H2: Polímeros: Classificação, Processos e Reciclagem (Revisão)

1. Classificação de Polímeros: Naturais e Sintéticos

• Polímeros Naturais: Polissacarídeos, borracha natural, celulose, proteínas, carboidratos, lipídeos, madeira, algodão, lã, couro.
• Polímeros Sintéticos: Polietileno, teflon, nylon, borracha sintética, PET, PVC, materiais de fibra.

2. Monômeros Comuns na Polimerização

Isopreno: Monômero utilizado para a fabricação da borracha natural através do processo de polimerização.

3. Principais Classificações de Polímeros

As principais classificações dos polímeros são:

• Termoplásticos
• Termofixos (ou Termorrígidos)

4. O Processo de Vulcanização (Charles Goodyear)

A Vulcanização é o processo inventado por Charles Goodyear que consiste na adição de enxofre sob aquecimento e na presença de catalisadores.

Durante este processo, os átomos de enxofre quebram as ligações duplas e formam ligações cruzadas (pontes de enxofre) unindo as moléculas de borracha (poli-isoprenos). Desta forma, as pontes de enxofre aumentam significativamente a resistência e a dureza da borracha.

6. Comparação: Polímeros vs. Cerâmicas e Metais

Vantagens dos Polímeros:

• Redução de peso e custo.
• Melhoria das propriedades de resistência química.
• Possibilidade de fabricar peças com geometria complexa.
• Alguns polímeros (como as fibras) possuem resistência mecânica superior à dos metais.
• Baixa condutibilidade térmica e elétrica.
• Flexibilidade.

Desvantagens dos Polímeros:

• Menor vida útil.
• Maior impacto ambiental (se não reciclados adequadamente).

7. Processos de Conformação: Injeção e Extrusão

Processo de Injeção

O material sólido (pellets) na quantidade correta é empurrado para a câmara aquecida e, em seguida, injetado dentro de um molde fechado. Após o resfriamento, a peça é retirada do molde. É ideal para altos volumes.

Vantagens da Injeção:

• Elevada qualidade e velocidade de produção.
• Custos relativamente baixos (por peça, em volume).
• Bom acabamento superficial.
• Processo automatizável, permitindo a produção de peças complexas.

Desvantagens da Injeção:

• Elevado custo inicial do equipamento.
• O processo deve ser controlado de forma rigorosa.
• Os polímeros podem amolecer ou se decompor a temperaturas elevadas (dependendo do tipo).

Processo de Extrusão

O processo é similar à injeção, mas utiliza uma matriz aberta. O material fundido é forçado através do orifício da seção desejada e esfria rapidamente, sendo cortado no comprimento ideal. Por apresentar continuidade, é um processo altamente vantajoso.

Sua alta eficiência é consequência da fusão do material não apenas pelo calor recebido pela máquina, mas também pelo atrito da rosca (calor por cisalhamento).

8. Reciclabilidade de Termoplásticos e Termofixos

Termoplásticos: São recicláveis. Quando aquecidos, tornam-se moldáveis e fluidos, permitindo o reprocessamento e a reutilização.

Termofixos (Termorrígidos): São de difícil reciclagem. Eles são duros e não amolecem com o aumento da temperatura. Sua reutilização exigiria uma quantidade de energia muito grande, o que torna o processo economicamente inviável na maioria dos casos.