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1 Principais tipos de aditivos para termoplásticos e suas funções:!estabilizantes,! plastificantes,!lubrificantes,!agentes antiestáticos,!retardantes de chama,!pigmentos e corantes,!agentes de expansão e espumantes,!nucleantes!modificadores de impacto,!agentes de reforço.

2 Principais tipos de aditivos para termoplásticos e suas funções:!plastificantes, Melhoram a processabilidade e a flexibilidade de produtos acabados. Reduzem a viscosidade do sistema aumentando a mobilidade das macromoléculas. Provocam um deslocamento da Tg para temperaturas mais baixas.

3 Plastificantes: A plastificação altera a viscosidade do sistema polimérico usado, ou seja aumenta a mobilidade das macromoléculas melhorando a sua processabilidade e dando um produto mais flexível. efeito de plastificação também é detectado pela redução da temperatura de transição vítrea. Sua concentração na formulação pode chegar a 10% m/m. polímero que aceita maior concentração de plastificante éo PVC.

4 Características que devem ser observadas nos plastificantes: Pureza. Comportamento no processamento. Alta permanência, ou baixa migração. Baixa toxicidade. Propriedades conferidas ao polímero em função do teor. Não alterar a cor do polímero, ausência de cor. Estabilidade térmica e à luz. Não ser extraível por água. Insípidos e inodoros.

5 Características que devem ser observadas nos plastificantes: Permanência, ou baixa migração. Depende da volatilidade do aditivo, da sua susceptibilidade à migração na massa polimérica durante o processamento e durante o uso da peça (exsudação) e da possibilidade de extração por solventes (lixiviação). Propriedades importantes nos plastificantes usados em embalagens de bebidas não carbonatadas e alimentos: Não ser extraível por água ou óleos. Insípidos e inodoros. Prof. Marco-A. De Paoli

6 Como escolher o plastificante? 1. Tipo de polímero a ser plastificado e seu desempenho. 2. Tipo de produto a ser produzido, propriedades mecânicas almejadas. 3. Tipo de processamento. 4. Propriedade, cor, odor, volatilidade, solubilidade, viscosidade, toxicidade, temperatura de ebulição, temperatura de decomposição, estabilidade, resistência a ataque de microorganismos. 5. Permanência. 6. Cu$to.

7 Tipos de plastificantes e propriedade alterada: Propriedade desejada Baixa temp. gelificação Baixa viscosidade Alta viscosidade Retardamento de chama Estabilidade, luz e calor Baixa volatilidade Baixa migração Baixa T g Plastificante recomendado Butil benzil ftlato, butil octil ftalato N-octil e n-decil ftalatos Butil benzil ftalato, tricresil ftalato, poli ésteres Fosfatos, parafinas cloradas Epoxídicos Ftalatos de cadeia longa Trimelitatos e poliméricos Adipatos, sebacatos, ftlatos lineares.

8 Tipos de plastificantes : ésteres do ácido ftálico, ftalatos. s mais usados e mais baratos. C R1 C R 2

9 Tipos de plastificantes : ésteres do ácido ftálico, ftalatos. s mais usados e mais baratos. Característica Alta massa molar Alto número de ramificações Aromaticidade compatibilidade diminui aumenta aumenta solvência diminui aumenta aumenta eficiência variável diminui independe Proprs. em baixas temps. independe diminui diminui

10 Tipos de plastificantes : trimetilatos. Menos usados, mais caros. C R1 R 3 C C R 2 Propriedades: Baixa volatilidade Menor extração com água. Prof. Marco-A. De Paoli

11 Tipos de plastificantes: epoxídicos. Óleos vegetais epoxidados. H 3 C CH 2 CH 2 CH CH 2 CH CH 2 C R 8 Óleo de soja epoxidado é usado em PVC, em até 10% em massa. Vantagem: baixo custo, baixa toxicidade e baixa migração. Desvantagem: susceptível ao ataque por microorganismos, biodegradação com perda de propriedades. Prof. Marco-A. De Paoli

12 Tipos de plastificantes: poliméricos. Poliésteres termoplásticos lineares. C R 1 C R 2 n As massas molares variam de a e são usados em combinação com os ftalatos. Quanto maior a Mm, menor a migração e piores as propriedades à baixas temperaturas.

13 Tipos de plastificantes: poliméricos lineares. R 1 C CH 2 n C R 2 n tipo Sucinato Glutarato Adipato Azelato Sebacato Vantagens: Baixa viscosidade. Alta estabilidade à luz. Desvantagem: Volatilidade elevada.

14 Principais tipos de aditivos para termoplásticos e suas funções:!estabilizantes,! plastificantes,!lubrificantes,!agentes antiestáticos,!retardantes de chama,!pigmentos e corantes,!agentes de expansão e espumantes,!nucleantes!modificadores de impacto,!agentes de reforço.

15 Lubrificantes, Reduzem a viscosidade da massa polimérica durante o processamento reduzindo a fricção interna e externa. Diminuem a aderência do material fundido às paredes do equipamento e à rosca.

16 Lubrificantes: São aditivos usados para auxiliar o processamento pela redução da fricção interna e externa. Com isso pode-se aumentar a produtividade do equipamento com menor cisalhamento, menor desgaste e menor consumo de energia, sem usar um polímero de menor massa molar ou maior MFI. São muito usados para processar PVC, devido ao mecanismo de degradação térmica deste polímero. Geralmente são compostos orgânicos com T m <150 ºC, no estado líquido ou na forma de pós e entram na formulação na concentração de 0,3 a 3,0 % m/m.

17 Como escolher o lubrificante? Deve reduzir a temperatura de processamento. Deve ser estável durante o processamento. Não afetar as propriedades mecânicas e elétricas. Não prejudicar a estabilidade térmica e/ou fotoquímica. Não migrar para a superfície do plástico ou exsudar. Ser atóxico. Melhorar o brilho e o acabamento superficial. Não atuar como plastificante. Não provocar turbidez ou opacidade.

18 Lubrificantes para PVC, relação entre o tamanho da cadeia alifática e o efeito no processamento. C R C R R efeito CH 3 Solvente C 8 H 17 Plastificante C 18 H 37 lubrificante Prof. Marco-A. De Paoli

19 Lubrificantes internos e externos: Interno quando o lubrificante é razoavelmente solúvel no polímero, molécula polar em PVC. Externo, quando ele atua sobre as partículas de polímero sem dissolve-lo, cera de polietileno em PVC ou molécula polar em poliolefinas apolares.

20 Tipos de lubrificantes: tipo atuação aplicação Ácidos graxos e álcoois Amidas de ácidos graxos Ésteres de ácidos graxos Estearatos metálicos Ceras parafínicas Poliméricos Inorgânicos Internos Interno, com algum efeito externo, indicados para alimentos Internos e externos, baixa toxicidade, desmoldantes Desmoldantes com ação estabilizante Externos ou internos, desmoldantes Silicones e fluorados, desmoldantes desmoldantes PVC ABS, PE, PS, PVC ABS, PE, PS, PVC PE, PVC PE, PVC PA. PE. PS PA, PE, PS, PVC Prof. Marco-A. De Paoli

21 Avaliação do lubrificante: É feita em um medidor de MFI. aumento da fluidez indica efeito lubrificante. Pode ser feita diretamente na extrusora, avaliando o aumento de produtividade e o tempo e residência do material na mesma.

22 Medidor de MFI: plastômetro DSM. Prof. Marco-A. De Paoli

23 Medidor de MFI: plastômetro DSM. peso pistão resistências polímero orifício Prof. Marco-A. De Paoli

24 Extrusora: Alimentação Picotador Painel de contrôle Matriz Aquecimento

25 Extrusora: Prof. Marco-A. De Paoli

26 Lubrificantes e agentes desmoldantes: Alguns lubrificantes podem atuar como desmoldantes internos, ou seja desmoldantes que fazem parte da formulação. Sua concentração é da ordem de 0,1 % m/m. Desmoldantes externos são aplicados diretamente na superfície do molde para facilitar a extração da peça processada.

27 Lubrificantes e agentes desmoldantes: Processo Tipo de lubrificante interno externo desmoldante Extrusão Injeção Compressão Calandragem Termoformagem Extrusão e sopro Injeção e sopro Rotomoldagem

28 Principais tipos de aditivos para termoplásticos e suas funções:!estabilizantes,! plastificantes,!lubrificantes,!agentes antiestáticos,!retardantes de chama,!pigmentos e corantes,!agentes de expansão e espumantes,!nucleantes!modificadores de impacto,!agentes de reforço.