INTRODUÇÃO À MATERIAIS PLÁSTICOS

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1 INTRODUÇÃO À MATERIAIS PLÁSTICOS Exemplos: Principais Polímeros Profa. MSc Ketlin Cristine Batista Mancinelli - UDESC

2 Conceitos - Gerais Polímeros Estrutura Molecular Classificação Quanto à origem Quanto ao comportamento mecânico Quanto à estrutura número de monômeros Grupos de materiais Poliméricos Biomateriais Polímeros Biodegradáveis Compósitos e Nanocompósitos Blendas 2

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4 O auge do desenvolvimento da indústria petroquímica ocorreu nos períodos entre guerras e no 2 pós-guerra, quando Alemanha e EUA lideraram o progresso tecnológico e a descoberta de novos produtos petroquímicos e artigos plásticos. Dentre importantes produtos desenvolvidos comercialmente neste período estão a fibra de nylon, resinas de acrílico para janelas de avião e fibras de PET para confecção. 4

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6 Atualmente, a China corroborando sua estratégia de elaborar políticas industriais diversificadas e voltadas para o mercado externo, ganhou posição de destaque na produção mundial de artigos plásticos, representando 23,9% da produção mundial do setor, seguida por União Europeia (com 20,4% de participação) e o bloco econômico NAFTA (composto por EUA, Canadá e México, com 19,9%). 6

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8 Termoplásticos 8

9 Termoplásticos Materiais que podem ser processados mais de uma vez. Podem ser aquecidos ou resfriados, alterando seu estado físico, mas sem que ocorra alguma modificação em sua estrutura química. Plásticos mais utilizados no Brasil devido ao seu processamento e suas aplicações: PE, PP, PS, PVC e os Poliésteres (PET). Chamados de commodities devido à grande produção e aplicação destes materiais. 9

10 Materiais olefínicos Materiais plásticos olefínicos (poliolefinas) são compostos por monômeros de olefinas, que são hidrocarbonetos de cadeia aberta com pelo menos uma dupla ligação. Os exemplos mais comuns são os polietilenos (PEAD e PEBD) e o polipropileno (PP). As poliolefinas representam 70% do total de polímeros sintéticos produzidos.

11 Análise Estrutural e Propriedades PP - Polipropileno Polimerização via poliadição; Cadeias lineares com pequenos grupos laterais; Cristalinidade = 60 a 70%; Material translúcido, porém maior transparência que PEAD; Molécula apolar ligações intermoleculares fracas (Van der Walls); Baixa Energia Coesiva (porém, superior ao PE); Mobilidade molecular inferior ao PEAD Tg = -18 a 12ºC; Tm = 165 a 175ºC; Resistência limitada ao calor (temperatura de trabalho +/- 115ºC); Densidade = +/- 0,90 g/cm 3 ; Contração na moldagem de 1 a 2%, porém menor quando comparado ao PEAD; Baixa absorção de água (em função de não possuírem pontes de hidrogênio); Boa resistência ao impacto (porém menor que a dos polietilenos); Boa resistência química.

12 Análise Estrutural e Propriedades PEAD Polietileno de Alta Densidade Polimerização via poliadição; Predominância de longas cadeias lineares; Alta cristalinidade (entre 75 e 95%); Aparência: branco, opaco; Força intermolecular Van der Walls; Densidade entre 0,94 e 0,98 g/cm 3 ; Temperatura de fusão (Tm) varia de 130 a 135ºC; Temperatura de transição vítrea (Tg) igual a 120ºC; Contração durante o processo de transformação entre 2 a 4%; Absorção de água praticamente nula; Excelente resistência química; Boa resistência ao impacto; Baixa resistência à tração.

13 Análise Estrutural e Propriedades PEBD Polietileno de Baixa Densidade Polimerização via poliadição; Predominância de longas cadeias ramificadas; Densidade entre 0,89 e 0,94 g/cm 3 ; Temperatura de fusão (Tm) varia de 109 a 120ºC; Temperatura de transição vítrea (Tg) praticamente igual a 120ºC.

14 Termoplásticos Polietilenos (PE) 14

15 Termoplásticos Polietilenos (PE) PEBDL PEAD PEBD 15

16 Termoplásticos Polietilenos (PE) - Polietileno de Baixa Densidade PEBD Material com baixa condutividade elétrica e térmica. Resistente contra ações de outras substâncias químicas. Não é tóxico. Variadas características mecânicas. Propriedades mantidas excelentes quando submetido a temperaturas inferiores a 60ºC. - Polietileno Linear de Baixa Densidade PEBDL Material menos translúcido que o PEBD. Possui maior resistência mecânica em relação ao PEBD e se torna ainda mais resistente quando submetido a temperaturas inferiores a 95ºC. Resistente a substâncias químicas. Não tóxico. - Polietileno de Alta Densidade PEAD Material opaco devido a sua maior densidade. Alto grau de cristalinidade. Possui melhores propriedades mecânicas do que o PEBD e PEBDL, mais resistente e fácil de ser processado. Resistente a substâncias químicas. Não resiste contra fortes agentes oxidantes. A altas temperaturas é solúvel em hidrocarbonetos alifáticos. 16

17 Termoplásticos Polietilenos (PE) - Polietileno de Ultra Alto Peso Molecular PEUAPM Plástico de Engenharia Material extremamente difícil de ser processado devido ao seu elevado peso molecular. Devido a isso, suas utilizações são mais específicas. Sua alta resistência mecânica permanece constante mesmo a temperaturas de 200ºC. É liso e lubrificado. Não absorve água. É 10 vezes mais resistente á abrasão do que aço em relação ao carbono. Elevada resistência química. - Polietileno de Alto Peso Molecular de Alta Densidade PEAPMAD Possui um elevado peso molecular e por isso seu processamento é mais complexo. Possui excelente resistência mecânica, é impermeável a água e não possui odor. Possui maior resistência química do que o PEAD. 17

18 Termoplásticos Polipropilenos (PP) 18

19 Termoplásticos Polipropileno PP Homo - Tampas flip-top PP Homo - Caixa de bateria para automóveis PP Copo - Embalagens no geral 19

20 Termoplásticos Polipropilenos (PP) - Polipropileno Homopolímero - PP Resistente a altas temperaturas. Pode ser esterilizado com raios gama e óxido de etileno. Abaixo de 80ºC tem boas resistências químicas contra ácidos e bases e poucos solventes orgânicos podem dissolvê-lo a temperatura ambiente. Possui resistência elétrica e mecânica. Torna-se frágil e quebradiço a temperaturas abaixo de 0ºC. - Polipropileno Copolímero Possui excelente resistência mecânica a baixas temperaturas. Mais flexível e resistente do que o PP Homopolímero. Sua resistência é aumentada quando modificado com borracha termoplástica. Entretanto, sua resistência química é inferior ao do PP Homopolímero. Transparente. 20

21 Materiais estirênicos Os materiais estirênicos são uma família de polímeros produzidos a partir do monômero estireno: Caracterizado pela alta rigidez e facilidade de processamento. Esses materiais possuem ampla aplicação na área de eletrodomésticos.

22 Análise Estrutural e Propriedades Poliestireno Polimerização via poliadição; Cadeias lineares com volumosos grupos laterais; Polímero 100% amorfo; Excelentes propriedades óticas (transparência e brilho); Densidade = +/- 1,05 g/cm3; Tg = 70 a 100ºC; Alta rigidez; Energia coesiva = Van der Walls; Boa estabilidade dimensional (em função da baixa absorção de umidade); Facilidade de processamento; Baixo coeficiente de contração na moldagem; Permeabilidade a gases; Baixa resistência térmica; Baixa resistência química, principalmente cetonas e aromáticos; Baixa resistência a intempéries, principalmente raios UV; Baixa resistência ao impacto.

23 Termoplásticos Poliestireno (PS) e seus derivados 23

24 Termoplásticos Poliestireno (PS) e seus derivados PS Cristal PS expandido PSAI mais resistente que o PS Cristal SAN 24

25 Termoplásticos Poliestireno (PS) e seus derivados - Poliestireno Cristal PS Possui alto peso molecular, propriedades ópticas, mínima absorção de água, é isolante elétrico. Resistente a ácidos (exceto os altamente oxidantes), álcoois, sais e bases. Não resiste contra ésteres, cetonas, hidrocarbonetos aromáticos e clorados, óleos etéreos. É brilhante e transparente. Sensível a luz. Não é resistente contra impactos. Possui estabilidade térmica. - Poliestireno Expandido Possui resistência mecânica. Perde suas propriedades por volta dos 88ºC. Isolante térmico. Pode umedecer-se. Resistente contra ácidos, bases, sais. Não Tóxico. Não resiste a solventes orgânicos e nem contra óleos minerais. Possui baixa absorção de água. Inflamável. Isolante acústico. 25

26 Termoplásticos Poliestireno (PS) e seus derivados - Poliestireno Alto e Médio Impacto Pode ser translúcido a opaco. Sensíveis a luz UV. Não possuem muita resistência a solventes aromáticos e clorados. São rígidos e resistentes a impacto. Não resistem a gorduras e a altas temperaturas. Fácil de ser Extrudado, Injetado e Termoformado. São estáveis termicamente. Possuem pouca resistência a ácidos, alcalóides. Não resiste a benzina, cetonas, hidrocarbonetos aromáticos e clorados. - Copolímero Estireno-Butadieno-Estireno Brilhante. Resistente contra impactos. Transparente. Não resiste contra álcoois, cetonas, ésteres, aromáticos, ácidos, bases, gorduras. Permeável a água e oxigênio. É misturado com PS Cristal no setor de embalagens para diminuição de custos. - Copolímero Estireno-Acrilonitrila Transparente e brilhante. Dos PS é o mais resistente a impactos. Isolante elétrico. Resistente a hidrocarbonetos, óleos, gorduras, ácido clorídrico, formaldeído, hidróxido de amônio e sais de halogênios. Sensível a luz UV. Recomendável utilizar em peças técnicas. 26

27 Materiais clorados e aditivos Materiais plásticos clorados são aqueles que possuem um ou mais átomos de cloro por cada unidade repetitiva, além de carbono e hidrogênio. Dentre os materiais clorados, o mais conhecido e utilizado é o PVC.

28 Termoplásticos Policloreto de vinila (PVC) Policloreto de Vinila - PVC Há uma infinidade de propriedades para o PVC devido as diversas formas de se conseguir combinar aditivos. De modo geral, o PVC é um material resistente a substâncias químicas como oxidantes, ácidos, bases, óleos, e por causa disto ele é muito usado em tubulações. Possui grande resistência mecânica devido a variadas maneiras de ser polimerizado. Por causa de imperfeições estruturais ele pode degradar-se com mais facilidade e por isso é necessário estabilizadores para seu processamento. Não é possível processar o PVC em 100% mas ainda assim é um dos plásticos mais empregados nas indústrias. 28

29 Análise Estrutural e Propriedades Reação de Poliadição via radical livre; Polímero amorfo, devido ao grupo lateral volumoso (cloro); PM = Densidade = +/- 1,39 g/cm 3 Tg = +/- 80ºC; Basicamente existem dois tipos: PVC Rígido e PVC Flexível; Molécula polar, o que implica em alta energia coesiva; Força Intermolecular Dipolo-Dipolo; Por possuir estrutura polar, resiste quimicamente à substâncias apolares, como gasolina, óleos e graxas, e é atacado por solventes fortemente polares, como acetona e clorofórmio; Material bastante rígido (naturalmente) e transparente;

30 Análise Estrutural e Propriedades Atóxico; Auto-extinguível; Alta capacidade de aceitação de aditivos (por isso fica difícil apontar pontos negativos); Torna-se quebradiço ao longo do tempo; Temperatura de trabalho na aplicação limitada (entre -10ºC e 60ºC); Os compostos flexíveis contêm plastificantes na proporção de 20 a 90 partes percentuais; O plastificante deixa o PVC flexível porque atua na Tg do polímero (reduz a Tg). Dessa forma: aumenta a resistência ao impacto, reduz dureza, a resistência ao fogo e a resistência a microorganismos.

31 PVC PVC Resina: não consegue ser utilizado, ser processado, em função da baixíssima resistência térmica. PVC Composto: é a mistura de PVC resina com uma série de aditivos. Aditivos: são materiais adicionados como componentes auxiliares dos plásticos e/ou borrachas; a inclusão de aditivos na formulação ou composições de plásticos ou borrachas visa uma ou mais aplicações específicas, por exemplo, abaixar o custo, modificar e/ou melhorar diversas propriedades, facilitar o processamento, colorir, etc.

32 Outros tipos de materiais clorados CPVC = PVC com mais teor de cloro na estrutura (vantagem = aumento de resistência térmica). PVDC = Poli(cloreto de vinilideno).

33 Termoplásticos Policloreto de vinila (PVC) 33

34 Termoplásticos Policloreto de vinila (PVC) 34

35 Termofixos 35

36 Termofixos Não amolecem com o aumento da temperatura e, por isto uma vez produzidos, não podem ser deformados ou reprocessados diretamente. Para esse tipo de polímero, uma elevação contínua da temperatura leva à degradação do material (queima). Exemplos: PU, Resina Epóxi e Resina Fenólica. 36

37 Termofixos Poliuretano (PU) 37

38 Termofixos Poliuretano (PU) Espuma para fabricação de filtros 38

39 Termofixos Poliuretano (PU) Espuma Flexível O mais utilizado é o tipo Poliéter pois é o mais simples de ser processado e também é menos reativo do que os outros. Possui poros. Não possui rigidez. O tipo poliéster possui maior módulo de elasticidade. O tipo de Alta Resiliência possui grande capacidade de recompor-se. Podem ter suas propriedades mecânicas alteradas quando adicionado isocianato. Quanto mais isocianato for adicionado maior será a capacidade de reposição e rigidez da espuma. Deve ter um certo cuidado quando se trabalha com grande quantidade de isocianato pois há um risco de desgastar a espuma no momento da moldagem. Espuma Rígida Podem ser processadas com as espumas flexíveis poliéter e poliéster. Sua principal característica é de ser um excelente isolante térmico devido aos radicais fluorados em sua estrutura química. 39

40 Termofixos Resina Epóxi 40

41 Termofixos Resina Fenólica 41

42 Termofixos Resina Fenólica Resina Epóxi Bakelite Ltd recebe sua maior encomenda para fabricar carcaças de telefone da Siemens em resina fenólica. Até 1912, as bolas de bilhar eram feitas de marfim de presas de elefante. 42

43 Termofixos Resina Epóxi e Fenólica Resina Epóxica Material com algumas aplicações bem específicas. Possui grande resistência química. Pode possuir resistência a chamas. Resistente a impactos. Este material pode ter vários aditivos na sua composição, estes que servem para alterar as propriedades de forma altamente específica. Usado em argamassa e como estabilizador de produtos químicos. Resina Fenólica É um termofixo muito usado no revestimento de móveis. Este material possui uma importância, também, histórica já que foi o primeiro polímero completamente sintetizado, marcando assim o início da Era dos Plásticos. Este material precisa de cargas para ser sintetizado pois pode tornar-se quebradiço. Possui razoável resistência ao calor antes de sofrer alteração em sua estrutura química. 43

44 Plásticos de Engenharia Aliando as vantagens intrínsecas dos materiais plásticos, sejam termoplásticos ou termofixos, com as mais recentes descobertas no mundo dos polímeros (incluindo nanotecnologia), os plásticos de engenharia estão tão presentes em nossa vida quanto os plásticos tradicionais, com um grande diferencial: eles atendem a requisitos que, sem eles, não conseguiriam ser satisfeitos. Contrariamente aos plásticos tradicionais, vendidos e transformados como commodities, os plásticos de engenharia obedecem, em primeiro lugar, a parâmetros técnicos que os tornam indicados (ou não) para aplicações normalmente atendidas por ligas metálicas ou plásticos de menor rendimento. 44

45 Plásticos de Engenharia 45

46 Plásticos de Engenharia - PBT 46

47 Plásticos de Engenharia - PBT - Polibutileno Tereftálico - PBT Opaco. Menos resistente que o PET. A resistência mecânica se modifica se for adicionado fibra de vidro. Melhor resistência elétrica do que o PET. Não resiste a hidrocarbonetos aromáticos, ésteres, cetonas, ácidos e água quente. 47

48 Plásticos de Engenharia - PET 48

49 Plásticos de Engenharia - PET - Polietileno Tereftálico PET (C PET e A PET) Aplicações são semelhantes, somente as propriedades que diferem. O C PET é opaco. Possui razoável resistência mecânica. Possui baixa resistência ao impacto. Não é recomendável ser usado como isolante elétrico em altas frequências. Absorve água. Impermeável a gases. Resistente contra ácidos diluídos, hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos, óleos, gorduras, ésteres e álcoois. Não resiste a bases, água quente, halogenados e cetonas. O A PET é transparente, menos rígido, mais resistente ao impacto. Resiste a hidrocarbonetos halogenados. Utilizados na medicina em tubos de hemodiálise, eletrônicos, embalagens, indústria de máquinas. 49

50 PET - Estrutura PBT - Estrutura

51 Análise Estrutural O alto ponto de fusão dos poliésteres é atribuído à rigidez molecular gerada pelos grupos fenileno e aos dipolos existentes ao longo da cadeia. Comparando-se as duas estruturas (PET e PBT), o PBT, por possuir um segmento maior de grupos metileno (4 unidades contra 2 do PET) tem maior flexibilidade, facilitando sua orientação e cristalização. O PET possui maior ponto de fusão (Tm = 260ºC) do que o PBT (Tm = 220ºC), pois os dipolos no PET estão mais próximos. A mesma explicação vale para as Tgs (PET = 75ºC e PBT = 50ºC).

52 Propriedades - PET O PET absorve pouca umidade (< 0,2%). Porém, essa umidade precisa ser totalmente eliminada para o processamento, para evitar o processo de despolimerização, o qual compromete as características do material (o limite máximo admitido durante o processamento é de 0,05%). A hidrólise das cadeias do PET inicia-se em torno de 120ºC, e cresce exponencialmente à medida que aumenta a temperatura. Dessa forma, próximo a temperatura de fusão a taxa de despolimerização é muito alta. PET - as boas propriedades mecânicas são atribuídas aos efeitos de orientação. Quando as moléculas são alinhadas e orientadas numa direção, o polímero fica mais forte no sentido da orientação

53 Propriedades - PET O PET apresenta uma molécula linear, e existe nas formas amorfo e cristalino. Quando amorfo, o PET é transparente; quando cristalino, ele é opaco. A cristalinidade do PET é relativamente baixa, e geralmente não ultrapassa 50%. Na faixa de 170ºC a cristalização é máxima: o PET alcança um grau visível de cristalinidade em menos de 1 minuto. Como o estado semicristalino é o estado natural do PET, a obtenção de PET amorfo requer um processo de resfriamento do fundido rápido, de 260ºC (acima da Tm) para um pouco menos de 85ºC (próximo do Tg do PET).

54 Propriedades PBT A unidade de repetição da cadeia molecular do PBT é formada por duas partes distintas e diferentes quimicamente. A primeira (parte aromática associada à ligação éster), que é mais complexa, é responsável pelas ligações intermoleculares (dipolo-dipolo), a segunda (seqüência metilênica), mais simples, é responsável pela flexibilidade e mobilidade da cadeia molecular, que por sua vez é responsável pela cristalinidade do PBT.

55 PETG PET para sopro por extrusão contínua O PETG (poli(tereftalato de etileno glicol) é a nova fórmula para o processamento de PET em equipamento de sopro por extrusão trazendo vantagens como: Baixo investimento em ferramental moldes e ferramentais são similares aos dos demais materiais; Uso de equipamento no qual já existe mão-de-obra treinada; Flexibilidade de produção para lotes de qualquer tamanho; A transparência e o brilho superficial do PETG são comparáveis ao vidro; PETG não é agressivo ao meio ambiente, possui excelentes propriedades de barreira e resistência à produtos químicos.

56 As principais propriedades do PETG Transparência e brilho igual ao vidro; Alta resistência ao impacto; Baixa permeabilidade a gases (ótimas propriedades de barreira); Estabilidade dimensional; Tg = 81ºC; PM = na faixa de Densidade = 1,27 g/cm3 Entre 190 e 220ºC atinge a mais alta viscosidade para extrusão; Deve ser completamente seco para evitar hidrólise (umidade < 0,08%) (4 horas em 70ºC). A adição deste novo glicol reduz cristalinidade e aumenta a ductibilidade e resistência ao impacto.

57 Aplicação

58 Plásticos de Engenharia - ABS 58

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60 Plásticos de Engenharia - ABS - Acrilonitrila Butadieno Estireno ABS Absorve umidade. Resistente contra tensão e impactos. Além de resistente, é utilizado devido a sua capacidade de manter-se brilhante, fator empregado em peças que requerem boa aparência. Resistente a calor. Utilizado em automóveis, calçados e embalagens. - ABS/PC Resistente contra impactos. Resistente a luz UV. Excelente isolante elétrico. Pode ser moldado e texturizado de variadas maneiras. - ABS/PA Combina resistência contra hidrocarbonetos e contra impactos. Isolante acústico. Resistente a temperatura até 180ºC. Muito utilizado em peças automobilísticas pois pode-se construir diferentes e complexas peças. - ABS/PBT Resistente a impactos e a chama. Fácil processamento. 60

61 Plásticos de Engenharia - PMMA 61

62 Plásticos de Engenharia - PMMA - Polimetacrilato de Metila (Acrílico) - PMMA Pode substituir materiais como vidro, madeira e alguns metais leves como latão. Possui média resistência mecânica. Possui alta resistência a impactos. Apesar de ser muito rígido, é fácil de ser polido. Transparente. Muito mais resistente que o vidro normal. Dilata-se facilmente com alterações de temperatura. É isolante elétrico, mas pode acumular cargas eletrostáticas e acumular poeira. Resistente a ácidos, algumas bases, solventes como hidrocarbonetos alifáticos e óleos. Não resiste a solventes polares como ésteres, cetonas e clorados. Absorve pouca umidade. 62

63 Plásticos de Engenharia - PC 63

64 Plásticos de Engenharia - PC - Policarbonato de Alta/Média/Baixa Viscosidade - PC Não possui odor. Possui baixa absorção de água. Alto índice de refração óptica. Fraco contra luz UV. Resistente contra impactos. Rígido. Conserva suas propriedades mesmo em diferentes temperaturas. Fácil deformação. Estabilidade molecular. Baixo coeficiente de dilatação. Torna-se frágil a temperaturas inferiores a - 100ºC. É isolante elétrico, principalmente se reforçado fibra de carbono ou algum outro antiestático. Não resiste contra aromáticos, halogenados, metanol, maioria dos solventes, ácidos e bases fortes. Pode degradar-se com uso contínuo na presença de água quente. As diferenças na viscosidade influencia apenas no processamento e consequentemente na aplicação. - Policarbonato Reforçado Formado com fibra de vidro, fornecendo-lhe excepcional resistência a deflexão térmica e, devido a isto, possui menor dilatação térmica. 64

65 Análise estrutural estrutura amorfa Analisando-se a estrutura do policarbonato, verifica-se que a mesma apresenta-se muito volumosa, desorganizada, ou seja, de difícil empacotamento molecular. Devido a isso, obtém-se um polímero praticamente 100% amorfo, com altíssima transparência, tão transparente quanto o vidro.

66 Análise estrutural rigidez O Poliestireno apresenta alta rigidez devido a dois motivos: à sua estrutura apresentar um anel benzênico e a sua Tg ser elevada (cerca de 70ºC a 100ºC). Para o Policarbonato a justificativa da elevada rigidez é a mesma: sua estrutura possui 2 anéis benzênicos por unidade repetitiva, e sua Tg principal é cerca de 145ºC.

67 Análise estrutural resistência ao impacto Esse termoplástico de engenharia é rígido e com elevada resistência ao impacto, praticamente inquebrável. Isso acontece devido ao fato do Policarbonato apresentar outras duas Tgs secundárias (0ºC e -200ºC). As Tgs do Policarbonato são devido a: Tg = -200ºC temperatura necessária para dar movimento aos grupos metila (-CH3); Tg = 0ºC temperatura necessária para dar movimento aos oxigênios; Tg = 145ºC temperatura necessária para enfraquecer mais os dipolos e dar movimento aos anéis benzênicos.

68 Plásticos de Engenharia - POM 68

69 Poliacetal - POM Essa classe é chamada de Poliéteres, e se caracteriza dessa forma pela presença da ligação éter (C O C) na cadeia principal. O Poliéter que possui estrutura mais simples é o Poliacetal, também chamado de poliformoldeído ou polioximetileno (POM). Possuem boas propriedades físicas e mecânicas. São muito resistentes, rígidos, com excepcional estabilidade dimensional e excelente resistência ao escoamento e à fadiga. Também possuem elevada resistência a abrasão e a agentes químicos, que mantém suas propriedades quando imerso em água quente.

70 Plásticos de Engenharia - POM - Acetal Homopolímero - POM Baixa absorção de umidade. É um dos plásticos mais cristalinos e densos. Resistente contra impactos. Muito rígido. Resistente ao desgaste mecânico. Autolubrificado. Torna-se mais resistente contra impactos quando submetido a baixas temperaturas. Resistente a dilatações térmicas. Suas propriedades mecânicas são melhoradas quando reforçado com fibra de vidro. Substituto de peças industriais. Não resiste contra ácidos fortes como o sulfúrico e o clorídrico. Não é afetado por sais orgânicos e solventes. - Acetal Copolímero Semelhante ao Homopolímero, com apenas algumas diferenças devido ao fato de que o copolímero possui maior estabilidade térmica e química: Maior facilidade de processamento, maior resistência aos alcalóides, água quente e outras substâncias químicas. Maior resisência a Luz UV. 70

71 Plásticos de Engenharia - PA 71

72 Poliamidas A ligação amida ( NH CO ) define esta classe, subdividindo-se em produtos naturais (proteínas, sela e lã) e sintéticos. Exemplos destes últimos são os Nylons (6, 6.6, 6.10, 6.11, 6.12) considerados termoplásticos de engenharia, mas também muito utilizados na forma de fibras.

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74 Análise estrutural e propriedades A presença de grupos laterais amida leva ao aparecimento de fortes forças de atração entre as moléculas das cadeias poliméricas (pontes de hidrogênio), resultando daí um elevado ponto de amolecimento para o polímero. As pontes de hidrogênio também tendem a tornar as cadeias paralelas umas as outras, especialmente após um estiramento. Isso leva a um consequente aumento de cristalinidade.

75 Poliamidas aromáticas Chamadas também de poliaramidas. Caracterizam por altas temperaturas de fusão, grande resistência mecânica, baixa flamabilidade e excelente estabilidade térmica. As aramidas comerciais estão, em sua grande maioria, na forma de fibras como reforço em calçados, vestuários e pneus; ou filamentos.

76 Propriedades Aramidas em geral não fundem, pois a decomposição ocorre no mesmo momento da fusão. Tm ~400 a 500ºC Tg ~ ºC

77 Principais poliaramidas no mercado Nomex (Dupont) Conex (Teijin Ltd) Technora (Teijin Ltd.) Kevlar (Dupont)

78 Fluoroplásticos São resistentes em ambientes químicos agressivos. Mecanicamente são úteis entre -200 a 260ºC. Apresentam excelentes propriedades de isolamento elétrico, baixo coeficiente de atrito, auto lubrificantes e de não aderência. O mais conhecido é o Teflon.

79 Politetrafluoretileno - PTFE Estrutura: [ CF 2 CF 2 ] n Polímero cristalino. Temperatura de fusão cristalina de 327ºC. Densidade entre 2,13 a 2,19g/cm 3 Alta resistência ao impacto, mas sua resistência à tração, resistência ao uso e resistência à fluência são baixos comparados a outros plásticos de engenharia.

80 Plásticos de Engenharia - PTFE 80

81 Plásticos de Engenharia - PTFE - Politetrafluoretileno PTFE Possui altíssima resistência química. Pode ser submetido a temperaturas extremamente baixas. Possui elevada resistência mecânica. É retardante de chamas. Pode ser adicionado fibra de vidro, bronze e carbono para melhorar suas propriedades como condutibilidade de calor e resistência mecânica. 81

82 Wiebeck, H.; Harada, J. Plásticos de Engenharia Tecnologia e aplicação. São Paulo: Artiliber, Aula Principais Polímeros: Professora Daniela Becker. Site da Associação Brasileira da Indústria do Plástico. site_vf_2.pdf Associação Brasileira da Indústria do Plástico Perfil 2013 Pode ser encontrado também: web.pdf 82