Hlio Wiebeck Jlio Harada , PLASTICOSDE ENGENHARIA TECNOLOGIA E APLICAES Paranoperderemmercado,asempresasbuscamaumentarsuaprodutividade com qualidade, ao mesmo tempo em que procuram racionalizar os custos. E um doscaminhos para seatingir essasmetas estnasubstituiodepeasmetlicas por outras,construdascomplsticosde engenharia.Justamentepor isso que os plsticosdeengenhariavmganhando cada vezespao. Conhecer esse material de primormalimportnciaparaostcnicos,engenheiros,supervisores,gerentesdeempresastransformaodeplsticos, assistentes tcnicos, pessoas relacionadas com vendas e ainda os compradores, pois acadadiaser maiscomumade escolher um ou outro desses materiais. Estelivrodirigidotambmpara alunosdeescolastcnicasdoplstico, paragraduandosoups-graduandosem faculdadeseuniversidadesque possuem CUTSOSna rea da tecnologia dos plsticos em seu currculo. Aquios plsticos de engenharia so apresentadosdeformatalqueo profissionalpossafazerumaanlise inicialdeescolhaeseleocriteriosado material a ser empregado ou ofertado. ., Hlio Wiebeck Jlio Harada Plsticos de Engenharia .GPraa Mau, 01- Bairro Mau CEP 09580-500- So Caetano - SP Tel. : 4232-1447 - Fax: 4232-1443 /email;liv.esquadro@uol.com.br I Copyright"2005byArtliber Editora Ltda. Capa: Carlos Roberto doSi::'a Ilustrao de capa: Daniel Fernandes80rre.'(\' Composio eletrr-':ca: EdiarteComuni cao Reviso: Rosa Simansky T.05627 Produo: EspaoEditorial Dados Internacionais de Catalogao naPublicao (CIP) (Cmara Brasileira doLivro,SP.Brasi" Wiebeck, Hlio Plsticosdeengenharia I Hlio Wiebeck. Jlio Harada.- So Paulo:Artliber Editora.2005. Bibliografi a. l. Engenhariaqumica 2.Plsticos 3.Polmeros epolimerizao I. Harada, Jlio.11.Ttulo. 05-1388CDD-688.42 ndices para catlogosistemti co: I . Plsticos de engenhari a:Engenharia qumica 688.42 Obra selecionada - convnio Artliber-ABPol ASPal AssociaoBrasileirade Polmeros Caixa Postal 490 - 13560-970 - So Carlos - SP abpol@linkway. com.br www.abpo!.com.br 2005 Todos os direitos desta edio reservados Artliber Editora Ltda. Av. Digenes Ribeiro deLima,3.294 05083-010 - So Paulo - SP - Brasil Te!.:(lI) 3832-5223Fax:(lI) 3832-5489 info@artliber.com.br www.artliber.com.br Dedicatrias Dedico estetrabalho minha esposa Fatima Regina e aos meus filhosHugoHajime e Mayumi Marcela. JlioHarada Dedico esta obra minha esposa Elenir,aos meus filhos Andr Lus e Lus Fernandoe a todos aqueles que deumafonna ououtra contribuiram para que na minha existncia terrena eu tivesse essa oportunidade. Hlio Wiebeck SUMRIO Prefcio .... ... ... ....... .. ...... ..... .. .. .............. ............... ........ ...... .. ... ....... .. .......15 Apresentao ....... .... ........ ... .... ....... ........ ...... .......... .... ......... .... ............. .17 1 - Plsticos de engenharia .......... ........ ..... ........ .... ............ .. .......... ...... .19 1.1- Introduo .... . .......... .................. ..... .... .. ................... ........................19 2 - Polietileno de ultra-alto peso molecular - PEUAPM.. ...... ............37 2.1- Introduo.......................................................................................37 2.2 - Caractersticas.... ...... .... .... ........ . .. .. .......... .. ........ .......... .. ... ...... .. ..38 2. 3 - Propriedades .............................. .. .. .... ...... .. .. .. ...... ... ...................39 2.3.1- Propriedades qumicas .................. .... ...... ...................... .....44 2.4 - Aplicaes............................................................................ .....46 2.5- Mtodos detransformao do PEUAPM................ ........ ........ ..49 2.5.1- Moldagem por compresso ................................................49 2.5.2 - Extruso Ram .... .... ........ .... ...... ...... .... ...... .... ..... .. .. ...... ........49 3 - Estirnicos ..... .... ........................................... ... .... .. ......... . .... .......... ..51 3.1- Copolmeros deestireno............................ .... .. .. ...... .. .. .. .... ........51 3.2 - Obteno dosmonmeros.... ...... ...............................................51 3.2.1- Acrilonitrila...........................................................................51 3.2.2 - Butadieno ..................................................... ...........................52 3.2.2.1- Caractersticas dobutadieno.... .... .... ........ ...... .. .. .. ...........53 3.2.3- Estireno ........................................................ .. .... .. .............. .... .53 3.2.3.1- Caractersticas do estireno............ ........ .... ...... ...... ...... ....54 3.2.4 - Resina de SAN (Estireno Acrilonitrila) .............. .. ..................54 6Plsticos deengenharia 3,2.4,1- Polimerizao" "',' "","',",,"'"'''''''''' """"""",,,,,,,,,,.,,,,,,54 3 .2.4.2 - Propriedades""""""'" ""., " .. "",',','""".,,,,,,, " .. ".,.",.,.".,55 3.2,4.3 - Processamento"..,.... "".. ".. """"",,,,, .... ,,,,,,,,.,,,, 3.2.4.4 - Aplicaes "".. ,.... "".... ""... ".",,,.,, ... ,,,, .. ,,, .. ,,,,. ",' .. ", .. 3.2.5 - Resina de ABS.""....... "".... "."".""... """ ... ""....... ", 3,2.5.1- Preparao das resinas deABS ... " ..... " .... ,,,,, .... ,,.,,,, .... " 3,2.5,2 - Propriedades das resinas de ABS " .. " ... " ..... " ...... " .. " ... ",57 3.2,5.3 - Processamento" .................................. " ... ,.. "."..... ".....59 3,2.5.4 - Expanso do ABS.................... " ..,,,.,, ... ,,,,,............60 3,2.5.5- ABSreforado.. " ... """", ... ",.. " .. """".. "",,, .. ,,,,60 3.2,5.6" Aplicaes " .. "".... """"... ".""... ".."'"",,,.,,,,.,,,,61 3.2.5.7Grades especiais de ABS.. ", ........" .......... , ..........."......62 4 "Poliacetal ............... " ............ " ................ ,.. " .. ..67 4,\- Introduo,,, ....... ,........ ,.................. ,, .. , ..... ,, .. ,,." ........ "...........67 4,2 - Histrico ,.. " ................ , " .... " ............,,,,,,,,, .. , .. ,, .. ,,,.. ,, .. ,,,,.,,.,, ... ,,.68 4,3- Obteno do rnonmero.'".""""... "",.""."""".. """."".""""""".68 4.4 - Produo do polmero" .. " ... "."."..... """... " .... " .......... " .... "68 4.4, I- Homopolmero "".... " ... " .. ,,, .. ,,.....".. " ................ ".......68 4.4,2 - Copolmero ,,, ..... ', .. ,, .... ,.. ,.,, .. ,, .. ,.. """,,,,,,,, ....... ,,.,, ...... ,,.,,,,..70 4.5- Estrutura molecular ." .. , " .... " ... "".. ",,,,, ... ,, .. ,,, .... ,,.,,,, .. ",, .... ,, .. ,,,,,70 4.6" Tipos comerciais"... " .... " ......... "".. "... """, ............. " ...... " ... "71 4.6.1- Homopo!meros" ......... "".. "",,,,,,,,,, ... ,, .. ,,,,,,,, .... ",, ........... ,,...72 4.6.2" Copolmeros........................... ,... ""." .. """.".............,,,,,,,72 4.7 - Propriedades dos poliacetais" ... ""."".""""".. " .. "".. ",,......72 4.7.1'Propriedades mecnicas" "." .... " .. ""."".. ""......... " .... ,... "73 4,7.2Propriedades trmicas .. " .... " .... ".".... "".... " ... " ..".75 4,7.3Propriedades eltricas " ... ""..... " ... ".".......... " ... ""....... "".......76 4.7.4 - Propriedades quncas ... , ..... ".... , .. ""................................... .. ",76 5 'Poliamida 6 e Poliamida 6.6..... " ............... "."......... "."... " .... " ... "..81 5,1- Jntroduo ......... " ....... "."......... " .......... " .... " ... " .......... " ........ " .... "..8J - Histrico ...................... ,., ..................... ,.......... " .......... ,......... " ..... ,..82 ,Vantagens c desvantagens dasPA ......................................... ".......83 5.4 - Tipos de poliamida ........ " ................................. " .................. "........83 5.5Polmerizao das poliamidas 6 e 6.6............. " ...... "." ........ ""......84 5.6Relao estrutura e propriedades ............... " ......... " ... " ............... ".85 5.7Propriedades caractersticas........ " ............ " .... " ........ " .... " ......... "..87 5,8 - Caracterstica tm1ica das poliamidas .... "." ... " ....... "".... " ... "".. "..88 5,9 - Caractersticas eltricas" .... "".".... " .......................... " .. ,..... ""... "..89 Sumrio7 5.10Resistnca qumca das poliamidas 6 e6.6 .................................89 5.11Compostos e compsitos com nilon ...........................................90 5.12Aditivos........................................................................................90 5.12.1- Termoestabihzantes/antoxdantes ........................................90 5.1- Antiultravioleta .................... ...............................................90 5.1- Antchama.............................................................................90 5.1- Antiestticos............ ....................................... ........... ..... .....91 5.1- Agentes nuc1eantes............................................................91 5.12.6 - Lubrificantes....................................................................91 5.12.7- Desmoldantes..... " ............ " ................................................ .92 5.12.8- Modificadores de impacto ................................................... . 5.13- Copolmeros 6.6/6:6/6.6 ............................................................. . 5.13.1- Caractersticas de processamento ........................................ . 5.- Campo de aplicao das polanlidas .....................................94 6 - Poliamidas aromticas ...............................................................95 6.1Histrico .......................................................................................95 - Nomenclatura ...........................................................................97 6.3Estrutura .........................................................................................97 6.4Propriedades ..................................................................................99 6.5Principais polaramidas no mercado.............. ""............................99 J - Nomex................................................................... "..............99 - Conex .....................................................................................100 6.5.3- Tcchnora ................................................................................101 6.5.4 - Kevlar....................................................................................102 6.6Aplcaes........................ " ......... "......................................104 6.6.1- Artefatos de poliamidas aromticas .............................106 7 Policarbonato ................................. " ................................. " ..... ,.......109 7.1- Introduo .................................... " ........................................... " ....109 - Histrico .........................................................................................109 - Obteno .........................................................................................110 1- Produo domonmero ..........................................................110 7.3.1.1-Fosgnio ....................................... " .................................110 7.3.1.2 - Bisfenol Aou BPA .........................................................111 7.3.2 - Produo do polmero ................................................. "..........111 7.3.2.1- Intercmbio de esteres.....................................................111 7.3.2.2 - Processo de fosgenizao ................................................112 7.4 - Relao entre estrutura e propriedades ............... ...... ................ ......114 7.4.1- Propriedades.................................................................115 8Plsticos de engenharia 7.4.2 - Propriedades qumicas .........................................................116 7.43Propriedades mecnicas ................................... .......................J18 7.4.4 - Propriedades pticas ...........................................................118 7.5- Processamento do policarbonato ............................ .....................119 7.5. I- Pr-tratamento...................................................................119 7.5.2 - Processos de transfonnao .................................................I19 1 - Moldagem por injeo...................................................120 7.5.2.2 - Moldagem por tenTloformagem .....................................121 7.5.2.3- Rxtruso .............................................................121 7.5.3 - Reciclagem .......... ..................................................121 7.6 - Aplicaes .....................................................................................121 8 - Polisteres e copolisteres especiais............................................ .. 8.1- Introduo............ ........... ........ ............................... .................... .....123 8.2 - Histrico .... ............................................. ...... ....................... .........124 8.3- Processo de obteno............ ..... ............... ........ .................... ........125 8.4Rstrutura molecular....... .........................................................126 8.5Principais caractersticas e propriedades do........................126 8.6Processamento do PET ..................................................................127 8.6.1- Secagem ....... "",,, ..... ,,, .. ,, .... , .... ,., ...... ,,,............ " ..... " ... ,.......127 8.6.2 - Desumidificao ....................... ..... .......... ......... ...............127 8.7 - Processos de moldagem do PET .............................................. .....127 8.7.1- Moldagem por injeo ............................................................ . 8.7.2 - Moldagem por injeo e sopro...................................128 8.7.3- Moldagem por extruso ................................. c.....................129 8.7.4 - Moldagempor extruso e sopro...... .....................................129 8.7.5 - Fablicao de fibras ...................................................129 8.8 - Propriedades .....................................................................179 8.9 - Massa molar...............................................................................130 8,10- Cristalinidade..... ........................ ........................... .......................131 8.11- Morfologia x caractersticas .................................................... :....131 8. 12 - Propriedades mecnicas..................... ...... ....................................1 8.13Propriedades de barreiras ..................................c ........................ .. 8.14Leveza ..................I cc ............................. c........................................ 8.15 - Transparncia e brilho ...........................c......................................132 8.16 - Resistncia qumica ....................................................................133 8.17Higroscopicidade ........................................................................133 8.18 - Processos de degradao.............................................................1 Sumrio9 8.18.1- Hdrlise""."".. ".".""......"......".".".. "" .... "..."133 8.18.2 - Trmica".. " .. "".......... " ........ " ......................... " .... " ..............134 8.19 - Recclabildade .......... " ... " ............ " ........ " ....................................134 8.20 - Aplcaes ... " ... " ......... " ......... " ......... " ......... " ......... " .. " ..... "........134 8.21- Recclagem ...... "."."...... " .. ""."... " .... " ... " ... ""...... "".. ""..... "......136 8.22 - PETG Poli (tereftalato de etileno glicol) ............. ".....................136 8.22.1- Propriedades ........ " ...... " ... " ........ "........................................136 8.22.2 - Processamento ...... " ..... " ... " ... " ... "".. " ... ""....... ""....... ".......137 8.23 - PBT - Poli(teretIalato de butileno)."....... " ................... "137 8.23.1- Propriedades .. "".".. "".... "".. " ... " ........................... " ....... "..138 8.23.2 - Aplicaes.".... ".""...... ""."... " .. " .. " ..... ",, .................... "...139 8.24 - peT (Poli(l,4-ciclohexilenodimetileno tereftalato).""".... "".....140 8.24.1- Propriedades ..... " ............... ""........ " ... "".......................... ""142 8.24.2 - Processamento .. " .................... " ........ ""................................142 8.24.3- Aplicaes....... " .......... " .... " ......... " .......................... " ..... "...142 8.25- Lep - Polmeros lquidos cristalinos ............... " ... " .......... ".".......143 8,25,1- Obteno ..... "".""""".""."... "".".. " ............. " ... " .... " ... ,.......144 8.25.2 - Propriedades""...."" .........""... " ....... " ......... " .......... "....145 8.25,3 - Aplicaes" .. " ..... " .. " .......... " .. """"......... " ... " .......... " .. , ...... "...146 9 PPS Polissulfeto de fenileno".. ".. " .......... " .............. ",,, ..... ,, .... ",,.147 9.1- Histrico ... " ... """.. " .. ""....... " .... "....... " .... ".""....... """.. ".. ""... ,,.147 9.2 - Principais caractersticas """."""... " ..... " .. "".. ""."".. " ... ""... " ... ,,.147 9.3- Tipos de resina""".".""""".""""".""""""""."""""""."".. ""... "148 9.4 - Sntese .""""".""."""""""".""""".""."""""."".. "".""."""".. ",148 9.5- Cristalinidade..... "."."...... " .. " ... ". "".... " .... ".".. """' .. ,.,."""..... ",,,149 9,6 - Temperatura de transio vtrea/razo de Poisson""... " .. "".. "".",149 9,7 - Propriedades trmicas e fsicas""""".. " .. ".".... "."".. ""."".... ".",,149 9.8 - Propriedades mecnicas""....... """"..... " ... """.. " ................. " .......]50 9.9 - Absoro degua pela resina de PPS ................................... ..........[51 9.10 - Mdulo Creep (Resilincia)....................................................... .. 9.11- Resistncia qumica ......................................................................] 51 9.12 - Processamento ........................................................ ...... ........... .....153 9.13 - Aplicaes tpicas ............................................................. "..........154 9.13.1- Aplicaes automotivas ........................................................154 9.13.2 - Eletrodomsticos..................................................................154 9.133 - Eletroeletrnicos ...................................................................155 9.13.4 - Outras aplicaes industriais.................................... "..........156 10Plsticos de engenharia 10 Poli (xido de fenileno) ..................................................................157 10.1- Blendas dePPO modificado .........................................................158 J0.1.1- PPOs estirnicos..............................................................159 10,1.2 - PPOs/polialldas.............................................................161 11 B!endas polmricas .......................................................................163 11.1- Miscibilidade ...... .... ....... ..... ....... ........ ...... ...... ..... ...... ...... ..... ........164 11.2 - Compatibilizao de blendas imiscveis......................................164 11.3 - "\1todosexperimentaisparaavaliaramiscibildadeeCOI11patibilizao de blendas.... ............ ................................ .... ........165 111 - Ensaios mecnicos. ....... ..... ..... ....................... ..... ...... ........... ......165 1J.3.2- Microscopia eletrnica............ .............................................166 11.3.3 - Anlise trmica................................................................167 11.3.4 - Outras tcnicas ......... ............ .......... .................................168 11.4- Mtodosestatsticosparaavaliaramiscibilidadeecompatibilizao de bIcndas ....... ...... ...... ..... ........... ........... ................168 12 Compostos - plsticos carregados..............................................169 12.1Plsticos carregados: compostos.... ......................................169 J2. 1.1- Carbonato de clcio.................................... .......... ..... ..............169 12.1 .1.1- Aplicaes ................................................................172 1- Negro-de-fumo: introduo .......... .......................................173 12.1.2.1- Composio donegro-de-fumo....................................174 11.2.2- Processosdefabricaodosdiferentestiposde negros-de-fumo .......................................................174 12.1.2.3 - Propriedades dos ncgros-de-fumo................................1 12.1.204 - Classificao dosnegros-de-fumo ...................... 0.........176 12.1.2.5 - Influnciadosnegros-de-full1onaspropriedades doscompostos de borracha ........... 0...... 0.... 0............. . 12.1.3 - Sulfato de bfuio .......................... o................... o.....................178 12.1.4 - Feldspato> ...... 0............ 0.... .,0 ....................... 0..........................178 12.1.4.1- Introduo .........0................... 0.....................................178 1201.4.2- Propriedades fsicas................... 0............ 0......... 0...........179 12.1.4.3 - Propriedades eltricas0....................... 0.................... 0.....179 12.1.4.4 - Propriedades trmicas ................... 0.... 0......... 0.......... 0.....179 12.1.45 - Propriedades pticas.............. .,.....................................179 1.4.6 - Aplicaes ....180 o ..................................... o ...... o ............... o ... 12.15 - Alumina tri-hidratada ou trhdrxido de alumnio....... 0......180 12.1.5.1- Introduo ......180 o.............................................................. 12.1.5.2 - Propriedades fsicas......................................................181 12.1.5.3 - Propriedades tmlicas ..... ...................... ........................181 12.1.5.4 - Retardantes de chama0............................................ 0.....] 81 Sumrio11 12.1.5.5 - Aplicaes .....................................................................182 12.1.6 - Slica natural ................................ ,........................................182 12.1 .6.1- Introduo ............. ................. ................................182 12.1.6.2 - Usos eaplicaes .......................................................183 12.1.7 - Caulirn....................................................................184 1.7.1- Introduo ..........................................................................184 12.1.72 - Caractersticas ....................................................................185 12.1 Aplicaes................. ... ..... .......................... ...... ................186 12.1.7.3.1- Reforo para borracha...................................................186 12.1.7.3.2 - Caulim para plsticos e tintas plsticas..........................188 12.1.8 - Talco .....................................................................................189 12.1.8.1- Introduo .................................................................... ,...189 12.1.8.2 - Usos eaplicaes ...............................................................190 12.1.8.3Aplicaes plsticas ...........................................................191 12.1.9 - Agalmatolito .................................................................192 12.1.9.1- Geologia e ocorrncias.....................................................192 1.9.2 - Aspectos gerais ...........................................................192 .9.3- Beneficiamento do agalmatolito .......................................192 12.1.9.4 - Propriedades................................................................193 12.1.9.5Aplcaes.........................................................................193 12.1.9.6 - Informaes fsicas e qumicas ..........................................194 12.1.10 - Slica sinttica ........................................................ ...........194 12.1.10.1- Introduo .......................................................................194 12.1.10.2 - Aplicao ........................................................ .................195 13 - Compsitos ou plsticos reforados ........ ...... ............. ...... ...... ......197 13.1- Introduo ................................................................... ,................197 13.2 - Fibras ...... ,.,...................................................................................198 1- Mauiz .........................................................................................199 13.4 - Matria-prima ..............................................................................201 13.4.1Fibras devidro ......................................................................202 13.4.1.1Tipos de fibravidro .................................... ..............203 13.4.1.2Agentes deacoplamento e protetores...........................204 13.4.1.3 - Consideraes de projeto ..............................................205 13.4.1.4 - Matrizes termorrigidas ..................................................206 1.5 - Matrizes termoplsticas................................................207 13.4.2 - Fibras de carbono e grafite...................................................208 13.4.2.1Processo fibra de carbono poIacriJonitrla ...................210 13.4.2.2 - Establizao . ........................ ........... ..... ............ ....... .....211 13.4.2.3 - Carbonizao................................................................212 13.4.2.4 - TrataIllento de superfcie"",. .. "", .............. ".,."".... ".....213 13.4.2.5 - CaIbrao .....................................................................214 12Plsticos de engen haria 13.4_2.6 - Processo de fibrade carbono baseado em piche...214 13.42.7 - Usos..............................................................................216 J 3.43 - Fibras de aramida..._, ............. _........ , .. _........ " ............... ,._,216 13.4.4 - Fibras de polietileno...._" .. ", .. ".. " .... , .. __.... _..... , ____ .._., .. "._..7 13.4.4.1- Propriedades ,.......... ............. __ .............. " .. _" .. __...... ",2J7 13.4.4,2 Aplicaes ........................................ """...... " ... ", .. "" ...217 13.5- Comparao entre as propriedades mecnicas dasfibras .. ___.. ,.... '218 13_6 - Processos de conformao... _.......... _" .. ,,,,, ____ .. ,,,,_ .. _.... _.,,,,_,,,.219 13.6,1- Moldagem por contato .. _,_" .. '_ .. ",_" .. _"_. ____"._"",,,_,_,,_,,_ ... __,,.221 13,6.2 - Moldagem por presso....... ""._ .. ,............ ,........... _" .. "", .. " 13.6.3- Moldagem por compresso ......... " ... ""._._" ... "".......... "."224 13_6.4 - Moldagem por transferncia ,_ .. """_"___,.. _... """... _",,,, .. ,, ____ ..225 13.6.5- Bobinagem" .. ".".".... ",_ " ....... "", "".. "".. "." _."""_".. ",,, .. ,,..225 13,6,6 - Pultmso ..... ,,,_ ..... ,, .. ,,,, .. ,,' ... ,, ... ,,.... ""_.. ,,, ... ,, .. _..._..... _,,226 14 - Fluoroplsticos _"._""... _" _.. """.". ___....... " "".. _____ " _""".,,,,,., ... _".229 14.1- Introduo"""" ..... ""."_".,, """."".".... _"." ""."".. """",,,,,,,,_,,,,,,229 14.2Politetrafluoretleno ",,,, ...... ,,,, __ ._, ..... """".. ""."".. _"... ".. ',,, __ ",,".230 14,2.1- Estrutura do PTFE "" .. "__.. ".. "" ... "_ ....... " .... _""""" ... ",,._,,231 14_2.2 - Propriedades do PTFE .... """__"... ""_.... ,_"" .. _"" __"._",,,,._,,, 14.2.2.1- Propriedades mecnicas "_" ... ". __ " ........ "_" ..",, ........... ,,.232 14.2.2.2 Propriedades qumicas... " .... , .. ".. _..... " ..... _.............. "",233 14.2,2.3Propriedades eltricas.. ____... ___.... __............ _... ___ .... " .. _,_,_.233 14.2.3 - Compostos e cornpsitos de PTFE ... ",. .. ,.... ,. .... " ....... ., ... " ...234 143 - CopoImero de propileno-etileno fluoradoFEP ...... ",,,_ .. ,,.,,,, .. _235 143.1Propriedades___ " ... _._, __ ., ... ___ " ___,, .... _..... "",_._.. _._"", __ " ..... ,..... . 14.3.1,1- Transies e relaxamentos..... ". ___.. " .. "_,_"." ___ ",, ....... _,,237 14.3_1.2 - Estabilidade trmica ... _... ""__ "_............. _............ " .... ,,237 14.3_1.3Efeitos de radiao " ____ ........ ""... _"""." ... _" .. " .. ",,_,, .....237 14.3_ 1.4 - Propriedades mecnicas .. "" ___.. ". ___ .__", __"." .. " ....... ,, ...238 14.3, J.5- Propriedades eltricas.."".. ""....... " ....... " .... _" ... """..238 14.3.1.6 - Propriedades qumicas ... "."._ ... ""_" ____ """. __".",_",,.,,..238 14.3_1.7 - Propriedades pticas"""__",, __._,_.. ,, .." __ """ _" .. __ "."".239 14.3.2 - Fabricao, .. ,.. " .. " ......... _.. _...... , .. ,_." ..... " ... _... ,, .. ,...... ,,_ ...... ,,_.239 14.4 - Perfluoroalcxi (PFA) " ..".",_.. _.... ".._. __"." .. """ ...... " .. "_" .. ,, ... _240 14.5 - Policlorollif1oretileno - PCTFE """._"".""".""... " .. ", .. _"."._, .. ,,_242 14,6 - Copolmero de etilcno-clorotrtloretileno - ECTFE " __ .", ___.",,_,,242 14.7 - Copolrnero de elileno-tetrafloretileno - ETFE ....... " ... "._"".,,...244 14.8 Poli (flnoreto de vinilideno)(PVDF)"".. " ..... " ... " ..... " ... "". __ " ....246 14.9 Poli(fluoreto de vinHa)- (PVF) ""........ _"_, ___ ... _."_._",, ...... ,, .... ,, ___ .247 14.10 - Concluses gerais " ........... "......249 Sumrio13 15 - Silicones ..........................................................................................2S 1 15.1- Introduo................................................... ..................................251 15.2 - Nomenclatura ...............................................................................253 15.3- Produo dossilicones..... ....... ... ... .................................. ............253 15.4 - A natureza e propriedades das bonachas desilicone ...................257 15.5- Tipos de silicone ...........................................................................259 15.6 - Vulcanizao de borrachas de silicone .........................................261 15.7 - Aplicaes....................................................................................261 15.8 - Fluidos(leos) de silicone ............................................................262 15.9 - Pastas e graxas desilicone...........................................................263 15.10 - Gis, gomas e bOlTachasdesilicone ...........................................263 15.11- Resinas de silicone .....................................................................263 16- Polmerosdealtodesempenho- (pI,PPA,PK, PSU,l'EK, PU SPS, PAR)......................................................................................265 16.1- Plsticos dealtodesempenho:evoluo histrica.. ...... ... ... ..........265 16.2 - Poliimidas .... ........... ... ..... ...... ...... ...... ..... ................. ...... ........ ........265 16.2.1- Abreviao .....................................................................266 16.2.2 - Cadeia da poliimida ..............................................266 16.2.3- Caractersticas dopolmero.........................................266 16.2.4 - Propriedades gerais. .... ........ ...... ...........................................266 16.2.5- Aplicaes..................................................................267 16.3 - Poliftalamida .......................................................................267 16.3.1- Abreviao ............................................................................267 16.3.2 - Obteno da poliftalamida ....................................................267 16.3.3- Caractersticas dopolmero ..................................................268 16.3.4 - Propriedades gerais.............................................................268 16.3.5 - Aplicaes............................................................................269 16.4 - Policetonas............ ... ..... ......... ..... ...... .................................. ...... ...269 16.4. I - Abreviao ..... .............. ... ............................ ................. ...... ...269 16.4.2 - Cadeia doPK - polir cetona)................................ ........ ...... ...269 16.4.3- Caractersticas do polmero ....... ... .............. ................. ...... ...270 16.4.4 - Propriedades gerais ... ...... ..... ...... .................................. .........270 16.4.5 - Aplicaes............................................................................271 16.5- Polisulfona .......................................................... ....................... ...272 16.5.1- Abreviao:PSU (po1ysu1fhone) ..........................................272 16.5.2 - Caracterstica do polmero ... ............ ...... ..... .................... ... ...272 16.5.3- Propriedades gerais ...............................................................273 16.5.4 - Aplicaes............................................................................273 16.7 - Poliuretano...................................................................................274 16.7.1- Abreviao: PU....................................................................274 16.7.2 - Cadeia do poliuretano ...........................................................275 14Plsticosdeengenharia 16.7.3 - Caractersticas do polmero .........................................275 16.7.4 - Propriedades gerais ..............................................................275 16.7.5 - Aplicaes............................................................................276 16.7.6 - Tipos .....................................................................................280 16.8 Poli estireno e poli estireno sindotlco........................................280 16.8.1- Abreviao ............................................................................281 16.8.2 - Cadeia do PS .........................................................................281 16.8.3- Aplicaes............................................................................281 16.8.4 - Poliestireno sindiottico - SPS.............................................282 16.8.5 - Caractersticas .......................................................................282 16.85.1- trmica ......................................................282 16.85.2 Resistncia qumica ......................................................283 16.8.5.3 - Rigidez .........................................................................283 16.85.4 - Propriedade auto-extingvel ........................................283 16.8.5.5- Resistncia mecnica ........................ ............................283 16.9 - Poliarilatos ....................................................................................283 16.9.1- Abreviao:PAR ..................................................................283 16.9.3 - Propriedades .........................................................................283 16.9.4 - Aplicaes............................................................................284 17 Seleo de materiais ............ ...... ................................... ..... ............285 Referncias bibliogrficas .................................................................. .291 Anexos.................................................................................................297 Plsticos Basf e suas aplicaes.............................................................298 Plsticos Braskem e suas aplcaes.......................................................302 Plsticos Dupont e suas aplicaes .........................................................311 Plsticos Eastman e suas aplicaes .................... H....................H... H......315 Plsticos GE e suas aplicaes................ ............................... ................317 H ........... H.... Plsticos Ipiranga e suas aplicaes....................................318 ,a,'CUA"Lanxess e suas aplicaes ................................................... .....323 Plsticos Lati e suas..............................................................324 Plsticos Petroqumica Triunfo e suas aplicaes.................. HH...........325 Plsticos Petroqumica Unio e suas aplicaes H......................H...........331 Plsticos Polibrasil e suas aplicaes................................ H.................332 Plsticos Poli carbonatos do Brasil e suasaplicaes.... H.... H.................335 Plsticos Radici e suas aplicaes..........................................................337 Plsticos Rhodia e suas aplicaes.........................................................338 Plsticos Solvay e suas aplicaes................................. ........... ..............340 Plsticos Tcona e suas aplicaes ............................... ...........................345 Colaboradores .........................................................................................350 PREFCIO Plsticosde Engenharia um livroessencial para osprofissionaisdas Cincias dos Polmeros que buscam maior aprofundamento nos conceitos tcnicos e mercadolgicos da fascinante rea dos Plsticos e Especialidades nlcas. Reconhecidos por sua longa e diversificada vivncia na pesquisa e desenvolvimentotecnologia denegcios no mercado dePlsticosde Engenharia, os autores combinaram asexperincias em suas disciplinas para compor uma obra singular, que apresenta, ao longo dos seus captulos, um balano sempredosadodeelementostcnicoscomdadosdemercado_Esseponto, raramenteatingido em obrascom temassiml,u-es,tantonoBrasil quanto no exterior, diferenciam otrabalhoao fixar ointeresse doleitor nas intrincadas estruturas moleculares das resinas de engenharia,sem abrir mo do prazer da letura,aoapresentar exemplos prticosde utilizao, tangveis nodia-a-dia do consumidoL A Associao Brasileira de PolmerosABPol sente-se honrada em poder patrocinar e prmover este livro por sua inequvoca contribuio aos estudos dos polmeros e pejo papel que certamente desempenhar nos programas de capacitao de recurlios humanos da indstria, pesquisa, e ensino dos plsticos do Brasil, Domingos Jafelice Presidente Associao Brasileira de Polmeros - ABPol APRESENTAO Este livro baseou-se em uma apostila milzada como guia para os cursos abertos de formao e atualizao de esmdantes dade plsticos, Entre eles esto tcnicos, engenheiros, supervisores, gerentes de empresas de transfonnao de plsticos, e estudantes dc cursos de graduao e ps-graduao em engenharia de materiaisplsticos,A apostilafoiutilizada para ummelhor entendimento da aplicabilidade dos materiais polimricos considerados de engenharia c tambm como complemento de fonte de consulta de infonnao tcnica, Comopassar dosanos,surgiram algunslivrosque preencheram uma parte dalacuna existente nessa rea,minimizando a dificuldade de obteno deinfonnaes tcnicas em portugus. Resolvemos ento ampliar a modesta apostla e transform-Ia neste livro,que, bem sabemos, no supre a necessidade existente de literatura especializada sobre o tema. Tampouco temos a pretensodeesgotar oassunto,pois,afinal,tambmsomosaprendizes no assunto. Convidamos os alunos de ps-graduao de Engenharia de Materiais da de polmeros do Deprutamento de Engenharia Metalrgica e de Materiais da Escola Politcnica da Universidade de So Paulo para colaborar com este projeto,mnpliando-ocomnovaspesquisasbibliogrficaseacrescentandoa vivncia profissional de todos os envolvidos neste campo. Para a ilustrao de conceitos foramutilizadas figuras e grficos extrados de catlogos de fabricantes dos respectivos plsticos de engenharia e, muitas vezes, so utilizados os nomes comerciais destes, pois conforme nossaexperincia difcil desvincular o nome comercial do nome tcnico correspondente. 18Plsticosde engenharia o leitor notar que alguns assuntos no foram abordados pois, em muitos casos, dependem da aplicao tinal da pea ou do processo de transfonnao no qual ser utilizado, como, por exemplo, se uma pea tcnica injetada, soprada, termoformadaparaindstriaeletroeletrnica,automobilstica,nutica, aeroespacial,etc.ouumaembalagem plsticaflexvelparaalimentos,coma necessidadeespecficadebarreira,estruturafsicadestandup(ficardep). Infelizmente,notemostodooconhecimentodisponvel,poisodesenvolvimento das matrias-primas e suas tcnicas de transformao so muito velozes, dificultando o acompanhamento em fano de nosso pouco tempo disponveL Agradecemosa todos que direta ou indiretamente colaboraram e colaboram com este trabalho, e, em especial, s empresas produtoras das matriasprimasaquicitadas,aosnossosalunosdocursops-graduaoPolUSP,mencionadosnominalmente;aABPol- AssociaoBrasileirade Polmeros,porestaparceria,cusempresasondetrabalhamos(Poli-USPe Basf S.A.).Agradecemos, em especial,aos engenheiros que colaboraram tensan1ente nesta obra com seus trabalhos esclitos: Edson R.Simielli, Fernando M,Felcetti, Ana Maria Liguor, Joo Carlos Pial.zi, Renato Del Coco Jnior, PrsiodeSouzaSantoseSrgiodeCarvalhoArajoeasempresas:Basf, Tcona/Hoescht,BraskemIPolalden,Dupont,Aoki.Bekutl1,Polcarbonatos doBrasil, Eastman, GE Plastics e Solvay, pela cesso da utilizao das fotos parailustrao desta obra. Em carter super especial, agradecemos ao engenheiro Paulo Aparecido dos Santos, que, inicialmente, produziu o primeiro material em forn1a de apostila, mestranda Kta Schoeps deOliveira, que auxiliouna produo da segunda apostila, ao Daniel Femandes Borrelly e Aline Alves Rodrigues, doutorandos do Departamento de Engenharia Metahrgica e deMateriais da Escola Politcnica da Universidade de SoPaulo,quetiveram um enonne trabalho agrupando oscaptulos, melhorando a apresentao e cOITigindo os eITosenconuados. Aos alunos que ajudaram naelaborao dos captulos, agradecemos nominalmente 110final do livro. HlioWiebeck Jlio Harada So Paulo, setembro de2004 1CAPTULO PLSTICOSDEENGENHARIA 1.1 - Introduo Os plsticos so, geralmente, divididos em duas categorias quanto a sua escala de fabricao e/ou de acordo com o desempenho de suas propriedades. Quanto escala, encontramos os tennoplsticos commodites, representando o maior volume de produo, compreendidos por:polietileno, polipropileno, poli (cloreto de vinla),policstreno e,atualmente, o PET grau ganafa. Esses materiais, em funo de sua aplicao, podem levardenominaes de plsticos dc uso comum, uso geral, ou, ainda, demassa. Os plsticos de uso geral podem ser termoplsticos ou termorngidos. Os termoplsticosdeusogeralso:polietleno(PE),polpropileno(PP), poliestireno (PS),poliestireno dealto impacto (PSAI), copolmero (estirenoacrilonitlila) (SAN), copolimero (etileno-acetato de vnilal (EVA), poli(cloreto devinl2)(PVC), poli(acetato devnila)(PVAc), poli (cloreto de vinildeno) (PVDC) e pol(metacrilato de metila) (PMMA). Ostermorngdosdeusogeralsoasresinas:epxi(ER),fenojforrnaldedo(PR),uria-formaldedoCUR),melamina-folnlaldedo(MR)e poliuretano (PU), este ltimo podendo ser de caracterstica tennoplstica. Os polmerosdeengenhariatambm podemser denominados deuso gera! ede usoespecial,sendoqueodeusoespecialpodeaindaserdenominadode superplstico ou plstico de altssimo desempenho. Os plsticos de engenharia apresentam: Mdulo de elasticidade elevado, mesmo a temperaturas relativamente elevada. 20Plsticos deengenharia Boa resistncia aoimpacto. Boa resistncia trao. Boa resistncia flexo. Estabilidade dimensional a alta temperatura. Resistncia degradao trmica e oxidao. Resistncia a reagentese a solventes. Transparncia radiao eletromagntica. Geralmente os plsticos de engenharia possuem: Temperatura de di storo trrrtica acima de 100C(0,46 MPa) Mdulo de elasticidade acima de 20 000 Kgf/cm' Resistncia de tenso trao acima de 500 Kgflcm' Alguns autores definem os plsticos de engenharia como sendo materiais estveis, por determinados perodos, em aplicaes onde podem sofrer esforosmecnicos,trrrticos,eltricos, qumicos ou ambientais. Em geral, so mais caros que os plsticos commodities, em funo de terem sua obteno e fonnao mais elaborada. Osplsticosdeengenhariadeusogeralso:polietilenodealtssimo peso molecular (PEUAPM),poli(xido demetileno)(POM),poli(tereftalato deetileno)(PET),poli(tereftalatodebutileno)(PBT),policarbonato(PC), poliamida alifatica (nilon) (PA), poli( xido de fenileno) (PPO) e poli (fluoreto de vinilideno) (PVDF). Os plsticos de engenharia de uso especial, superplsticos, de altssimo desempenho,so:poli(tetrafluoro-etileno)(PTFE),comumenteconhecido como tefIon; polarilatos (PAR); polmeros cristais -lquidos (LCP); poli-imidas (PI); poli(amidaimida )(PA!) ; poli(ter-imida) (PEI); poli(eter-cetona) (PEK); poli(eter-eter-cetona)(PEEK);poli(sulfetodefenileno)(PPS);polisulfona (PSU); polifenilsulfona (PPSU); poliftalamida (PPA); polietersulfona (PES). Essas divises podem apresentar alguma variao qnanto ao fato de um material estar alocado a um ou a outro grupo, dependendo do pesquisador. Como uma relao de alto desempenho em favor da propriedademecnica,resistncia traonaruptura,podemos ter um materialde engenharia com uma resistncia superior ci nco vezes ou mais em relao a um detenninado plstico de usocomum. Alguns pesquisadores consideram que, para um plstico pertencer ao grupo dos de engenharia, alm de uma alta resistncia mecnica, ele tambm deve 21Plsticosdeengenharia ter uma temperatura de deflexo tnnica de no mnimo 100C (0,46 MPa), (HDT). Esta atemperatura na qualumcorpo deprovana founadebarra sofreuma deflexo de 0,25mm, estando biapoiado entredoissuportes separados de100 mm, sujeitosa tenses de 0,46 MPa ou1,82 MPa (ASTM- D648). Vale salientar que um plstico do grupo de uso geral pode ter sua caracterstica melhorada e passar para o de engenharia.As modificaes de propriedadespodemacontecercomincorporaesdefi bras,cargasvegetaisou inorgnicas.Umaoutramaneirademodificaraspropriedadesacuraou reticul ao do plstico em questo, que pode ser melhorado em algumas propriedades mecnicas,alm da propriedade tunica. possvel tambm introduzir no mercado um plstico da famlia dos de uso geral, mascom uma inovao qumica de estrutura, a qual possibilita que o novo tipo de material tenha uma propri edade de altoou altssimo desempenho mecnico e/ou trmico.Al gumasbJendaspolimricas podem ter uma facilidade de confounao, alm de um alto desempenho, e podem ser consideradas corno plsticosde engenharia. Os captulos a seguir ajudam a ter urna melhor compreenso das propriedades inerentes a estes grupos de materiais plsticos. A TabelaI,por exemplo, apresenta um resumo cronolgico da evoluo dos materiais polimricos aolongo do tempo: Tabela 1.1- Evoluohistricados plsticosde engenharia Oschinesesdescobremoverniz,extradodeumarvore(Rhus 1000 vernicflua),que passa a ser usadona founa de revestimentos ima.c. peuneveis e durveis.Ele seria utilizado em mveis domsticos at a dcada de1950. Descobertadombar,urnaresinatermoplsticaprovenientede rvoresfossilizadas.encontrado,principalmente,nacostado 79 a.c. Mar Bltico.E peunite a fabricao de pequenas peas atravs de moldagem por compresso.Plnio, o Velho (2379 a.c.) cita esse materi al em sua obra Histri a Natural. Descoberta do chifre como material conformvel.Ele se comporta como uma chapa de materi al teunoplstico, podendo ser cortado e O moldadoapster sidoaquecidoem guaquente.Lminas desse material podem ser sobrepostasde fOlmaa se produzir peas com maior espessura. Antigamente, botes de roupa e outros produtos 22Plsticos deengenharia o 400 800 1550 1596 1650 1770 1820 1835 eram feitos com chifre modo aglomerado com um lgante (como, por exemplo, sangue) atravs de moldagem por compresso. Moldagem e corte de cascas de tartaruga, de forma similar ao chifre. At algumas dcadas atrs eram comuns os culos feitos com esse material. Surgimento da gutta-percha, uma resina natural presente na casca de rvores da Malsia. PrimeiramenoborrachanaturalfeitaporValdesapsuma expedioAmricaCentral.Osnativosusavamessematerial como artigos esportivos e impermeveis h milhares de anos. John Huyglen von Linschoeten relata usos da goma laca aps uma visita ndia. John Tradescant introduz o uso da gutta-percha no Ocidente aps suas viagens para coletadeplantas noOriente.Esse material foi usado para fabricar desde mangueiras de jardim at mveis, tendo sido substitudo como revestimento de cabos submatinos na dcada de1940. Priestleyatribuionomederubberborracha,uma vezqueela consegue remover marcas em um papel (em ingls, to rub significa raspar, rasurar). TbomasHancock(Inglaterra)descobrequeaborracha, vigorosamente plastificada capaz de fluir. Regnault relata a produo, at ento indita, de cloreto de vinila, monmero do PVc. Descoberta donitratodecelulose.RegnaultdescobreoPVCna 1838 Frana, mascomo uma curiosidade de laboratrio. CharlesGoodyear (EUA)descobre avulcanizao, processo que consiste na adio de enxofre borracha natural, tornando-a mais forte e resilente. Isso viabilizou seu uso como importante material 1839 de engenharia. Descoberta,em laboratrio,dopoliestireno.Contudonohavia condies plenas para sua fabricao na poca. Alexander Parkes (Inglaterra) desenvolve a Parkesina, uma resina 1840 moldvelbasedenitratodecelulose,materialextremamente inflamvel. 23Plsticosdeengenharia 1.845 Robert Wlliam Thompson inventa ode borracha. NelsonGoodyearpatenteiaecomerCalizaaebollte,material produzidopelavulcanizaodaborrachausandoexcessode enxofre. uma resina dura,escura e brilhante utilizada por maisI de100anosna fabricaodebolasdebolicheeplacas para LISOi1851 dentrio,neste caso com cor rosada,O surgimento deste materialI ummarcofundamentalnahistriadospolmeros,poisfoioI primeiromaterialtermofixousadocomercialmenteetambm, envolveu adeumnatural. Urnamisturadegoma-lacacomserragempatenteadacomoI materialparamoldagemporSamuelPeck(EUA),parausoemi estruturas e maletas. OsqumicosFriedrichKekulcArchibaldCouper demonstram 1858que as molculas orgncas so constitudas de tomoscarbono,! combinados quimieamente em diferentes formatos, ,L. __, __+__,,__ , 1859Butlerov descreve os polmeros base de folmaldedo. .. doacetato de celulose. .". __.. __., ___.__, Wesley Hyatt, dos EUA, vence uma competio para fabricar bola dcbilhar melhor. Eleusouum novomaterial chamado! celulide,umaversocomercialdonitratodeceluloseouI ntIOcelulose com adiode cnfora para reduo de fragilidade.. __1___ Os irmos Hyatt patenteiam o uso do nitrato de celulose e cnfora, 1870 obtendo-se um materialsemelhante ao chifre, o celulide. AdolphBayer,daAlemanha,registrareaesentreH"LIU'l>1872 aldedos, gerando substncias resinosas. Sementesseringueiras do Brasil socontrabandeadas por Sir HenryWickhamemandadasposteriormenteAsia,onde constituram a base da indstria mundia 1deborracha. --1--Umagravadorabcrlincllsecomeouausargoma-lacaparaa fabricaodediscosfonogrficos,devidocapacidadedesse 1880 material em reproduzir detalhes finos de formato. De fato,a gomalaca foi usada at 1952 na fabricao de discos fonogrficos, qmmdlo foisubstitudaPVC Bernigaud produz fihrasa partir da celulose, que posteriormente 1884 receberiam o nome de rayon. i Goodwin inventa o filme fotogrfico de celulide e seu processo de fabricao. na Frana, regenera celulose via nitrato. 1897 Arthur Smith, da Inglaterra, patenteia resinas de fenol-formaldedo, substituema ebonite como isolador eltrico. - ~ ~ ..._ - - ~ ..._ - - ~ ..._Descoberta do sliconeFrederic 24Plsticos de engenharia Stern& Tophamdesenvolvemmtodoparaseproduzirseda a chamada viscose. Leo Baekeland, dos EUA, consegue a primeira de suas 1patentes relativas a resinas de fcnol-forrnaldedo, Charles Frederick Cross inventa o celofane, mistura de acetato de: celulose e viscose Leo Baekcland, dos EUA, pateuteia a B aquel ta,a primeira resina termofixa a substituir mateliais tradicionais como madeira, marfim e ehonite.Baquelita se tornou sinnimo deste materiaL Hermann Staudinger inicia o deseuvolvimento da borracha sinttica (isopreno) HughMoorefundaaDixieCupCo"fabricantedecopos: descartveis, especialmente para atender a uma lei promulgada noI estlldo de Kansas (EUA), que proibia o uso de xcaras comunitlirias trens.Seu objetivoera restringiradisseminaode doenasI a tuberculose,. 1887 1892 1894 George Eastman Kodak patenteia a mquina para produzir fotogrfico contnuo. HUlell" "ntese do celofane,um filmetransparente produzidoa partirdaregeneraodaviscose,ouseja,celulosedissolvida, Contudo,somentenadcadade1910eleatingiriamaturidade CrosseBevansintroduzemoacetatodeceluloseaps deseuvolverem pesquisas sobre steres de celulose para se enlcOIltIlr alternativas no-intlamveis ao nitrato de celulose Adolph Spittclcr, da Bavria (Alemanha), descobre (provavelmente acidente) e patenteia resinas a base de casefna. Este material . apartir deleitebatidoecoalhado,curadopor imersoem: Seu nome comercial era Pl sticos de engenharia25 1910 IniciadaaproduodemeiasparamulheresnaAlemanha. Construda a primeira fbrica de rayon nos EUA. 1911Brandenberger, na Sua, inicia a produo comercial do celofane 1912 Ostromislensky, na Rssia, patenteia um processo de polimeri zao docloretodevinila, obtendo-se PVC.Contudo,a decomposio do polmero durante o processo, inviabiliza seu desenvolvimento comercial.FritzKJatte patenteiaum mtodo para a produode seu monmero, cloreto de vinila; ele logra polimeriz-lo em PVC, masessa resina ainda teria deesperar atadcada de1930 para serproduzidaemescalacomercial.ALaCellophaneS.A.a primeira empresa a produzir comerci almente celofane na Frana. 1914 Incio do uso de solues de acetato de celulose como verniz para avies e de madeira compensada para fuselagens. 1916 F.H.Banbury,dos EUA, patentei a o famoso misturador queleva seu nome. 1918 HansJ ohnprepararesinasatravsdareaodeuri acom formaldedo. 1919Introduo comercial do acetato de celulose. 1920 Adcadade1920marcaoinciodeuma"eradeouro"nas descobertassobresntesedepolmeros.quandoHermann Staudinger,daAlemanha,seenvolvenapesquisafundamental sobre osmecanismosde polimerizao de molcul asorgnicas. 1921 Orayon comea a ser produzido comercialmente. 1922Hermann Slaudinger, da Alemanha, sintetiza a borracha. 1924 Fibras de acetato de celulose. 1926 Hermann Stauclinger inicia o trabalho que provar que os polmeros soconstitudosdemolculasemformadelongascadeias, formadaspormolculasmenores,apartirdepolimerizao. Anteri ormente seacreditava que os plsticos eramcompostosde anis demolculasligados. Kurt Meyer & Herman Mark usam raios X para examinar a estrutura internadaceluloseeoutrospolfmeros,fornecendoevidncia suficiente da estrutura multiunitria de algumas molculas A primeira injetora comercial foi patenteada na Alemanha,masa produo em escala industrial s se tornou possvel em 1937. 26Plsti cos de engenhari a A descoberta de plastificantes adequados para o acetato de celulose viabilizaessematerialcomoalternativaparaocelulide,que bem mais inflamvel. 1927 Aparece o PVc. W.Semon,daBFGoodri ch(EUA),descobrecomoplastificar facilmente o PVc. Otto Rohm, na Alemanha, desenvolve o poli(metacrilato de metila) e inicia sua produo, em escala limitada,em Darmstadt. 1928 Ziegler inicia seus trabalhos sobre qumica organometli ca e lana os fundamentos para a catlise na polimeri zao do polietileno e polipropileno. Incio da produo dePVC nosEUA. 1929 A Dunlop Rubber Co.,da Inglaterra, produz, pela primeira vez,a espuma de borracha. Surge a borracha sinttica de poli sulfeto (Thyokol) e resinas base de uria-formaldedo. 1930 A BASFIIG Farben (Alemanha) desenvolve o poliesti reno. A Dow Chemical Co. (EUA) iniciou o desenvolvimento dessa resina nesse mesmo ano,masa produo comercial s se iniciou em1937. W.L. Semon, da BF Goodrich (EUA) modificou o PVC, de forma a melhorar sua transformao e aumentar seu potenci alcomercial. J.A.Hansbekedesenvolveoneopreno,outrotipodeborracha sinttica. 1931 AImperialChemicalIndustries- ICI(Inglaterra)desenvolveo polietileno, quase por acidente, quando E.W. Fawcett e R.O. Gibson observamumapequenaquantidadedeumacera produzidaaps experimentos com etileno. AempresaForrnica patenteiaomaterialhomnimo(ncleode papelfenlicorevestidosuperficialmente de uria-formaldedo), iniciando um negcio de enonne sucesso. Incio da prod uo doPVC naAlemanha. 1932 Aperfeioamentos em compostos de uria-tiouria-folmaldedo na BritishCyanidesCo.geraaproduoderesinasdeuriaformaldedo. Plsticos de engenharia27 1932 DesenvolvimentodaBuna N(aclilonitrila-butadieno)eBuna S (estireno-butadieno) na Alemanha. Incio da produo comercial de neopreno nos EU A, pela DuPont. Descobertadoprocessodepolimerizaosobaltapressodo polietileno. 1933 PesquisadoresdaTCI(R.HiIIeJ.W.c.Crawford)iniciamo desenvolvimento do poli(metacrilato de metla) - PMMA, que seria maistardecomercializadocomosnomescomerciaisdelucite, plexiglas, acrlico, etc. Produo dos plimeiros artigos de poliestireno moldados por injeo. -1934 Wallace Hume Carothers, da DuPont (EUA) desenvolve o nilon, originalmente na fonua de fibra. 1935 Carothers e DuPont patenteiam o nilon. A Henkel patenteia a produo de resinas baseadas em mclamna. A empresa rCI patenteia a polimerizao do polietileno a partir do etileno. 1936 UsodoPVA,poli (acetatodevinila),edopoli(vinilbntiral)em vidros laminados de segurana. Iniciada a produo em larga escala de poliestireno na Alemanha. Wallace Carothers sesuicida antes que o nilonapresentado aopblico,oqueocorreriaentre1938e1939,comamarca comercaldeExton.QirnicoqueCarothersse matouse achar um fracasso. 1937 QttoBayercomeaodesenvolvimentodospoJiuretanosnaIG Farbeu. A Alemanha comea a produo comercial de borrachas 0,4 Tamanho mdio depancula d",~ m 151 - 230 Propriedadesmecnicas Resistncia traono escoamentoD-638MP,, 18 Resistncia traonarupturaD-638MPa230 AlongamentofinalD-638%>200 Resistncia aoimpactoIZODD-256lImnoquebra DurezaShoreD-2240ShoreD62 Resistncia abrasoD-l044rngll000ciclos23 Desgas teporabrasoemlam a deareia ndicede abraso 25 (ao1020 =100) Coeficiente defri coD-1 894 Esttico~ e0.3 Dinmicoflk 0,2 Propriedadestrmicas Temperatura defusoD- 3418' C133 TemperaturadeamolecimentoVicalD-1525'C128 Temperaturade deflexotlmicaD-648' C 0,45 MN/m'79 1,81 MN/m'48 Condutividade trmicaa 23' CD-mWmK0,4 CoeficientededilataolinearD-696 1O.4/, C 1,5 Calor especfico(23'C)D-1 50caJ/g'C0,48 Entalpia especficadefuso- caJ/g34 Propriedadeseltricas Resisti vidade yolumtri caD-257Ohm-em>10" 41Polietileno deultra-altopesomolecularPEUAPM VllQdosPropriedades ResstiVldade Braskem ePohaldell Peuoqumka) ASTM Unidades Ohm-+---->10" D-149kVlcm900

D-150 D-150 D-570 Tabela 2.2- Gerais doPEUAPM NonnaASTM Resistncia 0638 0/( j) 638 Resistncia Resistncia flexo Oureza Sllore Mdulo detlexo deD 638 DensidadeD638 -------------Resistncia ao calor contnllOC119 41-49 0648 6882 Efeito dosraios so]areHnao recomendado Resistncia aos :icidos levesD543excelente Resistncia aO$ cidos fortesD 543 Resistnciasbases fracasD Resistncia a bases fortesD 543 a solventes orgnicosD543 PEUAPM 300SOO temperatura 80"C Obs.:Valores mdios. Fonte:Da.yBrasil As aplicaes do PEUAPM vo desde o revestimento de caambas, tanquespara banho de tratamento qnnico, partes expostasaodesgaste em COf42Plsticosdeengenharia transportadoraspeas de mquinas, Ele mantm estveis suas propriCalmes,mesmo emsujeitas a movimentos, Quando suascaractersticaseseu desempenhosocomparadosaosde outros materiais plsticos, o PEUAPM apresenta as seguintes vaJltagells Supetfcie dehaixafrico: seu baixo coeficiente de frco se aproxima aodo teflon, com sua superfcie lisa eautolubrificada permite quepartes lTI"!Vf',I.'como esteirasecorrentessemovam facilmenteevitandoodesgaste prematuro,AssllpeJfcies recobertas de PEUAPM permitem odeslizamento suave e livre de contaminao de p ou aglomerados, Sna instalao mecnica, pois no h adesivos apropriados, Resistncia ao desgaste:a estrutura molecular do PEUi\PM oferece superiorresistncia ao desgaste por frico,Sua resistncia tambm maior do queopolietlenodealtadensidade,eaoutrosmateriaiscomoniloneao poliacetal. alm de proteger estruturas de alto valor agregado contra o desgaste prematuro. Resistncia ao impacto: o melhor substituto de mateJiaisesto em contato com peas sujeitas a movimentos repentinos, golpes fortes, freqentes ou constantes, Os materiais tradicionais se atritam, se desgastam ou, simplesmente, apresentam fadiga,J oPEUAPM o nicoplstico cuja rigidez aumenta medida que aumentam os esforos, Submetido ao teste ASTM D256 de resistncia ao impacto lzod, ele no quebra. nem mesmo fitemperatura de congelamento, Resistncia corroso: resistente aos ataques qumicos severos e no absorveumidade, excelentepara aplicaesemambientescusticos,em presena de gua salgada, pea submetida a limpezas por vapor, etc,Mantm oequipamento em movimentosem bloqueios como, por exemplo, bordasde melais corrodos.ser aplicado em partes que trabalharo submersas em ,como nas plantas de tratamentos denos processos qumicos, etc., bem como em temperaturas baixas, de-30C. Contato com alimentos:ele obedece s regulamentaes estabelecidas pela FDA - rgo regulamentador das normas para alimentos e medicamentos EUA - podendo ser usado em contato com produtos alimentcios e farmacuticos, to fcilde usnaJ'como amadeira,Quando aplicadoem mquinas, por suas caractersticas de absoroimpacto, consegue-se tcr um equipamento maissilencioso, ideal para fabricao de componentes de equipamentos eltricos ou eletromecnicos, seguro, no gera fascas, podendo ser aplicado em ambientes inflamveis,explosivos ou altamente combustveis, Sumrio43 Apresentao: oferecido em barras cilndricasslidas ouocas (tubos ou bujes), em placas, lminas,soleira e em perfil OPEUAPMtemcaractersticastcnicastaisquenopermitemqualquer comparao com os polietilenos comuns. empregado em diversos setores das indstrias de celulose, papel, minerao, automobilstica, cinaerlteiras alimentkias, bebidas, fertilizantes,siderrgicas e outras. Teste de areia: a excelente resistncia abraso do PEUAPM demonstradapelotestedeareia,no qualamostrasdemateriaissomantidasauma rotaoconstantede1 725 rpm,imersasem umade50%de gua e 50% de areia, durante 7 horas.Os resultados esto na Tabela 2.3- Teste de areia Material Perda de peso relativo (Ao1 018 =100) UHMW15 Nvlnjpc LM 22 Nilon T echnyl31 Poliuretano37i F'rf'E72 PEAD86 Pnlv'pr 10()O110 190 p, 190 Coleron200 Teste de Taber:a resistncia abrasa0 do PEUAPM contlrmada pelos resultados do Teste de Taber, queindica a perda deem miligramas (mtodo padro Taber), como mostrado na Tabela 2.4 a Tabela 2.4 - Teste de Taber.resistncia abraso Malerial Peso perdido (Mlgrama) UHMWNada r Poliuretano3 PoHctileno de alta densidade29 PTFE42 Borracha natural44 Kilon 6649 Polietileno de baixa densidade70 44Plsticos de engenharia Material Peso perdido (M ilgrama) PV C de impacto normal160 Borracha sinttica205 ABS275 Poliestireno325 Figura 2.7- Comparaes dondice de abraso de di ferentesmateriais 278 (Cortesia:Braskem e Polialden Petroqumica) 2.3.1- Propriedades qumicas o PEUAPMtemelevadaresistnciaqumica,comoamaioriadas poliolefinas. A Tabela 2.5a seguir mostraa mudana de peso e de aparncia. As peas do teste tmIx25,4 x50 mm, e foramimersas emreagentes,sob condies determinadas. AO SAE1020 AOINOX ,. TEFlON LJTEC. NDICEDEABRASO (IA) ALUMNIO LATO CELERON pvc COBRE POLlACETAL BRONZE POUCARBONATO PEAO 210 1_181 _ '55 D'46.'''' .10'" n D IOO ."C} I" Polietleno deultra-altopesomolecular - PEUAPM45 Tabela 2.5 ..Propriedades:resistncia qumica doPEUAPM A 22"CA 6O"C Reagentes Mudanca depeso Mudana de pesoinorgnicos % A...;., Dias . Aparncia Dias% .cidodorossulfntco30 . DecompostolODecomposto :cidocrmic'O(IN)Amareloplido10- 0,16Amareloplido

Pardoleve10+0,4Pardo ! .... derudr- 0,01foiatacado!O+ 0,04No foiatacado .... J.odo (emlcool)30+ 1.78Vennelhoescuro .... Acido ntrico.50%30+ 0,78 Atacado, 10"4,44 Atacado, quebradloiquebradio cido(osfnco.85% 30+0,07 No foi. i No fOlatacado ,r:-c-:........ IHidrxido desdio30- 0,5NofOIatacado Hipodorito desdio30 ..0,04No foiatacado10+ O,2iNo foiatacado1--'-................: ';'", CIO suDCO,umegad' emum dia emumla Acidosulfrico,100%5Poucoatacado10 + I Atacado,preto ........ Icidosulfrico, 50%","';I'\ofoi101,14Poucoatacado Agua,03 0,13foiatacado10+ 0,22NofOIatacado Reagentesorgnicos Acido .ctico30 ! + 0,87Marrom,plido 8plidoAcotona30+ 0,24I\iiofoiatacado4i atacado Benzina30+ 6.30Poucoalcado4+'atacado ...Bissulfeto de carbono30+ 16.2! Atacado,inchado Tetracloreto de carbono30 .,.18,8Atacado,inchado:4+ 22,4Alllcado, inchado Ciclohoxanol I30 ,0,37 No foiatacado8+ 1,81Poucoatacado Ft3lato de t1ibuti!a30 ,0,36 Poucoatacado8+ 0,95Poucoatacado Etanol30+0,03No foiatacado4- 0,01Poucoatacado Acetatode etila30+ 1,34Poucoatacado4+ 1,86Poucoatacado ter de ctila30 .,.3,9 Poucoatacado Dicloretode etileno30 I + 12,2Poucoatacado Gasolina30+ 4.81Poucoatacado4 Gordura7 leode linha\,a30- 0,7Nof01atacado80.23Nofoiatacado leode oliva30- 0,50No 1'01atacado8-0.12IMo foiatacado ter de petrleo30 .,.5,74 No foiatacado ..... Tolueuo30+7Um pouco inchado8+ 10,9IUm !Xluco inchado .... L30+ 15Marrom iuchado8+ 26,3Inchado Xileuo30+7,1Umpouco inchado8+ 15,5Inchado (Cortsia Braskem e Pohalden Petroqumica) 46Plsticos deengenharia 2.4 - Aplicaes Indstria de papel e celulose: nos transportadores de corrente empregadospara a movimentao detorasdemadeira,asguias deUHMW tm uma durabilidade cinco vezes maior em relao sde ao.No caso dotransportador de con'eia, pode ser aplicado um perfil de impacto de UHMW com borracha.RoletesdeUHMWsemrol amentosprotegemcontraoxidaoe travamentos. Na mesa plana, usado nasrguas do painel de modelagem, nas rguas det1etoras, nas tampas para caixa de suco, alm de outras utilidades comoraspador delimpeza para roloseprensas,vedaespararolosuco, etc.As recomendaes, nestes casos, so: Paramquinascomvelocidadeat250m/min- UHMWPEsem aditivao. Paramquinascomvelocidadeentre250- 400m/min- UHMWPE aditivado; Para mquinas com velocidade entre 400 - 800 m/min - UHMWPE com aditi vao especial. Portos:defe nsasmartimasem UHMWPEpossuemaltaresistnciaaodesgaste por abraso, excelente resistncia ao impacto,almderesistiremquebra porpressoepossurembaixocoeficiente deatrito, propiciandolongavidatildadefensasem causar danos ao casco dosnavios. Figura 2.8 (Cortesia:BraskernJPolialden) Indstria eletroeletrnica:paletesdalinha deproduo, beros e dispositivos,guiasdecorrentedaplacadirecionadorapara mquinadesolda, rolamentos e buchas. Indstria alimentcia: roscas e estrelas nasreas de envasamento,guias,buchas, rolamentos,cilindrosantiaderentes,placaformadoradehambrgueres,quibes,nuggets, cortadores, dosadores,etc. Figura 2.9 - Engrenagem,estrelas-guias, roleles dePEUAPM (Cortesia: Braskem/ Polialden S .A.) Poli etil enodeultra-alto pesomolecular - PEUAPM47 Indstriadebebidas:guiasdecorrente,perfis,curvas,roscas,guias entre estrelas, estrelas,guias de entrada e sada da lavadora, buchas. Figura 2.10 - Estrela-guia daFigura 2.1 Oa- Esteiratranportadora envasadora de cervejasde garrafas em PEUAPM (Cortesia:BraskemIPol ialden)(Corlesia:BraskemIPolialden) Minerao e cimento: revestimento de si los,calhas, bicas,etc. Figura 2.11- Recobrimentode vages para transporte deminrio em PEUAPM (Cortesia:BraskemlPolialden) Guias e perfLS de deslizamentos:osperfissoproduzidos com resina UHMWPE, possui ndoexcelente resistnciaao desgaste,baixocoeficientede atrito, autolubrificao, propiciando uma excelente relao custo x benefcio, no se comparanSemrecobrimentoCom recobrimento do s do polietileno de alta denFigura 2.12- Comparativode deslizamento sidade,quesodemenorperdeterra em caamba decaminho com e sem fomlance. PEUAPM (Cortesia:BraskernJPolialden S.A.) 48Plsticosde engenharia Guiasdecorreias:sistemastransportadoresutilizam,em muitasocasies' correias (planas, em "V" ou redondas), para transportar produtos e embalagensem linhasdeproduo.Paraguiar esuportarestascorreias,existeuma linha de guias em UHMWPE antiesttico, que evita o acmulo de energia indesejvel, gerado pelo atrito da borracha da correia com o plstico da guia. Guias de correntes: a utilizao das guias de corrente em UHMWPE adequada,sobretudo,nasaplicaesondea lubrificaoinsuficiente,ou em equipamentos onde o lubrificante pode contaminar os produtos manufaturados(alimentos, bebidas,tecidos,papis, etc.), bem como noscasosem quea lubrificao difcil(longos trechosde correntes ou com dificuldade de acesso). Alm disso, particularidades como resistncia ao desgaste, baixa absorodeumidade,resistnciaqumica,resistnciaaoimpacto,reduo devibraeserudos,fazdoUHMWPE omaterial ideal para aconfeco das guias de correntes. Figura 2.13- Engrenagens, guias,raletes de PEUAPM Outras aplicaes:astendncias de utilizao doUHMWPE esto aumentando de maneira bastante acentuada,sendo que,nos ltimos vinte anos, houve um crescimento de mais de 600% em sua utilizao em todos os ramos industriais j mencionados, conforme Figura 2.14 e Figura 2.15. No existem trabalhos consistentesde reciclagem deste polmero sendo o seu desperdcio muitogrande.Asaplicaesemprtesescirrgicastambmutilizamesse polmero em grande escala. Figura 2.14 - Separadores de bateriaFigura 2.15 - Revestimento em colhetadeira (Cortesia:BraskemIPolialden)(Cortesia:BraskemIPolialden) Plsticosdeengenharia49 2.5- Mtodos de transformaodoPEUAPM 2.5.1- Moldagem por compresso Soobtidossemi-acabadosparaacabamentoposteriorporusinagem. As condies ideai s de processamento sero adquiridas atravs de testes prti cos por meio de parmetros que s sero definidos durante a produo. Iniciase o processo com o material em p aditivado e pigmentado, Figura 2.16. cilindro ---+ hidrulico p ...o.. UTEC Montagem vert ical / Quadros

I mboloL -> '" L p l' 17 Alimentao Matri z r-R""t",,, Figura 2.16 - moldagem por compresso 2.5.2 - ExtrusoRam Conhecida como Extruso por Pisto ou Ram Extrusion. Pode ser moldado por uma tcnica de sinterizao por compresso cclica, cujo produtofinalum perfilcontnuo. Asextrusorasde roscasconvencionaisno podem ser usadas para este trabalho, Figura 2.17. UTEC Montagemhonzontal Quadros Alimentao '"MatriZReslSlncia r AciOMmentoI CS)CS)CS) hidrulico4

.. 1.. Resfriamento- -..J Figura 2.17- ExtrusoRAM 50Plsticosde engenharia A Tabela 2. 6 oferece dimenses adequada dasmatri zes para tarugos de perfil redondo. Tabela2.6 - Exemplos de matri zestpicas para obteno de tarugos de seo redonda Comprimento daFora (t) Dimetro (mm)Produo (kglh) regio aquecida (m) 2 2555 50204 10 4 751030 10010404 12510504 150104 60 20010804 Cuidados no processamento do material:ummelhor acabamento superficial pode ser obtido com uso de um anel de ar na sada e/ou com o resfri amento da ponta da matriz com uma cami sa com circulao degua.No processo de extrusopor pisto, todas asfases damoldagem (alimentao,compactao, fuso, resfriamento e avano) ocorrem aomesmo tempo e por isso necessrioumajuste cuidadosode cada varivel.De ummodogeral, devemser observados os seguintespontos: oRelao entre temperaturas e velocidade. oRelao entre volume de alimentao e freqncia de compactao. oVelocidade de avano do mbolo oPerfil detemperaturas de aquecimento oRefrigeraoda regiodealimentaoedombolo.Uniformidade no resfriamento do extrudado Problemas- Os pri ncipais problemas que podem ocorrer noprocesso e na qualidade do produto feitopor extruso sonormalmente causados por: oFalta de uniformidade de temperaturasemtomo da matriz. oDeficincia na alimentao da matria prima em p. oPolimento insuficiente dasuperfcie interna da matriz oEstrutura mecnica de baixa resistncia. 3CAPTULO ESTIRNICOS 3.1- Copolmeros deestireno Aspropriedades do poliestreno convencional foram estudadas durante anos e ospesquisadores descobriram que estas poderiam ser melhoradas com a incorpomooutroS monmeros ao estireno, surgindo 3S8m os copolmeros estirnicos, 3.2- Obteno dosmonmeros 3.2.1- Acrilonitrila o primeiroprocessodesenvolvido pam aobtenodaacrilonitrila foi atravs da reao entre o acetileno e o cido ciandrico, que ocorre li temperatura de 80-90C, em soluo aquosa de cloreto de amnio (NH,CI), contendo cloreto cuproso(CuCI)corno catalisador.conformeareaoabaixo,Pigura 3.l: H-CC-H+H-C=N acetilenocido ciandrico catalisador H?C=CH -C '"N acrilonitriIa Figura 3,1- Obteno da Acrilonitrila Atualmente, a obteno da aClilonitrla feita atravs da amonoxidao dopropileno.cujosreagentesusadossodemenorcusto.Areaoocorre entreopropileno,oamonacoeooxigniona presenadeumcatalisador 52Plsticosde engenharia como ofosfomolibdatode bismuto, temperaturade375-560e Cepresso atmosfrica, eonfomle a reao abaixo, Figura 3,2: 375!560C H3C - CH = CH2 +'NH, + 02---.....H,C=CHC ccN + H,o proplenoamniacatalisadoracrilonilrila Figura 3,2 - Obteno da Acrilonitrila Caractersticas da acrilonitrila:a acrilonitrila um lfqudo com ponto de ebulio de 77,3C,Quando polmerizada forma um polmero com ponto defusonodefinido,quesedecompeantesdeatingiresteestado, polmero (polacrilontrila) tem uma grande resistncia aos agentes qumicos, sendo soJubilzado por apenas alguns solventes como, por exemplo, o dimetil forrnamida, 3.2.2 - Bufadieno butadieno obtido atualmente por trsmtodos: DesidrogenaocataUticadobutano- oprocessodedesidrogenao catalticadobutanoocorresobtemperaturasde600-900Cesobpresses relativamente baixas, na presena de vapor d' gua e catalisador, sendo usualmente constitudo de alumina e xido de cromo, Figura 3,3, 600/690OCJf HJC - CH, - CH, - CH,---.....H2C=CH- CHCfi,+ 2H, butanocatalisadorbutadieno 1,3 Pigura 3,3Obteno do Butadieno1,3do Butano Desidrogenaocatalticadedilcoois- adesidtataocatalticade dilcoois feitana presena de AI,O, e aquecimento, eonfonne a reao, Figura 3.4: OHOH II Al,O, H2CC H, CH - CH,=CH =CH,+2H,O butanodiol1,3bumdieno1,3 Figura 3.4 - Obteno do Butadieno 1,3do DialcooL Desidrogenao e desidratao simultnea do lcool etlicoeste processo consiste na desidrogenao e desidratao simultnea do leool ell1ico, Estirnicos53 na presena de xidos metlicos tais como AI,O"ZnO, MgO ou CaO, conforme a reao, Figura 3,5: -ZnO? 2 H,C - CH - OH----+HC '" CH - CH =CH + H +2 1-1 022 222lcool etlicobutadieno Figura 35 - Obteno doButadieno 1,3 dolcoolEtlico 3.2.2,1- Caractersticas do butadieno Obutadieno1,3umprodutoqumicomuitoreativo,empregado em vrias snteses, como na copolimelizao com o estireno(proporo 3: 1) em emulso, que conduz formao deum copolmero com excelentes propliedades elsticas, conhecidas como borrachas de SBR. Este tipo de borracha um dos principais componentes dospneus para automveis, temperatura ambiente,obutadienoum gs com ponto de ebulio de-4,4 C Polimeriza-se sobaaodesabesativadosemodificados,sob temperaturasde5a35Cepressorelativamentebaixa.Contmligaes insaturadas, podendo sofrer reaes de adio (vulcanizao), 3.2.3 - Estireno Existemvri osprocessospara apreparaodestemonmero,pormo maisutilizado,consistenadesidrogenaodoctilbenzeno.Primeiramenteo benzeno reage com o etileno na presena de diferentes catalisadores como slica, alumina,cido fosfrico ou trifluoreto de boro, Entretanto, o processo mais comum, utiliza o cloreto de alumnio anidro como catalisador, pois assim, as condies de reao so mais moderadas e o rendimento da ordem de 95%, Com este catalisador, a reao ocorrea 90-1 oooe sobpresso moderada, conforme a reao a seguir, Figura 3.6: l{,CCH+(0 ---to-lo (O) -C - CHJ2 1-1, EtilenoBenzenoEtil Benzenno Figura 3,6Obteno doEtlbenzeno Adesidrogenao do etl benzeno,passandoaestireno,realizada na fasegasosa e na presena de catalisadores constitudosde xidos metlicos, tais como os xidos de ferro ou de magnsio, conforme a reao, Figura 3.7: 54Plsticos deengenharid EtH Benzeno HC=CH2 ~ ui V cataJisador Estireno Figura 3 ", 1KHz3,73,7 D53483Falor de at1 KHzlO' 3.10-} atJKHz6.1 O"'6.10" 053482 10 15Volumtricao h ~r,10" 4.7.4 - Propriedades qumicas Os homopolmeros acetlicos mostramuma resistncia fora do comum aossolventesorgnicos,nosetendoencontradonenhumsolventeefetivo abaixo de 70C, Acima dessa temperatura.compostos fenlicos, como, por exemplo, os c!orofcnis, podem dissolver os poliacetais. No foi observadoem nenhum caso trinca sob tenso com qualquer solvente utilizado.Com lquidos de igual parmetro de solubilidade, se observa um certo inchamento. resinas acetlicas, por outro lado, no apresentam alta resistncia aos agentes inorgnicos, no podendo ser utilizadas com cidos e bases fortesou emoxidantes. Sua resistncia ao descolamento geralmente boa. copolmeros so mais resistenres aos