 apud AGUIAR, 2010) um polímero é composto por dezenas de milhares de meros que são as unidades moleculares que se repetem pelas chamadas ligações covalentes. De acordo com (PADILHA, 2000 apud AGUIAR, 2010), os meros que se repetem são basicamente formados por diversos átomos como de carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, flúor e em diversos elementos não metálicos. Os meros também chamados monômeros, ou até mesmo micromoléculas são compostos quimicamente suscetíveis a ter uma reação e assim formar os polímeros. (MANO; MENDES, 2004 apud AGUIAR, 2010) Figura 1 - Macromolécula. Fonte: IANINO, Alexandre. Polímeros (apostila) Classificações Na dependência da espécie de monômeros (estruturas químicos), da numeração média dos meros por cadeias e da espécie de ligações covalentes, pode-se fazer a divisão dos polímeros em três escalas. (PADILHA, 2000 apud AGUIAR, 2010) Plásticos;

16 16 Borrachas ou Elastômeros; Fibras. Um modelo classificatório mais amplo traz, ainda, os seguintes nomes de materiais possíveis: Revestimentos; Adesivos; Espumas; Películas. Diversos tipos de polímero são modos variados ou desenvolvidos em cima de tipos de moléculas já conhecidos. Eles se classificam em quatro diferentes fases: Em relação às estruturas químicas; Em relação aos métodos de preparações; Em relação aos comportamentos mecânicos; Em relação aos desempenhos mecânicos. Contudo, cabe compreender melhor as relações entre essas características e os efeitos sobre a performance de cada material composto por polímeros no espaço que nos circunda e envolve. Para isso, serão abordadas as classificações de Callister (2002) quanto às estruturas moleculares e às suas respostas mecânicas à temperatura elevada, isto é, quanto aos comportamentos térmicos Classificação quanto às estruturas moleculares a) Polímero Linear: Cada unidade mero está unida de ponta a ponta, no formato de cadeia única. Trata-se de uma cadeia flexível em que há a possibilidade de existência de extensas dimensões de interligações de van der Waals entre si. Alguns exemplos: Polietileno; Cloreto de Polivinila; Poliestireno; Polimetil Metacrilato;

17 17 Nylon; Fluorocarbonos. b) Polímero Ramificado: Trata-se de certa cadeia de ramificação lateral que se conectam a cadeia principal, e se consideram como uma parcela dessas cadeias. As compactações são reduzidas e resultam em polímeros de tamanho menor. Um polímero linear também pode ser ramificado. c) Polímero com ligação cruzada: Diz respeito a uma cadeia linear adjacente. Essas cadeias se ligam umas às outras, em diversas posições por interligações que se covalem. Tais ligações não apresentam processo de reversão e se obtêm ao longo das sínteses dos polímeros a alta temperatura. São observados em bastante dos materiais elásticos que possuem perfis de borrachas, tais como se pôde notar. d) Polímero em rede: Unidade mero com três ligações covalentes, que são ativas, estruturando uma espécie de rede tridimensional. Aqueles com diversas interligações cruzadas podem se caracterizar como polímeros em rede e apresentam conjunto de propriedades mecânicas e térmicas que se distinguem. Alguns exemplos: materiais de base epóxi e fenol formaldeído. Conforme (BATHISTA E SILVA, 2003 apud AGUIAR, 2010) os polímeros normalmente são classificados referentes às quantidades de meros da seguinte forma: a) Homopolímeros: É o fenômeno que ocorre no momento em que cada unidade repetida dentro das cadeias é constituída de um tipo semelhante de mero. b) Copolímeros: Acontece se as unidades repetidas das cadeias são constituídas de duas ou mais espécies de meros diversos Classificação quanto aos comportamentos térmicos a) Polímero termoplástico: Passando pelos efeitos das temperaturas e pressões, os polímeros amolecem, de modo a assumir o formato dos moldes. Conforme (MANRICH, 2005 apud AGUIAR, 2010), termoplásticos são polímeros que podem ser fundidos ou solidificados diversas vezes, com

18 18 pouca ou nenhuma variação em suas propriedades mecânicas ou de modo geral. Termoplásticos: plásticos com a capacidade de amolecer e fluir quando sujeitos a um aumento de temperatura e pressão. Quando esses são retirados, o polímero solidifica-se em um produto com formas definidas. Novas aplicações de temperatura e pressão produzem o mesmo efeito de amolecimento e fluxo. Esta alteração é uma transformação física, reversível. (CANEVAROLO, 2002, pág. 24) Outras mudanças de temperatura e pressão reiniciam os processos e, desse modo, se classificam como recicláveis. Em níveis moleculares, na medida em que as temperaturas se elevam, a força de ligação secundária diminui, por conta da ampliação dos movimentos moleculares no ambiente em que se formam. Assim, os movimentos relativos de cada cadeia adjacente se facilitam quando se aplicam tensões. O termoplástico é, de modo relativo, mole e dúctil, compondo-se da maior parte dos polímeros lineares e daqueles que apresentam certas estruturações ramificadas com cadeia flexível. Alguns exemplos: PE, PP, PVC, etc. b) Polímero Termofixo ou termorrígido: Com efeitos de temperaturas e pressões, tornam-se moles, de modo a assumir o formato de moldes. Termofixo: plástico que amolece uma vez com o aquecimento sofre o processo de cura no qual se tem uma transformação química irreversível, com a formação de ligações cruzadas, tornando-se rígido. Posteriores aquecimentos não mais alteram seu estado físico, ou seja, não amolece mais, tornando-se infusível e insolúvel. (CANEVAROLO, 2002, pág. 24) Nesses casos, novas alterações de temperatura e pressão não realizam qualquer tipo de efeitos e os tornam materiais sem solubilidade, infusíveis e sem a possibilidade de reciclagem no ambiente. Ao longo dos tratamentos térmicos iniciais, cada ligação cruzada covalente é formada entre cadeias moleculares. Tais ligações tornam presas as cadeias entre si, de modo a formar resistência ao movimento vibracional e rotacional das cadeias a temperatura elevada nos ambientes de modo geral.

19 19 A ruptura dessas ligações só irá ocorrer sobre temperaturas extremamente altas. O polímero termofixo é, geralmente, mais duro, forte e frágil que o termoplástico, e apresenta maiores estabilidades dimensionais. Alguns exemplos: Baquelite (resinas de fenol-formaldeído), epóxi (araldite), resinas de poliéster, etc Fontes de Matérias-Primas Os custos dos polímeros dependem, de maneira básica, aos seus processos de polimerização e disponibilidades de monômeros. Os principais fornecedores de matérias-primas podem se dividir em três agrupamentos, conforme adiante. Produtos naturais: Nesse contexto, são citados como mais fundamentais os seguintes: A celulose, que é um carboidrato existente em quase todo vegetal; A borracha natural, que se encontra no látex das seringueiras, como emulsões de borrachas em água. Outro produto menos importante também podem promover a produção de polímeros, como o óleo de mamona (ao produzir Nylon 11 e Poliuretano) e o óleo de soja (Nylon 9). Hulha ou carvão mineral: Demonstra-se, em diversas ocasiões, que é possível obter certos polímeros a partir da destilação de carvões minerais. Petróleo: É demonstrada, em diversos casos, a obtenção de polímeros que provêm da destilação do óleo cru. 2.2 METODOLOGIA A metodologia aqui apresentada objetiva consolidar os principais materiais bibliográficos e técnicos, que orientaram e subsidiaram as políticas e ações do presente trabalho.

20 20 Lembrando que o principal objetivo é auxiliar no entendimento da evolução dos polímeros na indústria automobilística ao longo dos anos. Como objetivo secundário, pretende-se resolver dúvidas e encaminhamentos pertinentes, principalmente os relacionados ao desenvolvimento de materiais poliméricos A base do presente trabalho também visa ser útil para pesquisadores da área em sua prática diária. A busca das normas e documentos que compõem esta pesquisa foi efetuada em diferentes momentos. Em um primeiro instante, identificaram-se as bases de dados disponíveis e foram selecionadas as que se mostraram de maior interesse para servirem de fontes de informações para a pesquisa. Foram identificadas 48 (quarenta e oito) obras literárias a respeito do desenvolvimento de polímeros, sendo escolhidas 42 (vinte e sete) referências bibliográficas. O foco se manteve naquelas que permitissem a pesquisa por ocorrência de palavras-chave, além de possuírem uma abrangência temporal que cobrisse o período fixado para a pesquisa. Além disso, visou-se que elas tivessem confiabilidade, sendo consideradas como mais leais as disponibilizadas ou redirecionadas a partir das páginas institucionais de órgãos/setores do sistema automobilístico. Como palavras-chave, os termos escolhidos foram: polímeros indústria automobilística automóveis material polimérico mecânica plástico propriedades térmicas ações químicas.

21 RESULTADOS Propriedades dos polímeros nos automóveis Propriedades mecânicas As propriedades mecânicas referentes ao polímero se especificam por diversos parâmetros semelhantes aos utilizados pelos metais. Desse modo, utilizam-se os módulos de elasticidade, os limites de resistência à tração e a resistência aos impactos e à fadiga. Para diversos polímeros, usam-se gráficos tensão-deformação de maneira a caracterizar certos parâmetros mecânicos como esses. Ainda que haja comportamentos mecânicos semelhantes, os polímeros têm a possibilidade de serem, em certos casos, diversos aos metais em sua forma mecânica, entre outros. Um exemplo é relacionado aos módulos de elasticidade, aos limites da resistência à tração e aos alongamentos Propriedades Térmicas Além da presença de certas propriedades térmicas características do polímero, como termoplástico ou termofixo, e da transição térmica do polímero, há pontos de extrema importância na opção do material adequado para aplicação. Os polímeros em especial os termoplásticos tem baixa condutividade térmica, mas mesmo assim quando aplicado a um super aquecimento a degradação térmica ocorre e as quebras de cadeias começam, assim tendo a redução da massa molar e liberação de gazes ou vapores químicos. (POLYURETHANE, 2008) Degradação é qualquer fenômeno que provoque uma mudança química na cadeia polimérica, normalmente com redução da massa molar e consequentemente queda nas propriedades físico mecânicas. Modificação química destrutiva com a quebra de ligações covalentes e formação de novas ligações. Exemplos: oxidação, hidrólise, cisão de cadeia, etc. (CANEVAROLO, 2006, pág 27) Entre o material relacionado à engenharia, citado anteriormente, destaca-se a baixa condutividade térmica e o alto coeficiente de dilatações térmicas lineares, se comparado a um material não polimérico, quatro ou cinco vezes maior.

22 Propriedades Óticas As principais propriedades óticas a serem consideradas no presente trabalho são a transparência apresentada por tipos de polímero amorfo ou com baixíssimo grau de cristalinidade. Esse perfil é expresso de modo quantitativo pelas transmitâncias, isto é, a razão entre as extensões de luz que atravessam o meio e as que incidem de maneira perpendicular às superfícies, alcançando até 92% no plástico comum. O material polimérico cristalino se torna translúcido ou semitransparente. Em alguns casos, até mesmo opaco Resistência às intempéries e às ações químicas Intemperismo: é um termo que se aplica quando um material sofre todos os tipos de degradações, sejam efeitos da luz, da oxidação da luz, da oxidação, calor, umidade, poluentes, etc. Todos estes fatores junto e incluindo condições climáticas, posição geográfica e estação do ano devem ser levadas em consideração para este processo de degradação. (MANO, PACHECO, BONELLI, 2005). A degradação causada pela exposição às intempéries não é simples, em razão das múltiplas condições a que são submetidos os materiais. As condições de exposição, a formulação do plástico e o desempenho requerido são fatores que se entrelaçam e devem ser considerados quando se avalia a velocidade de degradação do material. A degradação é um processo complexo, podendo se manifestar em mais de um tipo, simultaneamente e ou em estágios. Ela depende da duração da exposição à radiação e de fatores adicionais, como temperatura, presença de água e de componentes atmosféricos (oxigênio, ozônio, óxido nitroso, hidrocarbonetos). (MANO, PACHECO, BONELLI, 2005, pág. 128 e 129.) O perfil mecânico do polímero é muito sensível às naturezas químicas dos ambientes, isto é, na existência de água, oxigênio, solvente orgânico, entre outros. Em meio às propriedades químicas mais essenciais, há a resistência às oxidações, ao calor, à radiação ultravioleta, à água, ao ácido e à base, a solvente e reagente, de acordo com o que se descreve adiante. Oxidação: A resistência se amplia em um sistema de macromoléculas, somente com uma ligação simples entre os átomos de carbono. apenas com ligações simples entre átomos de carbono. A resistência se torna diminuída, de modo particular, na borracha, chegando a romper a cadeia. Age assim, também, quando o ozônio se faz presente.

23 23 Calor: A resistência se amplia abaixo das temperaturas de transição em vítreo. Ela é diminuída de modo frequente com a existência de oxigênio, ao se romperem ligações covalentes entre os átomos na cadeia macromolecular. Raios ultravioletas: A resistência diminui em certos tipos de macromolécula com duplas ligações em meio aos átomos de carbono. Umidade: O polímero que absorve água sofre alterações de volume, ampliando a dimensão dos materiais. A resina fenólica, por exemplo, em ocasiões de curas incompletas do laminado, incha, muda de tamanho e sofre delaminação. Ácidos: Os contatos com ácido de modo generalizado, em meios aquosos, podem causar parciais destruições da molécula polimérica. Bases: Uma solução alcalina, geralmente aquosa, em maiores ou menores concentrações, é bastante agressiva aos polímeros cujas estruturas apresentem certo agrupamento, tais como carboxila, hidroxila, fenólica e éster. Solventes e Reagentes: Quando a estrutura molecular dos solventes é mais afim à dos polímeros que a elas mesmas, têm a possibilidade de penetração em meio às cadeias de macromoléculas, chegando a gerar tipos de interação físicoquímica. Alguns exemplos de força intermolecular, como ponte de hidrogênio, ligações dipolo-dipolo ou, inclusive, forças de Van der Waals, permitem que se disperse, a níveis moleculares, da estrutura polimérica. 2.4 DISCUSSÃO Aplicações dos polímeros na indústria automobilística Ao longo dos últimos anos, os polímeros têm sido requisitados de modo constante na indústria automobilística. Concomitantemente, a eficácia de tal material invade os projetos de carros, na busca de substituição dos materiais utilizados até o presente momento, com o aço, por exemplo.

24 24 Nos automóveis, encontramos polímeros no painel, nos para-choques, nos estofamentos, nos tapetes, nas lanternas, nos acabamentos das laterais, no teto e, provavelmente, no futuro serão utilizados em outros locais. Muitas peças de carroceria são feitas com o polímero termoplástico Acrilonitrila-Butadieno-Estireno, que torna o carro mais leve e, consequentemente, mais econômico e menos poluente. O polímero de adição polipropileno é utilizado na fabricação dos parachoques dos automóveis, pois possui moléculas que se atraem com muita intensidade formando um material com alta resistência térmica. Os pneus são constituídos por mais de um tipo de polímero: a banda de rolagem é feita de Poli(Estireno-Butadieno-Estireno); as laterais são feitas de poliisopreno; seu revestimento interior é feito de Poliisobutileno e, além disso, os pneus são reforçados com cordonéis que podem ser feitos de kevlar, que, por ser um dos materiais mais resistentes já vistos, também é utilizado na fabricação de coletes à prova de bala. Um polímero transparente muito resistente e de excelentes propriedades ópticas utilizado em algumas janelas é o plexiglass (Polimetilmetacrilato). Outras peças bem menores e, muitas vezes, quase esquecidas também são constituídas de polímeros. O limpador de para-brisas é feito de uma borracha chamada poliisopreno, enquanto que as lentes das lanternas dos automóveis são feitas de policarbonato, um material que é transparente e muito resistente. As mangueiras são feitas da borracha Polibutadieno, que suporta baixas temperaturas e possui preço acessível. Os filtros de ar contêm papel espesso, que é feito de um polímero natural que vem da glicose vegetal, a celulose. Ainda nos filtros de ar, o revestimento é feito da borracha poliisopreno. Os tapetes dos carros podem ser feitos de nylon, que possui grande resistência à tração e ao desgaste e queima com dificuldade; ou de Orlon (Poliacrilonitrila), uma fibra acrílica amplamente utilizada na fabricação de mantas, cobertores e tapetes; ou de polipropileno. Um revestimento plástico, o chamado "couro sintético", é usado em estofamentos. Pequenos amassados na carroceria podem ser corrigidos com uma massa feita de argila e Poliéster, um material sintético impermeável.

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