Plásticos: Definições, Tipos, Propriedades e Degradação

Definições Fundamentais

Definição de Polímeros

São moléculas hidrocarbonadas extremamente compridas.

Definição de Plásticos

São polímeros mais outros componentes, embora em estado sólido na sua fase final, em algum momento de sua fabricação se encontrem em estado líquido.

Diferença entre Polímero e Plástico

Polímero é um componente do plástico.

Características dos Materiais Plásticos

Vantagens dos Plásticos

• Leveza
• Inalterabilidade/Aspecto (transparência, cor)
• Manutenção
• Impermeabilidade
• Isolamento (acústico, elétrico, térmico)
• Amortecedor de choques
• Autolubrificante (baixa perda por atrito)
• Resistência química (ácidos, bases)
• Facilidade de colocação em formas
• Dificuldade de combustão

Desvantagens dos Plásticos

• Desempenho mecânico
• Resistência térmica
• Dilatação/Retração
• Estabilidade dimensional (fluência)
• Resistência ao risco
• Umidade
• Envelhecimento (UV, oxigênio)
• Resistência aos solventes
• Fogo (expele fumaça densa e tóxica)

Polimerização e Copolimerização

Material Plástico Obtido da Polimerização do Etileno

O material plástico que pode ser obtido a partir da polimerização do etileno de fórmula CH₂=CH₂ é o Polietileno.

Objetivo da Copolimerização

Obter propriedades não disponíveis em um homopolímero.

Classificação e Propriedades dos Plásticos

Diferença Estrutural entre Termoplásticos e Termofixos

Termoplásticos são formados de polímeros lineares ou pouco ramificados, com as cadeias ligadas entre si por ligações de Van der Waals. Já os termofixos são compostos por polímeros tridimensionais (ramificados).

Consequências da Diferença Estrutural

• No processamento (moldagem): Termofixos, ao contrário dos termoplásticos, são insolúveis e infusíveis, degradando-se em vez de fundir.
• No reaproveitamento ou reuso: Os termofixos não podem ser reaproveitados por aquecimento após a polimerização.
• Na resistência à temperatura: Os termofixos apresentam temperaturas de distorção ao calor de 100°C a 200°C maiores.
• Na expansão térmica: Os termofixos apresentam menor expansão térmica.
• Nas características mecânicas (resistência, deformação, módulo de elasticidade, fluência): Os termofixos possuem módulo de elasticidade muito maior, maior resistência e menor alongamento.

Característica Principal dos Elastômeros

Apresentam altas deformações elásticas (reversíveis), superiores a 400%.

Exemplos de Materiais Plásticos por Família

• Termofixo: Resinas epóxi
• Termoplástico: Nylon
• Elastômero: Neopreno

Componentes do Material Plástico

Alguns componentes que, junto com o polímero, constituem o material plástico são:

• Enchimentos
• Plastificantes
• Corantes
• Outros materiais (estabilizadores, catalisadores, endurecedores e lubrificantes)

Fatores de Degradação dos Plásticos

Os principais fatores ambientais que afetam a durabilidade de um plástico são:

• Radiação solar
• Umidade
• Poluição
• Temperatura
• Oxigênio

Degradação por Luz Solar

Os raios UV provocam a quebra das ligações atômicas, causando fissuras e podendo iniciar a oxidação. Com essa quebra, o plástico perde plasticidade, podendo também perder o corante, se houver.

Degradação por Oxigênio do Ar

Também ocorre reação em cadeia iniciada pela ruptura da ligação atômica sob a ação do oxigênio.

Degradação por Calor

Os raios UV provocam a quebra das ligações atômicas, causando fissuras e podendo iniciar a oxidação. Com essa quebra, o plástico perde plasticidade, podendo também perder o corante, se houver.

Degradação por Umidade

As moléculas de água e solventes se colocam entre as cadeias, provocando um inchamento com perda das propriedades elétricas e mecânicas e mudança de cor.

Durabilidade de Plásticos em Regiões Tropicais

A durabilidade dos plásticos é menor nas regiões tropicais do que nas temperadas? Certo.

Justificativa: Nas regiões tropicais existem grandes períodos úmidos e também existe a maior incidência de radiação solar.