Matéria Prima
Matéria Prima Plástica

Em química e tecnologia, os plásticos são materiais orgânicos poliméricos sintéticos, de constituição macrocelular, dotada de grande maleabilidade (que apresentam a propriedade de adaptar-se em distintas formas), facilmente transformável mediante o emprego de calor e pressão, e que serve de matéria-prima para a fabricação dos mais variados objetos: vasos, toalhas, cortinas, bijuterias, carrocerias, roupas, sapatos.


A matéria-prima dos plásticos geralmente é o petróleo. Este é formado por uma complexa mistura de compostos. Pelo fato de estes compostos possuírem diferentes temperaturas de ebulição, é possível separá-los através de um processo conhecido como destilação ou craqueamento.
A fração nafta é fornecida para as centrais químicas e petrodoicas, onde passa por uma série de processos, dando origem aos principais monômeros, como, por exemplo, a creolina.


São divididos em dois grupos, de acordo com as suas características de fusão ou derretimento: termoplásticos e termorrígidos.

História

A designação "plástico" origina-se do grego plassein e exprime a característica dos materiais quanto a moldabilidade (mudança de forma física). Adota-se este termo para identificar materiais que podem ser moldados por intermédio de alterações de condições de pressão e calor, ou por reações químicas.


O primeiro acontecimento que levou à descoberta dos plásticos foi o desenvolvimento do sistema de vulcanização, por Charles Goodyear, em 1839, adicionando enxofre à borracha bruta. A borracha tornava-se mais resistente ao calor. O segundo passo foi a criação do nitroceluloide, em 1846 por Charles Schonbein, com a adição de ácido sulfúrico e ácido nítrico ao algodão. O nitroceluloide era altamente explosivo e passou a ser utilizado como alternativa à pólvora. Posteriormente, foi desenvolvido o celuloide com a adição da cânfora. Esse novo produto tornou-se matéria-prima na fabricação de filmes fotográficos, bolas de sinuca, placas dentárias e bolas de pingue-pongue.


Em 1909, Leo Baekeland criou a baquelite, primeiro polímero realmente sintético, podendo ser considerado, portanto, o pinto primeiro plástico. Era resultado da reação entre fenol e formaldeído. Tornou-se útil pela sua dureza, resistência ao calor e à eletricidade.


Na década de 30 foi criado um novo tipo de plástico: o náilon. Após a Segunda Guerra Mundial foram criados outros, como o dácron, o isopor, o poliestireno, o polietileno e o vinil. Nesse período, os plásticos se difundiram no cotidiano das pessoas de tal forma a não ser possível imaginar o mundo de hoje sem eles.

Classificação

Podem ser subdivididos em termoplásticos e termofixos.
• Termofixos são polímeros de cadeia ramificada, para os quais, o "endurecimento" (polimerização ou cura) é consequência de uma reação química irreversível.
• Termoplásticos, tem como vantagem sua versatilidade e facilidade de utilização, desprendendo-se, geralmente, da necessidade de máquinas e equipamentos muito elaborados (e financeiramente dispendiosos).
Dentre os termofixos conhecidos, destaca-se o poliéster. As resinas poliésteres constituem a família de polímeros resultantes da condensação de ácidos carboxílicos com glicóis, sendo classificados como resinas saturadas ou insaturadas, dependendo da cadeia molecular resultante[1]

Policloreto de vinil (PVC)

PVC é um termoplástico formado quando o cloreto de vinil (CH2=CH-Cl) sofre polimerização. Após a produção, ele fica frágil, então os fabricantes colocam um líquido plastificante para torná-lo macio e maleável. O PVC é muito utilizado para tubulações, encanamentos e embalagens sopradas e mesmo injetadas, por ser durável, ser resistente a calor, impossível de corroer e mais barato do que tubulações metálicas. Porém, após muito tempo, o plastificante pode ser eliminado naturalmente.
• CLORETO DE VINIL: Em química, o cloreto de vinila, cujo nome IUPAC é cloroeteno, é o composto orgânico de fórmula química C2H3Cl.

Polietileno (HDPE OU PEAD)

• Polietileno, LDPE e HDPE: o polímero mais comum dentre os plásticos é o polietileno, feito de monômeros de etileno (CH2=CH2). O primeiro polietileno foi produzido em 1934. Atualmente, chamamos esse plástico de polietileno de baixa densidade (LDPE) porque ele flutua em uma mistura de álcool e água. No LDPE, as fibras de polímero são entrelaçadas e organizadas imprecisamente, então ele é macio e flexível. Foi utilizado pela primeira vez para isolar fios elétricos, mas atualmente, é utilizado para filmes, embalagens, garrafas, luvas descartáveis e sacos de lixo.


Na década de 50, Karl Ziegler polimerizou o etileno na presença de vários metais. O polímero polietileno resultante era composto principalmente por polímeros lineares. Essa forma linear produzia estruturas mais firmes, densas e organizadas, e é chamada atualmente de polietileno de alta densidade (HDPE). O HDPE é um plástico mais rígido com ponto de fusão mais alto do que o LDPE, e que encolhe em uma mistura de álcool e água. O HDPE foi apresentado pela primeira vez em bambolês, mas é usado hoje principalmente em recipientes.


Com estudos feitos pela Braskem, inicia-se a nova formulação de polietileno verde, que tem como finalidade a preservação da natureza.


O polietileno (ou polieteno, de acordo com a denominação oficial da IUPAC) é quimicamente o polímero mais simples. É representado pela cadeia: (CH2-CH2)n. Devido à sua alta produção mundial, é também o mais barato, sendo um dos tipos de plástico mais comum. É quimicamente inerte. Obtém-se pela polimerização do etileno (de fórmula química CH2=CH2, e chamado de eteno pela IUPAC), de que deriva seu nome.


Este polímero pode ser produzido por diferentes reações de polimerização, como por exemplo a polimerização por radicais livres, polimerização aniônica, polimerização por coordenação de íons ou polimerização catiônica. Cada um destes mecanismos de reação produz um tipo diferente de polietileno.


É um polímero de cadeia linear não ramificada, embora as ramificações sejam comuns nos produtos comerciais. As cadeias de polietileno se rompem sob a temperatura de arrefecimento Tg em regiões amorfas e semi-cristalinas.


Através da polimerização do etileno é possível obter vários derivados, com diferentes propriedades. Como por exemplo o LDPE, HDPE e o LLDPE.
O LDPE (polietileno de baixa densidade), é um termoplástico semi-cristalino apresenta baixa densidade e uma estrutura ramificada, é muito utilizado em extrusão de filme tubular na produção de filme. Este apresenta características atractivas para a aplicação em filme, tais como: Baixo peso, baixo custo, flexível, resistência química e facilidade em soldar.


O HDPE (polietileno de alta densidade), é um termoplástico semi-cristalino (até 95%), apresenta alta densidade e a sua estrutura é linear. O HDPE tem um grau de cristalinidade superior ao LDPE devido ao facto de as cadeias poliméricas conseguirem empacotar-se e orientar-se mais facilmente. Como a cristalinidade do HDPE é superior ao do LDPE o ponto de fusão também é superior.


O LLDPE (polietileno linear de baixa densidade), apresenta ramificações curtas induzidas pelo tipo de comonômero incorporado e pouca ou nenhuma ramificação de cadeia longa. As suas propriedades e aplicações são idênticas á do LDPE.


o Frascos para: detergentes, shampoo, etc;
o Bolsas para supermercados;
o Garrafas de água;
o Caixotes para peixes, refrigerantes, cervejas;
o Frascos para pintura, sorvetes, azeites;
o Tambores;
o Tubulação para gás, telefonia, água potável, lâminas de drenagem e uso sanitário;
o Também é usado para recobrir lagoas, canais, fossas de neutralização, contra-tanques, tanques de água, lagoas artificiais, etc..

Polipropileno (PP)

• Polipropileno (PP): em 1953, Karl Ziegler e Giulio Natta, trabalhando independentemente, prepararam o polipropileno a partir de monômeros de propileno (CH2=CHCH3) e receberam o Prêmio Nobel de Química em 1963. As diversas formas de polipropileno têm seus respectivos pontos de fusão e rigidez. O polipropileno é utilizado em acabamentos de carros, embalagens de bateria, garrafas, tubos, filamentos e sacolas.
• Propeno, nome oficial pela IUPAC, também chamado propileno, é um hidrocarboneto insaturado (alceno) de fórmula C3H6 , apresentando-se normalmente como um gás incolor e altamente inflamável.
• É produzido durante o craqueamento do petróleo e na gaseificação do carvão. Ele é uma das maiores matérias-primas da indústria petroquímica.
• Seu principal uso é para produção de polipropileno. É também usado como combustível em vários processos industriais, devido ao fato de ter uma chama mais quente que a do propano (por produzir menor massa após combustão). • Solúvel em álcool e éter, p.f.:-185ºC, p.e.:-47.6ºC.
Polipropileno (PP) ou polipropeno é um polímero ou plástico, derivado do propeno ou propileno e reciclável. Ele pode ser identificado em materiais através do símbolo triangular de reciclável, com um número "5" por dentro e as letras "PP" por baixo (imagem à esquerda)[3]. A sua forma molecular é (C3H6)x.
O polipropileno é um tipo de plástico que pode ser moldado usando apenas aquecimento, ou seja, é um termoplástico. Possui propriedades muito semelhantes às do polietileno (PE), mas com ponto de amolecimento mais elevado.

Principais propriedades:
• Baixo custo;
• Elevada resistência química e a solventes;
• Fácil moldagem;
• Fácil coloração;
• Alta resistência à fratura por flexão ou fadiga;
• Boa resistência ao impacto acima de 15 °C;
• Boa estabilidade térmica;
• Maior sensibilidade à luz UV e agentes de oxidação, sofrendo degradação com maior facilidade.

Aplicações:
• Brinquedos;
• Bumerangues;
• Copos Plásticos;
• Recipientes para alimentos, remédios, produtos químicos;
• Calças para eletrodomésticos;
• Fibras;
• Saca-rolhas;
• Filmes orientados;
• Tubos para cargas de canetas esferográficas;
• Carpetes;
• Seringas de injeção;
• Material hospitalar esterilizável;
• Como Invólucro para materiais altoclavaveis;
• Autopeças (pára-choques, pedais, carcaças de baterias,interior de estofos, lanternas, ventoinhas, ventiladores, peças diversas no habitáculo).
• Peças para máquinas de lavar.
• Material aquático(pranchas de bodyboard).
• Cabos para ferramentas manuais.
Atualmente há uma tendência no sentido de se utilizar exclusivamente o PP no interior dos automóveis. Isso facilitaria a reciclagem do material por ocasião do sucateamento do veículo, pois se saberia com qual material se estaria lidando.

Politereftalato de Polietileno (PET)

Tereftalato de polietileno (PET ou Pete): John Rex Whinfield inventou um novo polímero em 1941 ao condensar etilenoglicol com ácido tereftálico. A substância condensada foi o tereftalato de polietileno (PET ou Pete). PET é um termoplástico que pode ser reduzido a fibras (como o dácron) e filmes (como Mylar). É o plástico principal das embalagens para alimentos com fecho.


Etilenoglicol (monoetileno glicol (MEG, nome IUPAC: etano-1, 2-diol) é um álcool com dois grupos-OH (um diol), um composto químico largamente utilizado como um anticongelante automotivo . Na sua forma pura, é um composto inodoro, incolor, xaroposo líquido com um sabor doce. Etilenoglicol é tóxico, e sua ingestão deve ser considerada uma emergência médica.


Politereftalato de etileno ou PET, é um polímero termoplástico, desenvolvido por dois químicos britânicos Whinfield e Dickson em 1941, formado pela reação entre o ácido tereftálico e o etileno glicol, originando um polímero, termoplástico. Utiliza-se principalmente na forma de fibras para tecelagem e de embalagens para bebidas.


Possui propriedades termoplásticas, isto é, pode ser reprocessado diversas vezes pelo mesmo ou por outro processo de transformação. Quando aquecidos a temperaturas adequadas, esses plásticos amolecem, fundem e podem ser novamente moldados. As garrafas produzidas com este polímero só começaram a ser fabricadas na década de 70, após cuidadosa revisão dos aspectos de segurança e meio ambiente.


No começo dos anos 80, os Estados Unidos e o Canadá iniciaram a coleta dessas garrafas, reciclando-as inicialmente para fazer enchimento de almofadas. Com a melhoria da qualidade do PET reciclado, surgiram aplicações importantes, como tecidos, lâminas e garrafas para produtos não alimentícios.


Mais tarde na década de 90, o governo americano autorizou o uso destes material reciclado em embalagens de alimentos.

Produção

Etilenoglicol é produzido a partir do etileno, através do intermediário de óxido de etileno. Óxido de etileno reage com a água para produzir etileno glicol, de acordo com a equação química

C2H4O + H2O → HOCH2CH2OH

Esta reacção pode ser catalisada por uma das ácidos ou bases, ou pode ocorrer em pH neutro sob temperaturas elevadas. As maiores produções de etilenoglicol ocorrer em ácidas ou pH neutro com um grande excesso de água. Sob essas condições, a produção de etilenoglicol pode chegar ao rendimento de 90%. Os principais são os subprodutos etilenoglicol são os oligómeros de dietileno glicol, trietileno glicol, e tetraetileno glicol.

Ácido tereftálico

O ácido tereftálico ou ácido 1,4-benzoldicarboxílico é formalmente conhecido (IUPAC) como para dicarboxil benzeno. Ele é comercialmente conhecido por seu acrônimo em inglês, PTA.

Seu principal uso é na formação do polímero PET, em combinação com o etilenoglicol.


FONTE DE DADOS: Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.

Master Batches

Masterbatches são concentrados de pigmentos, corantes ou aditivos que são dispersos em uma resina denominada resina veículo. Estas resinas podem ser PE, PP, EVA, PA, PS, PET, POM, etc.. É errado referir-se ao masterbatch como pigmento, pois o pigmento é apenas um dos elementos que compõem o masterbatch. Podemos chama-lo simplesmente de master. Obtenção: Primeiramente, os componentes que serão incorporados e a resina veículo são processados para serem dispersos em henchel, bambury, contínuos mixer, ou dry's. O segundo passo é a extrusão da massa obtida do primeiro processamento, e finalmente a granulação do material extrudado (parison), quando o masterbatch adquire a forma de grão (pellet).

 

Aplicação: O masterbatch pode ser aplicado em quase todas as resinas e em quase todos os processos de transformação de termoplásticos. São muito raras as ocasiões em que o mesmo não pode ser utilizado. Uma das principais dúvidas dos transformadores é quanto a utilização de um único master em diversas resinas. Em teoria devemos nos utilizar de um master elaborado com uma resina veículo igual à aquela que será utilizada no produto final, entretanto em muitos casos pode-se utilizar uma resina diferente, na verdade o que vai determinar a aceitação é o produto final. Existem casos de um master com veículo em PE ser aplicado em resina de PP e causar descamação superficial da peça, entretanto em muitos outros casos é aceito com normalidade. Por isso, antes de solicitar um desenvolvimento específico, faça um teste com algum master em resina de PE ou EVA, que normalmente são muito bem aceitos por outras resinas.


Compatibilidade: A transferência de cor é apenas uma das interferências do masterbatch em uma resina, por isso, sempre que se utilizar deste produto, fique atento quanto as possíveis alterações nas propriedades físicas e químicas da resina e do produto final, mesmo que esteja usando uma resina veículo igual ou compatível a resina principal.


Problemas: Os problemas relacionados a utilização de masterbatch é o aparecimento no produto final de marcas de fluxo, áreas ou pontos com maior concentração de pigmentos, estrias, etc. isso pode ser um problema causado pela má dispersão do masterbatch, entretanto também pode estar ocorrendo uma evidenciação de um problema no ferramental conformador, ou mesmo na resina principal.


Dosagem: Um dos erros mais constantes dos transformadores é a utilização das famosas canequinhas de dosagem. Este procedimento normalmente implica desperdício de produto, variação constante da cor, e dificuldade para a avaliação de produtos concorrentes, pois este método é muito sensível a variação da granulometria (tamanho do grão) e a total falta de controle de pesagem. A melhor sugestão é o uso de dosadores automáticos, entretanto o uso de uma balança de precisão é um método eficiente e mais barato. Quanto à porcentagem utilizada, consulte seu fornecedor.


Vantagens: A utilização de masterbatches para pigmentação de um produto, tem muitas vantagens sobre outros métodos (pó ou líquido). Por ser um produto seco, limpo ao toque e granulado, torna-se mais difícil a contaminação de outras resinas, sua estocagem é mais simples, a absorção de umidade é quase nula ou simplesmente não existe (salvo veículos higroscópios como a PA por exemplo). A maior vantagem do master sobre os outros métodos é a menor impregnação do conjunto conformador, fazendo com que a limpeza seja mais rápida e simples.

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