O documento discute aditivos em composições de polímeros. Apresenta vários tipos de aditivos como plasticizantes, cargas, agentes de reforço e pigmentos/corantes e explica como eles modificam as propriedades dos polímeros.
O documento descreve um curso sobre aditivação de polímeros. O curso abordará diversos tipos de aditivos, suas propriedades, aplicações e desafios no processamento. A avaliação dos alunos consistirá em provas, seminários e atividades em grupo. O curso fornece subsídios para disciplinas como degradação de polímeros e estágio curricular.
Este documento discute os polímeros, suas classificações e exemplos. Polímeros são moléculas gigantes formadas pela ligação de várias unidades menores chamadas monômeros. Existem polímeros naturais e sintéticos, que podem ser classificados em polímeros de adição ou condensação dependendo do mecanismo de formação. Exemplos comuns incluem o polietileno, polipropileno, poliestireno, PVC e borrachas sintéticas.
Este documento fornece um resumo sobre conceitos básicos de materiais plásticos, classificação, propriedades e aplicações dos principais tipos de plásticos. Aborda os conceitos de polímeros, monômeros e polimerização, além das fontes de matérias-primas como petróleo e gás natural. Explora a classificação de polímeros em naturais, sintéticos, termoplásticos, termofixos e elastômeros. Também apresenta detalhes sobre os principais plásticos como
O documento discute o que são polímeros, suas características, classificações e formas de obtenção. Também aborda a história dos polímeros desde o século 18, com o desenvolvimento de polímeros naturais e sintéticos, e destaca a importância econômica e aplicações dos polímeros. Por fim, analisa os impactos ambientais causados pelos polímeros devido à sua longa degradação e riscos quando descartados incorretamente.
Este documento discute a borracha butílica (IIR), incluindo sua história, processamento, características e propriedades. Apresenta exemplos de aplicações como luvas, aventais, pneus, chicletes e outros produtos que requerem alta impermeabilidade.
Aceleradores para a indústria da borrachaBorrachas
O documento discute diferentes tipos de aceleradores de vulcanização utilizados na indústria de borracha, divididos nas seguintes categorias: aminas, carbamatos, doadores, guanídinas, sulfenamidas, tiazóis, tiouréias e tiurans. Os aceleradores controlam o tempo de vulcanização e contribuem para propriedades desejadas dos produtos de borracha. Cada categoria possui diferentes aceleradores com propriedades específicas que afetam a velocidade e segurança do processo de vulcanização.
O documento discute polímeros, incluindo sua definição como macromoléculas formadas pela repetição de unidades monoméricas. Ele classifica polímeros em naturais e sintéticos e discute as reações de polimerização por adição e condensação. Também aborda aplicações comuns de polímeros como o polietileno, polipropileno e poliestireno.
O documento descreve a borracha de estireno-butadieno (SBR), incluindo sua história, desenvolvimento e processo de produção. O SBR é um copolímero de estireno e butadieno amplamente utilizado, principalmente em pneus. Sua produção em emulsão envolve a polimerização desses monômeros a frio usando iniciadores de radicais livres. O processo de produção em solução permite maior controle estrutural do polímero resultante.
O documento descreve um curso sobre aditivação de polímeros. O curso abordará diversos tipos de aditivos, suas propriedades, aplicações e desafios no processamento. A avaliação dos alunos consistirá em provas, seminários e atividades em grupo. O curso fornece subsídios para disciplinas como degradação de polímeros e estágio curricular.
Este documento discute os polímeros, suas classificações e exemplos. Polímeros são moléculas gigantes formadas pela ligação de várias unidades menores chamadas monômeros. Existem polímeros naturais e sintéticos, que podem ser classificados em polímeros de adição ou condensação dependendo do mecanismo de formação. Exemplos comuns incluem o polietileno, polipropileno, poliestireno, PVC e borrachas sintéticas.
Este documento fornece um resumo sobre conceitos básicos de materiais plásticos, classificação, propriedades e aplicações dos principais tipos de plásticos. Aborda os conceitos de polímeros, monômeros e polimerização, além das fontes de matérias-primas como petróleo e gás natural. Explora a classificação de polímeros em naturais, sintéticos, termoplásticos, termofixos e elastômeros. Também apresenta detalhes sobre os principais plásticos como
O documento discute o que são polímeros, suas características, classificações e formas de obtenção. Também aborda a história dos polímeros desde o século 18, com o desenvolvimento de polímeros naturais e sintéticos, e destaca a importância econômica e aplicações dos polímeros. Por fim, analisa os impactos ambientais causados pelos polímeros devido à sua longa degradação e riscos quando descartados incorretamente.
Este documento discute a borracha butílica (IIR), incluindo sua história, processamento, características e propriedades. Apresenta exemplos de aplicações como luvas, aventais, pneus, chicletes e outros produtos que requerem alta impermeabilidade.
Aceleradores para a indústria da borrachaBorrachas
O documento discute diferentes tipos de aceleradores de vulcanização utilizados na indústria de borracha, divididos nas seguintes categorias: aminas, carbamatos, doadores, guanídinas, sulfenamidas, tiazóis, tiouréias e tiurans. Os aceleradores controlam o tempo de vulcanização e contribuem para propriedades desejadas dos produtos de borracha. Cada categoria possui diferentes aceleradores com propriedades específicas que afetam a velocidade e segurança do processo de vulcanização.
O documento discute polímeros, incluindo sua definição como macromoléculas formadas pela repetição de unidades monoméricas. Ele classifica polímeros em naturais e sintéticos e discute as reações de polimerização por adição e condensação. Também aborda aplicações comuns de polímeros como o polietileno, polipropileno e poliestireno.
O documento descreve a borracha de estireno-butadieno (SBR), incluindo sua história, desenvolvimento e processo de produção. O SBR é um copolímero de estireno e butadieno amplamente utilizado, principalmente em pneus. Sua produção em emulsão envolve a polimerização desses monômeros a frio usando iniciadores de radicais livres. O processo de produção em solução permite maior controle estrutural do polímero resultante.
Este documento fornece um resumo sobre conceitos básicos de materiais plásticos, classificação, propriedades e aplicações dos principais tipos de plásticos. Aborda os conceitos de polímeros, monômeros e polimerização, além das fontes de matérias-primas como petróleo e gás natural. Explica a classificação de polímeros em naturais, sintéticos, termoplásticos, termofixos e elastômeros. Também resume as propriedades e usos do PE, PP,
Polímeros são compostos formados por moléculas grandes através de reações químicas. Eles possuem propriedades diferentes dos monômeros que os constituem e são classificados de acordo com o processo de preparação, estrutura e ocorrência. Exemplos importantes de polímeros sintéticos são o polietileno, polipropileno, poliestireno e PVC, que têm ampla aplicação no dia-a-dia.
O documento discute a aplicação de polímeros na construção civil, mencionando que eles incluem materiais como plástico e borracha. Descreve algumas de suas propriedades gerais e divisões em termoplásticos, termofixos e elastômeros. Fornece exemplos de uso de polímeros como PVC, poliuretano, policarbonato, borracha butílica e isopor.
O documento descreve o processo de fabricação de espuma através da reação química entre poliol, isocianato e água, resultando na criação de poliuretano. O principal equipamento é o tanque misturador, que controla a temperatura e bombeia os componentes. Após a mistura, a espuma é expandida em um túnel de espumação e cortada em blocos. As variáveis principais do processo, temperatura e pressão, devem ser controladas para definir as características do produto final.
O documento discute as indústrias de plásticos, incluindo suas características, classificação, história, matérias-primas e processos de fabricação. Aborda os principais tipos de plásticos produzidos via polimerização por condensação e adição, como resinas fenólicas e polietilenos, respectivamente.
O documento discute diferentes tipos de elastômeros de alto desempenho, suas características e aplicações em componentes automotivos. Descreve polímeros como EPDM, neopreno, Hypalon, CPE, FKM e borrachas poliacrílicas, fornecendo detalhes sobre suas propriedades químicas, mecânicas e resistência térmica que os tornam adequados para uso em mangueiras, vedações e outros itens do veículo.
Polímeros são compostos grandes formados por unidades menores chamadas monômeros. Existem polímeros naturais e sintéticos, que podem ser classificados como de adição ou condensação. A decomposição de polímeros é causada por agentes físicos, químicos ou biológicos e pode ter impactos ambientais como aterros sanitários.
Aula de polimerização COM MECANISMOS (1).ppsxPereiraJr2
As condições para a formação de um polímero requerem que o monômero apresente funcionalidade igual a 2 ou mais, permitindo a ligação de várias unidades monoméricas. A funcionalidade determina se o polímero será linear ou reticulado. As principais reações de polimerização são por adição em cadeia ou por condensação em etapas.
O documento discute a borracha butílica, um copolímero de isobutileno e isopreno usado para produzir peças como câmaras de ar, revestimentos internos de pneus e amortecedores. Ele descreve o histórico e processo de fabricação da borracha butílica, suas propriedades químicas e aplicações típicas. Além disso, discute as estruturas moleculares, insaturação, aditivos e processamento de compostos à base de borracha butílica.
O documento introduz conceitos básicos sobre polímeros, incluindo: (1) classificação de polímeros por origem, estrutura molecular, comportamento térmico e mecânico; (2) formação de polímeros através da polimerização de monômeros; (3) propriedades dos polímeros definidas por forças intermoleculares e estrutura cristalina.
O documento descreve o que é PET, seu histórico, processo de obtenção, estrutura molecular, propriedades, aplicações e reciclagem. O PET é um plástico termoplástico leve e resistente amplamente usado para embalagens de bebidas e outros produtos. Sua alta resistência mecânica e barreira a gases o tornam adequado para substituir vidro em muitas aplicações.
O documento descreve um minicurso sobre polímeros termoplásticos, termofixos e elastômeros ministrado por Odair José Morassi em São Paulo nos dias 9 e 10 de agosto de 2013, abordando características e ensaios de laboratório destes polímeros.
Auxiliares no processamento da borracha - Parte 1Borrachas
Este documento fornece informações sobre diferentes agentes de pega e proteção anti-chama utilizados na indústria de borracha. Detalha resinas hidrocarbônicas e de breu, asfalto e diferentes tipos de agentes anti-chama, incluindo materiais halogenados e parafinas cloradas. Explica como cada um funciona e suas aplicações na fabricação de pneus, mangueiras, calçados e outros produtos de borracha.
O documento discute os tipos de plásticos, suas matérias-primas e usos. Explica que os plásticos são feitos principalmente de petróleo e podem ser reciclados. Detalha vários tipos comuns de plásticos como PET, PVC e polipropileno e seus usos.
Este documento analisa a eficiência do agente de acoplamento silano em compostos poliméricos de borracha. Aborda:
1) Sílica precipitada amorfa, sua caracterização e aplicações em borrachas;
2) Resistência ao rolamento em pneus e fatores que contribuem;
3) Agentes de acoplamento silanos, sua eficiência, mecanismos de adesão e reforço, silanização, interação com polímeros.
Realiza análise comparativa de seis formulações variando a
O documento discute as propriedades e classificações de cargas utilizadas em polímeros. As cargas podem ser classificadas como de reforço, enchimento ou funcionais, e influenciam as propriedades físicas e químicas dos polímeros. As cargas também podem ser classificadas como inorgânicas, orgânicas ou metálicas.
O documento discute a teoria e métodos de vulcanização, mencionando o histórico do processo e descobertas importantes, como a adição de enxofre e aceleradores para reduzir o tempo de cura. Explica também como a vulcanização transforma a borracha de um estado plástico para elástico através da formação de ligações cruzadas entre as macromoléculas. Fatores como tempo, temperatura, espessura da parede e tipo de acelerador influenciam a velocidade e qualidade da cura.
1) Os polímeros são materiais orgânicos ou inorgânicos de alto peso molecular formados pela repetição de pequenas unidades chamadas meros.
2) Os polímeros têm diversas aplicações desde a medicina aos plásticos e são encontrados na constituição da maioria dos objetos do nosso dia a dia.
3) No entanto, os polímeros também causam problemas ambientais devido à poluição e é importante reciclá-los, reutilizá-los e reduzi-los.
O documento discute o processo de vulcanização, que envolve aplicar calor e pressão à borracha para dar forma e propriedades ao produto final. Ele lista os materiais usados no processo, incluindo enxofre, peróxidos orgânicos e ativadores. Também descreve o processo de vulcanização a vapor, que usa vapor saturado sob pressão para permitir temperaturas mais altas e tempos de cura mais curtos.
Tabela comparativa entre algumas propriedades de diversos tipos de borrachasBorrachas
O documento apresenta uma tabela comparativa com as propriedades técnicas de diversos tipos de borrachas, incluindo borracha natural, SBR, NBR, EPDM, entre outras. São listadas informações como temperatura de transição vítrea, resistência à tração, abrasão e outros fatores, além de indicar qual tipo de borracha é mais adequado para cada aplicação. A tabela fornece dados técnicos valiosos para escolha do material de borracha de acordo com a propriedade desejada.
Este documento discute aditivos usados em polímeros termoplásticos, especialmente polietileno. Explica que aditivos como estabilizantes, cargas, plastificantes e lubrificantes são adicionados para melhorar as propriedades do polímero e seu desempenho. Também discute sinergismos e antagonismos entre combinações de aditivos, notando que certas combinações podem reduzir a eficácia dos aditivos.
O documento discute polímeros usados como biomateriais, incluindo suas propriedades, aplicações e estratégias de modificação. A maioria dos polímeros biomédicos são sintéticos e variam de macios a rígidos. Alguns polímeros comuns usados incluem polietileno, polimetilmetacrilato, politetrafluoroetileno e poliuretano.
Este documento fornece um resumo sobre conceitos básicos de materiais plásticos, classificação, propriedades e aplicações dos principais tipos de plásticos. Aborda os conceitos de polímeros, monômeros e polimerização, além das fontes de matérias-primas como petróleo e gás natural. Explica a classificação de polímeros em naturais, sintéticos, termoplásticos, termofixos e elastômeros. Também resume as propriedades e usos do PE, PP,
Polímeros são compostos formados por moléculas grandes através de reações químicas. Eles possuem propriedades diferentes dos monômeros que os constituem e são classificados de acordo com o processo de preparação, estrutura e ocorrência. Exemplos importantes de polímeros sintéticos são o polietileno, polipropileno, poliestireno e PVC, que têm ampla aplicação no dia-a-dia.
O documento discute a aplicação de polímeros na construção civil, mencionando que eles incluem materiais como plástico e borracha. Descreve algumas de suas propriedades gerais e divisões em termoplásticos, termofixos e elastômeros. Fornece exemplos de uso de polímeros como PVC, poliuretano, policarbonato, borracha butílica e isopor.
O documento descreve o processo de fabricação de espuma através da reação química entre poliol, isocianato e água, resultando na criação de poliuretano. O principal equipamento é o tanque misturador, que controla a temperatura e bombeia os componentes. Após a mistura, a espuma é expandida em um túnel de espumação e cortada em blocos. As variáveis principais do processo, temperatura e pressão, devem ser controladas para definir as características do produto final.
O documento discute as indústrias de plásticos, incluindo suas características, classificação, história, matérias-primas e processos de fabricação. Aborda os principais tipos de plásticos produzidos via polimerização por condensação e adição, como resinas fenólicas e polietilenos, respectivamente.
O documento discute diferentes tipos de elastômeros de alto desempenho, suas características e aplicações em componentes automotivos. Descreve polímeros como EPDM, neopreno, Hypalon, CPE, FKM e borrachas poliacrílicas, fornecendo detalhes sobre suas propriedades químicas, mecânicas e resistência térmica que os tornam adequados para uso em mangueiras, vedações e outros itens do veículo.
Polímeros são compostos grandes formados por unidades menores chamadas monômeros. Existem polímeros naturais e sintéticos, que podem ser classificados como de adição ou condensação. A decomposição de polímeros é causada por agentes físicos, químicos ou biológicos e pode ter impactos ambientais como aterros sanitários.
Aula de polimerização COM MECANISMOS (1).ppsxPereiraJr2
As condições para a formação de um polímero requerem que o monômero apresente funcionalidade igual a 2 ou mais, permitindo a ligação de várias unidades monoméricas. A funcionalidade determina se o polímero será linear ou reticulado. As principais reações de polimerização são por adição em cadeia ou por condensação em etapas.
O documento discute a borracha butílica, um copolímero de isobutileno e isopreno usado para produzir peças como câmaras de ar, revestimentos internos de pneus e amortecedores. Ele descreve o histórico e processo de fabricação da borracha butílica, suas propriedades químicas e aplicações típicas. Além disso, discute as estruturas moleculares, insaturação, aditivos e processamento de compostos à base de borracha butílica.
O documento introduz conceitos básicos sobre polímeros, incluindo: (1) classificação de polímeros por origem, estrutura molecular, comportamento térmico e mecânico; (2) formação de polímeros através da polimerização de monômeros; (3) propriedades dos polímeros definidas por forças intermoleculares e estrutura cristalina.
O documento descreve o que é PET, seu histórico, processo de obtenção, estrutura molecular, propriedades, aplicações e reciclagem. O PET é um plástico termoplástico leve e resistente amplamente usado para embalagens de bebidas e outros produtos. Sua alta resistência mecânica e barreira a gases o tornam adequado para substituir vidro em muitas aplicações.
O documento descreve um minicurso sobre polímeros termoplásticos, termofixos e elastômeros ministrado por Odair José Morassi em São Paulo nos dias 9 e 10 de agosto de 2013, abordando características e ensaios de laboratório destes polímeros.
Auxiliares no processamento da borracha - Parte 1Borrachas
Este documento fornece informações sobre diferentes agentes de pega e proteção anti-chama utilizados na indústria de borracha. Detalha resinas hidrocarbônicas e de breu, asfalto e diferentes tipos de agentes anti-chama, incluindo materiais halogenados e parafinas cloradas. Explica como cada um funciona e suas aplicações na fabricação de pneus, mangueiras, calçados e outros produtos de borracha.
O documento discute os tipos de plásticos, suas matérias-primas e usos. Explica que os plásticos são feitos principalmente de petróleo e podem ser reciclados. Detalha vários tipos comuns de plásticos como PET, PVC e polipropileno e seus usos.
Este documento analisa a eficiência do agente de acoplamento silano em compostos poliméricos de borracha. Aborda:
1) Sílica precipitada amorfa, sua caracterização e aplicações em borrachas;
2) Resistência ao rolamento em pneus e fatores que contribuem;
3) Agentes de acoplamento silanos, sua eficiência, mecanismos de adesão e reforço, silanização, interação com polímeros.
Realiza análise comparativa de seis formulações variando a
O documento discute as propriedades e classificações de cargas utilizadas em polímeros. As cargas podem ser classificadas como de reforço, enchimento ou funcionais, e influenciam as propriedades físicas e químicas dos polímeros. As cargas também podem ser classificadas como inorgânicas, orgânicas ou metálicas.
O documento discute a teoria e métodos de vulcanização, mencionando o histórico do processo e descobertas importantes, como a adição de enxofre e aceleradores para reduzir o tempo de cura. Explica também como a vulcanização transforma a borracha de um estado plástico para elástico através da formação de ligações cruzadas entre as macromoléculas. Fatores como tempo, temperatura, espessura da parede e tipo de acelerador influenciam a velocidade e qualidade da cura.
1) Os polímeros são materiais orgânicos ou inorgânicos de alto peso molecular formados pela repetição de pequenas unidades chamadas meros.
2) Os polímeros têm diversas aplicações desde a medicina aos plásticos e são encontrados na constituição da maioria dos objetos do nosso dia a dia.
3) No entanto, os polímeros também causam problemas ambientais devido à poluição e é importante reciclá-los, reutilizá-los e reduzi-los.
O documento discute o processo de vulcanização, que envolve aplicar calor e pressão à borracha para dar forma e propriedades ao produto final. Ele lista os materiais usados no processo, incluindo enxofre, peróxidos orgânicos e ativadores. Também descreve o processo de vulcanização a vapor, que usa vapor saturado sob pressão para permitir temperaturas mais altas e tempos de cura mais curtos.
Tabela comparativa entre algumas propriedades de diversos tipos de borrachasBorrachas
O documento apresenta uma tabela comparativa com as propriedades técnicas de diversos tipos de borrachas, incluindo borracha natural, SBR, NBR, EPDM, entre outras. São listadas informações como temperatura de transição vítrea, resistência à tração, abrasão e outros fatores, além de indicar qual tipo de borracha é mais adequado para cada aplicação. A tabela fornece dados técnicos valiosos para escolha do material de borracha de acordo com a propriedade desejada.
Este documento discute aditivos usados em polímeros termoplásticos, especialmente polietileno. Explica que aditivos como estabilizantes, cargas, plastificantes e lubrificantes são adicionados para melhorar as propriedades do polímero e seu desempenho. Também discute sinergismos e antagonismos entre combinações de aditivos, notando que certas combinações podem reduzir a eficácia dos aditivos.
O documento discute polímeros usados como biomateriais, incluindo suas propriedades, aplicações e estratégias de modificação. A maioria dos polímeros biomédicos são sintéticos e variam de macios a rígidos. Alguns polímeros comuns usados incluem polietileno, polimetilmetacrilato, politetrafluoroetileno e poliuretano.
O documento discute polímeros, definindo-os como macromoléculas formadas pela ligação de monômeros. Explica alguns polímeros importantes como o polietileno, polipropileno e PVC, descrevendo suas propriedades e aplicações.
O documento classifica os polímeros sintéticos em termoplásticos e termorrígidos. Termoplásticos podem ser derretidos e moldados repetidamente pelo aquecimento e resfriamento. Exemplos são o policarbonato e nylons. Termorrígidos não podem ser derretidos e sua reciclagem é difícil. O documento também descreve os principais plásticos commodities de baixo custo usados em larga escala: polietileno, polipropileno, poliestireno e PVC.
O documento apresenta uma introdução sobre cura por radiação, descrevendo os principais componentes de formulações curadas por radiação UV/EB, tais como resinas, monômeros e fotoiniciadores. Explica o papel de cada componente e exemplifica diferentes tipos de resinas e monômeros, destacando suas propriedades e aplicações.
1. O documento descreve as principais características e aplicações dos plásticos mais utilizados, incluindo polietileno, polipropileno, poliestireno, ABS, nylon, acrílico, policarbonato, PVC e poliéster.
2. Os plásticos são divididos em termoplásticos, termorrígidos e elastômeros. Termoplásticos como o polietileno podem ser derretidos e moldados diversas vezes, enquanto termorrígidos como a baquelite tornam a recicl
O documento discute diferentes tipos de polímeros, incluindo polímeros vinílicos, elastômeros, copolímeros, vulcanização, polímeros termofixos, aramida, poliéster, poliuretano, policarbonatos, polifenol e polímeros termoplásticos. Fornece detalhes sobre as propriedades e usos de cada um destes polímeros.
O documento apresenta informações sobre matérias-primas utilizadas em formulações de cura por radiação, incluindo resinas insaturadas, monômeros e fotoiniciadores. As resinas podem ser éteres, ésteres, uretanos ou epóxis acrilados, com diferentes propriedades de acordo com sua estrutura química. Os monômeros são utilizados para diluir as resinas e melhorar características do filme curado. Já os fotoiniciadores iniciam a reação de polimerização sob luz UV ou EB
Modificação de Polipropileno com Peróxidos OrgânicosBorrachas
[1] O documento discute a modificação de polipropileno usando peróxidos orgânicos como iniciadores de radicais livres para promover reações químicas. [2] É explicado que os peróxidos orgânicos podem decompor-se termicamente gerando radicais que abstraem átomos de hidrogênio da cadeia polimérica. [3] Dois peróxidos comumente usados no processo são apresentados: dicumyl peroxide e α-α’-di(t-butyl-peroxy)-1,3-
O documento discute vários tipos de polímeros, incluindo polietileno, silicone, polifenóis, termofixos, copolímeros, vulcanização, poliéster, poliuretano, elastômeros, aramida, policarbonato, impactos ambientais de plásticos, termoplásticos e fibras têxteis. Fornece detalhes sobre as estruturas químicas e usos comuns de cada um.
[1] O documento discute tintas, seus principais componentes (resinas, pigmentos, solventes, aditivos) e suas propriedades. [2] Aborda também os tipos de tintas, consumo no Brasil e relação com engenheiros ambientais. [3] Finalmente, explica materiais usados na produção de tintas e seus possíveis impactos ambientais.
Modificação de Polipropileno com Peróxidos OrgânicosValdemirGarbim
O documento discute a modificação do polipropileno usando peróxidos orgânicos como iniciadores de radicais livres. Apresenta os diferentes tipos de peróxidos, seus mecanismos de decomposição térmica e parâmetros importantes para escolha do peróxido, como taxa de decomposição e capacidade de abstração de hidrogênio. Também descreve o mecanismo de modificação do polipropileno, onde os radicais gerados pelos peróxidos reagem com as cadeias poliméricas.
O documento discute o polipropileno, um plástico de alto crescimento devido às suas propriedades versáteis. É produzido através da polimerização do propeno usando um catalisador que forma longas cadeias de polímero. Pode ser moldado em diversos produtos através de processos como injeção, sopro e extrusão. Apresenta características como leveza, resistência química e mecânica que o tornam útil em muitas aplicações.
O documento fornece informações sobre matérias-primas utilizadas em formulações de cura por radiação, com foco em resinas e monômeros. Resumidamente: (1) Resinas insaturadas como epóxi acrilado, uretano acrilado e poliéster acrilado são usadas como base e afetam as propriedades do produto curado; (2) Monômeros acrílicos são adicionados para reduzir viscosidade e controlar propriedades como velocidade de cura e flexibilidade; (3) A funcionalidade das res
Este documento fornece uma introdução aos compósitos de matrizes termoplásticas, discutindo vários polímeros termoplásticos comumente usados como matriz, incluindo polipropileno, poliamidas, policarbonato e PEEK. Também descreve os benefícios dos compósitos de matriz termoplástica em relação aos termoendurecíveis, como tempos de processamento mais curtos e maior reciclabilidade.
Polímeros são compostos químicos formados por unidades estruturais menores (monômeros) ligadas em cadeias macromoleculares. A borracha natural é um polímero formado pela polimerização do monômero isopreno. Os polímeros podem ser classificados em polímeros de adição, que se formam pela adição sucessiva de monômeros com ligações duplas, como o polietileno, polipropileno e poliestireno.
O documento fornece informações sobre os produtos composites da Reichhold, incluindo suas unidades de produção, compromisso com a sustentabilidade, e uma variedade de resinas e gelcoats para aplicações na construção civil, transporte, náutica, esporte e lazer e indústria. O guia destaca as melhores soluções da empresa e fornece tabelas com especificações e aplicações dos produtos.
O documento descreve a resistência química de compostos de PVC rígidos e flexíveis. Apresenta uma tabela comparando a resistência desses compostos a diversos agentes químicos como ácidos, álcalis e solventes orgânicos. Explica que compostos rígidos geralmente apresentam maior resistência, enquanto a presença de plastificantes reduz a resistência de compostos flexíveis.
Este documento contém resumos de estudantes sobre diferentes tipos de polímeros, incluindo poliéster, silicone, kevlar, poliamida e polímeros termofixos. Cada estudante fornece detalhes sobre a estrutura, propriedades e aplicações de diferentes polímeros. O documento também inclui informações gerais sobre polímeros, classificação de polímeros, elastômeros e vulcanização.
Semelhante a Lecture_week 4 Aditivos em Polimeros.pdf (20)
3. IntroductiontoAdditivesinPolymerComposition
Plástico = Polimero + aditivo
A grande diversidade de propriedades dos polímeros deve-se à grande variedade de aditivos que se
lhes pode adicionar.
MISTURA OU COMPOSIÇÃO
É a incorporação dos aditivos selecionados na massa do polímero com o objetivo de promover
uma mistura uniforme de todos os componentes.
Equipamentos usados: misturadores
7. 7
AditivosPlasticizantes
FUNÇÃO: Penetrar entre as moléculas do polímero, separando-as e diminuindo a sua interação
Promove o escorregamento das cadeias, facilitando o processamento e
conferindo maior flexilbilidade ao produto final (funde a Tª mais baixa)
8. 8
São, geralmente, substâncias orgânicas, às quais se exigem propriedades
como:
Baixa volatilidade
Estabilidade ao calor e à luz
Resistência à hidrólise
Viscosidade adequada
Compatibilidade com o polímero
Não migrar para a superfície do material plástico
Baixa inflamabilidade
Não tóxico, sem gosto nem cheiro
…e outras !
Embalagens Alimentares
AditivosPlasticizantes
9. 9
AditivosPlasticizantes
Polaridade e flexibilidade das moléculas dos plasticizantes determinam a sua interacção com
os polímeros:
As moléculas de plasticizantes contém grupos polares e apolares e a sua razão determina a sua
miscibilidade no polímero.
Sólido rígido que deve a sua grande versatilidade em matéria de aplicações ao uso de
plasticizante
(teor de plasticizante: 10- 40%)
( PVC + plasticizante) é processado a T’s + baixas que o PVC rígido.
Exemplo: PVC
10. 10
AditivosPlasticizantes
1) Plasticizantes com grupo aromático polar:
• Contêm grupos polares ligados a aneis aromáticos.
• Comportam-se como moléculas dipolares que formam ligações com os átomos de cloro
pertencentes a duas cadeias poliméricas ou à mesma cadeia. Ex: esteres de ácido ftálico e
fosfato de tricresyl.
11. 11
2) Plasticizantes com grupo alifático polar
• Contêm grupos polares ligados a cadeias alifáticas (sem grupos aromaticos).
• Os seus grupos polares interaccionam com sítios polares da cadeia. A sua parte alifática flexível
pode escudar (shield) alguns sítios polares, reduzindo a extensão de interacções
intermoleculares.
• Ex. Alcoois alifáticos, ácidos, esteres alkílicos de ácido fosfórico.
AditivosPlasticizantes
12. 12
Acção de um
plasticizante de grupo
aromático polar no PVC
Acção de um
plasticizante de grupo
alifático polar no PVC
AditivosPlasticizantes Plasticizantes alifáticos são
menos miscíveis com os
polímeros do que os aromáticos
(temperatura de miscibilidade é
mais elevada) e por isso separam-
se mais facilmente do polímero
plasticizado. A sua acção de
plasticização é contudo mais
pronunciada do que a dos
aromáticos, para igual
concentração molar.
A cadeia alifática mantêm
flexibilidade numa larga gama de
temperaturamelhor elasticidade
de produtos acabados a baixas
temperaturas.
P. alifáticos: menor coloração sob
exposição ao calor (PVC).
13. 13
AditivosPlasticizantes
Uma grande parte dos plasticizantes são esteres, designadamente esteres de ácido ftálico
correntemente designados por ftalatos (um número significativo), esteres de ácido fosfórico e
ésteres de ácidos gordos (adipatos); também são conhecidos alguns plasticizantes poliméricos
como o polietilenoglicol e alguns poliésteres. Seguidamente apresentam-se alguns exemplos
PVC
Ftalato de Di(2-etil hexilo), ftalato de diisoctilo, ftalato de diisodecilo, ftalato de octilo decilo, ftalato
dicaprílico, fosfato de tricresilo, esteres de ácidos alifáticos dicarboxílicos (adípico, azelaico e
sebácico), citrato de monoisopropilo, citrato esteárico, maleatos e fumaratos, entre muitos outros;
Plasticizantes poliméricos (polietilenoglicol e poliesteres)
Sugestão para estudo (SE):
SE1-classifique os compostos acima indicados de acordo com os 2 critérios anteriormente referidos
Estrutura molecular do ácido ftálico
14. 14
AditivosPlasticizantes-Exemplos
Polímeros celulósicos:
Ftalato de dimetilo, ftalato de dietilo, ftalato de dibutilo, ftalato de dimetilciclohexilo, ftalato de
dimetilglicol, fosfato de tricloroetilo, fosfato de cresildifenilo, alguns glicolatos, algumas
sulfamidas.
Polivinilbutirais:
Trietilenoglicol, di(2-etil)butirato, proprionato de trietilenoglicol, alguns adipatos, alguns fosfatos.
Poliuretanos:
Ftalato de dibutilo, dibenzoato de etilenoglicol e a maioria dos plasticizantes usados para o PVC.
15. 15
AditivosPlasticizantes-Problemas
•Volatilização do plasticizante: Detetado através do resíduo oleoso (oily residue) em
materiais do interior do habitáculo dos automóveis.
•Fragilização do plástico: Visível no painel do carro quando abre fissuras (cracks) com o
envelhecimento.
•Migração para a superficie: Espécies migram para regiões de menor concentração, isto é, a
superfície onde as moléculas evaporam ou de onde são removidas.
Moléculas pequenas migram mais rapidamente do que moléculas longas, mas os
plasticizantes de menor dimensão são mais efetivos.
Moléculas de plasticizante mais pesadas, menos voláteis, migram lentamente, evaporaram-se
lentamente, mas deixam resíduo oleoso.
Necessário compromisso: plasticizante que migra rapidamente mas evapora de forma limpa e o
plasticizante mais pesado, de migração lenta, mas que tende a deixar vestígio oleoso.
17. 17
AditivosPlasticizantes–ExemploPVC
A temperatura de fusão do PVC poderá variar entre os 80 a 180 ℃, dependendo da concentração
de plasticizante.
Aumentando a concentração de plasticizante
de 37 % para 42 % leva a um decréscimo na
Tg de -7.5℃ para -21.5 ℃.
+ Plasticizante
- Plasticizante
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AditivosPlasticizantes–CargasouFillers
Utilizam-se para substituir o volume de plástico
FUNÇÃO:
Tornar o produto mais barato sem prejuízo das suas propriedades
Efeitos (de um modo geral):
Rigidez (stiffness) aumenta
Resistência à tracção (tensile strength)
aumenta
Exemplos:
Pó de madeira (serrim/wood flour)
carbonato de cálcio (para o PVC)
silicatos (talco para o PP)
Argilas “china clay” para o PVC e o ABS
Fibra de vidro
CNT’s e grafeno
Etc.
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AditivosPlasticizantes–Agentesdereforço
FUNÇÃO: Melhorar as propriedades mecânicas
Exemplos:
• Fibra de vidro + termoplásticos
• Fibra de vidro + termo-endurecíveis
• Carbono (“carbon black”) + elastómeros
• Fibras de Kevlar (a partir de poliamidas aromáticas)
A borracha deve muito do seu valor comercial
aos agentes reforçadores (carbono) com os quais
é aditivada: as suas propriedades mecânicas
como módulo de ruptura, módulo de
elasticidade e resistência à abrasão.
23. 23
AditivosPlasticizantes–Agentesdereforço
A nova era da exploração espacial contribuiu para o desenvolvimento de fibras com elevada
tensão de ruptura (tensile strength):
Fibras de carbono (obtidas por pirólise de fibras orgânicas (rayon, poliacrilonitrilo) - tensão de
ruptura próxima de 2,30 x109 N/m2.
Fibras de boro (obtidas por deposição de boro sobre filamento de tungsténio a partir de misturas
de BCl3-H2) - tensão de ruptura próxima de 3,50 x109 N/m2.
Estas características mecânicas são superiores às de alguns materiais monolíticos estruturais como
alumínio, aço e titânio.
kevlar fibra sintética desenvolvida pela Dupont (tensão de ruptura > 4x109 N/m2)
Alguns Aços: 400-500 MPa =4x108 -5x108 N/m2
(para-fenilenodiamina+ cloreto de tereftaloil )
Kevlar
24. 24
AditivosPlasticizantes–Modificadoresdetenacidade(toughness)
São materiais que possuem elevada tenacidade, tipicamente com elevadas deformações.
Ex: borracha (elastómero), sob a forma de pequenas partículas.
Conferem ao plástico capacidade de deformação adicional quando o plástico sofre um impacto,
permitindo-lhe assim absorver uma maior energia de impacto, melhorando
consequentemente a sua tenacidade. O efeito deste tipo de aditivo é consequentemente
oposto ao dos agentes de reforço.
Exemplo
ABS (ACRLILONITRILO BUTADIENO ESTIRENO)- plástico baseado em poliestireno;
A presença dos elastómeros polibutadieno e o poliacrilonitrilo na copolimerização confere ao
copolímero final uma elevada resistência ao impacto.
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AditivosPlasticizantes–PigmentoseCorantes
FUNÇÃO:
substâncias orgânicas ou inorgânicas (elementos metálicos) que conferem cor aos plásticos
(plásticos: naturalmente são incolores ou com tonalidades entre o branco e o castanho escuro).
Vantagens: Dispensa a pintura e outros acabamentos
Inconvenientes: - Mais um aditivo
- Reduzem a transparência
Para aplicações em plásticos que contactam alimentos e fármacos, os corantes tem que respeitar
apertadas normas de toxicidade
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AditivosPlasticizantes–PigmentoseCorantes
Corantes orgânicos
São geralmente moléculas aromáticas com duplas ligações carbono - carbono com electrões
fortemente deslocalizados, tendendo a absorver luz cuja frequência seja a necessária para excitar
esses electrões. Como absorvem em parte do espectro do visível, conferem côr.
Ftalocianinas com reduzido tamanho de partícula e índice de refração próximo do polímero.
Ex: Ftalocianina azul (cristais azuis brilhantes)
(tetrabenzoporphyrazina de cobre)-complexo de cobre com ftalocianina
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Sulfato de bário e dióxido de titânio –
Pigmento azul (Ultramarine blue) –pó de lápis lazúli
Oxido de crómio III –
Cromato de chumbo (PbCrO4)-
Cadmium Yellow- Sulfeto de cádmio (CdS), Cadmium Red – Seleneto de cádmio (Cd Se)
Molibdatos -
Flocos de alumíneo –
Carbono (“black carbon”)
AditivosPlasticizantes–PigmentoseCorantes
Branco
Azul
Amarelo
Verde
Vermelho
Prateado
Pigmentos inorgânicos
Negro
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Residence Time
The amount of time a pigment system undergoes processing and fabrication can significantly
affect appearance. Heat stability of colorants is not simply a function of temperature it is typically
a time-temperature relationship. Therefore, for a pigment pushed close to its heat limit, the time
at that limit should be as short as possible. Pigments are chemical entities, carrying the
potential to become involved in chemical reactions. If a reaction happens for any reason the
pigments involved are considered to be failures for the application.
Polymers are also affected by the time-temperature relationship. They face many of the same
problems as pigments. Many polymer systems inherently will yellow and/or darken with
extended exposure to temperature (themal degradation).
Shear
Significant shear is required during processing to fully disperse pigments in a plastic. Shear,
unfortunately, may also damage pigments or other particulate materials in the plastic such as
fillers and other performance additives. Pigments, as particulate matter, may be fractured
during the shearing process, but often, pigment color properties depend upon their specific
particle size distribution. If that distribution is altered by particle fracture, the observed color
can change.
AditivosPlasticizantes–PigmentoseCorantes
Mais informação aqui: LINK
29. 29
AditivosPlasticizantes–PigmentoseCorantes
Surface abrasion
Another possible dilemma for pigment particles undergoing shear is surface abrasion. Some
pigments carry most of their color value on the surface of the particle. If the shearing process
abrades the particle, a visible color change can result. It is imperative that the amount of shear in a
conversion process be consistently controlled.
Nozzles and Screw Tips
Injection molding machine nozzles and tips present a potentially damaging shear and heat
situation. Plastics pass through the nozzle/tip area at very high velocities and pressures during
the injection cycle. These parameters can induce large shear forces that may damage the polymer
matrix and other components. The high velocities also generate significant amounts of frictional
heat. It's not unusual to have a material temperature rise at the nozzle in excess of 40° C (104° F). If
this rise affects the heat stability of the pigments, polymer or any other component, failure of
appearance or physical properties is possible.
https://www.sabic-ip.com/staticcxp/user/en/LearnAboutColor/ColorBasicsDetail/polymer_processing.html
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AditivosPlasticizantes–PigmentoseCorantes
Polymer Drying: Most polymers must be dried before molding
or extrusion. Over-drying of a polymer for excessive times or at
excessive temperatures can cause color shifts and/or a loss in
physical properties
Part Cooling in the Mold
The rate of cooling in an injection mold can affect color and
appearance as well as physical properties. The cooling rate,
driven by the mold temperature, will affect the gloss of the
molded part and possibly could affect physical properties and
the clarity or transparency of some plastics.
Because many materials are thermochromic (changing color with temperature), color of molded
parts can drift for a considerable amount of time after processing. Parts should be fully cooled and
normalized to ambient temperature before assessing color. It is preferable to let parts cool
naturally, rather than through compressed air or water quenching, to more closely simulate actual
part conditions. Organic pigments are generally more susceptible to these phenomena than
inorganic pigments.
Mais informação aqui: Link
Corantes são caros....mais
caros do que muitos
polímeros !
Estratégias de poupança
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AditivosPlasticizantes–Lubrificantes
FUNÇÃO: facilitar a ejeção do polímero no molde
São ingredientes pouco solúveis no polímero que migram até á superfície formando um
revestimento superficial que reduz a aderência da peça às paredes do molde.
Na fabricação de peças por injecção em que é necessário assegurar uma elevada taxa de
produção de peças com elevada qualidade, o uso de lubrificantes é fundamental pois facilita a
etapa de desmoldagem.
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AditivosPlasticizantes–Lubrificantes
Exemplos
- Acido esteárico e estearatos metálicos
ácido esteárico, estearato de chumbo e estearato de cálcio; PVC- estearato de cálcio-0,8 a 1,2
%
-Amidas de ácidos gordos (0,05 a 0,1%)
Dietanolamida de ácido graxo
Estereato de Zinco
Estereato de Calcio
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AditivosPlasticizantes–Agentesdeformaçãodeespuma
AGENTES DE FORMAÇÃO DE ESPUMA/foaming agentes
FUNÇÃO: produzir plásticos alveolares
Os poros são produzidos pela libertação de gases injetados ou gases gerados por reação
química interna ou por volatilização de aditivos incorporados no materiais (solventes voláteis
que volatilizam com o aquecimento)
Exemplos:
Espuma de poliestireno por adição de pentano (volatiliza por aquecimento); espumas de
PP, PE e de PVC
Poliestireno expandido por injecção de CO2
Espumas de poliuretano (libertação de gás como produto de reação química)
34. 34
AditivosPlasticizantes–Agentesdeformaçãodeespuma
A formação de espumas poliméricas e composta por diversas etapas: Nucleação da bolha de ar,
expansão e solidificação.
A primeira fase “foaming” pode ser obtida por diversas maneiras, sendo as mais comuns por via
física, química ou mecânica.
Via física
1. Gases inertes: são dissolvidos no polímero fundido sob pressão, seguido pelo escape e
expansão dos gases dissolvidos por aumento da temperatura ou diminuição da pressão.
2. Foamable beads: Neste processo, um liquido com baixa temperatura de ebulição e
misturado com o polímero ou inserido sob pressão nas partículas poliméricas, e depois
aquecido para tornar o polímero em espuma. Ex. Álcool, Arene, cetona, aldeídos
3. Esperas ocas: as esperas ocas vidro ou plástico são adicionadas a resina, seguido por
moldação para obter as espumas poliméricas, apos a solidificao.
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AditivosPlasticizantes–Agentesdeformaçãodeespuma
Via química
1. Foaming agents: são adicionados a resina, aquecidos e pressurizados para libertarem o gas
(em geral azoto) para gerarem a espuma.
2. Reação química: Reações entre diferentes composições dos materiais base (ex. espumas de
poliuretano) leva a formação e libertação de gases (nitrogénio ou CO2), levando a formação
de espumas uma vez o material solidificado.
Via mecânica: ar e introduzido na resina polimérica através de agitamento mecânico, levando
a formação da espuma. O polímero precisa de estar fundido e possuir baixa viscosidade
Common Chemical Foaming Agents
38. 38
AditivosPlasticizantes–Retardadoresdechama
Com a exceção de polímeros halogenados e alguns polímeros com propriedades intrínsecas de
retardadores de chama, a maioria dos polímeros pode ser facilmente incinerada.
Retardadores de chama são adicionados para reduzir o risco de incendio: ex. produtos elétricos e
eletrónicos e industria da construção.
Retardadores de chama não transformam o polímero em não incinerável, mas reduzem a
velocidade de combustão, podem reduzir a energia livre e decompor em gases não inflamáveis
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AditivosPlasticizantes–Retardadoresdechama
Compostos Halogenados
Os halogéneos tem elevada afinidade para o hidrogénio produzindo gases muito densos (e
muito tóxicos) como o HCL, HF, HBr e HI, que excluem o oxigénio da área de combustão,
retardando a chama.
Compostos de Bromo estão ativos na fase gasosa durante a combustam , enquanto que o HBr
reage com radicais OH e H em formação, dando origem de radicais halogenados menos reativos.
Altamente desaconselhados para os interiores de transportes públicos aéreos
(1) Aditivos que limitam a velocidade de propagação de chama:
Ex: Sais de halogéneos :
Brometo de magnésio
Pentacloreto de fósforo
40. 40
(2) Aditivos que dificultam as reações de combustão
Compostos químicos que modificam as reações de pirólise dos polímeros ou as reacções de
oxidação implicadas na combustão, retardando-as ou inibindo-as.
Exemplo:
Possíveis reações em termoplásticos aditivados com um composto de bromo:
HO + CO = CO2 + H
.
H
. + O2 = HO + O
.
O
.+ HBr = HO
. + Br
.
HO
. + HBr = H2O + Br
.
RH + Br
. = R + HBr
.
AditivosPlasticizantes–Retardadoresdechama
A reacção em cadeia do radical livre é interrompida quando
a espécie altamente reactiva HO
. É substituída pelo radical
menos reactivo Br
.
A ação dos compostos de halogéneo também se enquadra neste
mecanismo.
41. 41
AditivosPlasticizantes–Retardadoresdechama
Compostos Hidróxidos Metálicos
(3) Aditivos que atrasam a combustão:
Hidratos de alumina: óxidos de alumina hidratados com significativo teor de H2O possuem
uma decomposição endotérmica (absorve energia) a altas temperaturas com libertação de agua.
Absorvem calor, libertam agua e diluem os gases de combustão.
Al(OH)3 + Energy Al2O3 + H2O ∆H = 1300 kJ/kg
(T=205ºC)
(... liberating their chemically combined water (34.6%), thus cooling the polymer and delaying
ignition )
42. 42
(3) Aditivos que atrasam a combustão:
Magnesium Hydroxide and Magnesium Carbonate
Mg(OH)2 + Energy MgO + H2O ∆H = 1202 kJ/kg
(T=320ºC)
Combinations of Al(OH)3 and Mg(OH)2 are sometimes used to achieve release of water and cooling over a
range of temperatures, thus reducing heat release and smoke evolution.
MgCO3 is the other important hydrated flame-retardant mineral: it decomposes into CO2
AditivosPlasticizantes–Retardadoresdechama
45. 45
AditivosPlasticizantes–Retardadoresdechama
Compostos de Fosforo e Azoto:
Reação endotérmica promotora da formação de ácido fosforoso que, por reacção com o
polímero, conduz à formação de uma camada isolante de carbono na superfície do plástico
durante a combustão que impede a propagação do fogo.
(i) reação de formação de ácido fosforoso catalisada pela temperatura de combustão e posterior
desidratação, atrasando a recção de combustão:
(ii) formação de camada de carbono reticulada e protetora:
(NH4PO3)n
(HPO3)n
> 250 C
-n NH3
P P4O10 (HPO3)
H2O
O2
°
(HPO3) + Cx(H2O)m ["C"] + (HPO3)n x mH2O
46. 46
Compostos de Fosforo e Azoto: Sistemas de intumescência
AditivosPlasticizantes–Retardadoresdechama
Compostos que promovem reações de carbonização e a formação de espuma que protege e isola
o substrato da combustão e do oxigénio que a alimenta.
Polifosfato de melamina Pirofosfato de melamina Pirofosfato de piperazina
48. 48
Retardadores de chama e Supressores de Fumo
AditivosPlasticizantes–Retardadoresdechama
Problema de solução difícil: soluções que funcionam para retardar a chama fomentam a produção
de fumo.
Compostos desenvolvidos para o PVC: trihidrato de alumínio (Al(OH)3) e misturas de boratos
metálicos (Zinc Borate) e trióxido de antimónio (Sb2O3)
são consideradas efetivas como retardadores de chama e supressores de fumo.
Exemplo de aplicação:
Na produção de placas de
espuma de poliestireno
destinadas à construção civil
(isolantes térmicos e
acústicos), são usados
aditivos retardadores de
chama.
Nos vários tipos de cablagens de
automóveis (e outros meios de
transporte)
49. 49
AditivosPlasticizantes–Estabilizadores
ESTABILIZADORES: Função de evitar ou retardar o envelhecimento (“aging”) dos plásticos
Retardar a degradação por agentes físicos e químicos (como por ex. radiações UV, calor, etc..)
Alteração de cor, perda de transparência, de resistência, ocorrência de
fissuras (cracks), erosão, etc.
O PVC , com prolongada exposição solar, perde a cor…
50. 50
AditivosPlasticizantes–Estabilizadores
Estabilizadores a luz: Muitos polímeros são sensíveis a luz solar, e a combinação de raios UV
e oxigénio promove foto-oxidação.
Dependendo da energia da luz e da estrutura do polímero, a formação de radicais poderá ocorrer,
que por sua vez poderão reagir com o oxigénio por radicais peróxidos, formando hidroperóxidos e
iniciar um ciclo de auto-oxidação.
Poliolefinas como o PP e o PE ou elastómeros, são muito sensíveis a foto-oxidação, resultando
numa rápida degradação (PP chalking) ou formação de fissuras (cracks), descoloração, e perda das
propriedades mecânicas (Mw diminiu).
51. 51
AditivosPlasticizantes–Estabilizadores
Estabilizadores a luz: Estabilizadores UV / UV absorbers
Absorvem a radiação UV e dissipam sobre a forma de calor de modo a evitar a foto-sensibilização
do polímero.
O estabilizador UV deve possuir um alto valor de coeficiente de absorção e uma inerente
estabilidade a luz: ex. benzofenonas, benzotriazoles, hidroxifeniltriazinas, oxianilidas, difenilciano
acrilatos.
Dependendo da sua estrutura, os polímeros apresentam diferentes máximos de absorção no
espectro UV, portanto o estabilizador UV devera absorver radiação num amplo intervalo de UV’s.
Combinações de diferentes estabilizadores UV e HALS (Hindered-Amine Light Stabilizer) podem
ser usadas na composição do polímero.
Estruturas quimicas de alguns estabilizadores UV.
52. 52
Estabilizadores a luz: HALS (Hindered-Amine Light Stabilizer)
HALS raramente absorvem luz UV, mas atuam como radical scavengers e decompõem
hidroperóxidos. As estruturas químicas baseiam-se em piperidinas (C5H11N).
As estruturas mais comuns são compostas por aminas secundarias.
AditivosPlasticizantes–Estabilizadores
O mecanismo de estabilização começa pela oxidação
do radical nitroxilo (HNO), scavenging de um radical
alquilo (CnH2n+1), reação da alquilamina resultante com
um radical peroxido e a re-formação de um radical de
nitroxilo.
Mecanismo simplificada da acao do HALS
53. 53
AditivosPlasticizantes–Estabilizadores
Testes aos Estabilizadores a luz
A foto-oxidação e testada através da exposição a luz UV artificial ou através de ensaios de
degradação natural ou acelerada.
Degradação natural: o polímero e exposto as condições atmosféricas, em particular em zonas de
elevada exposição aos UV’s, e os resultados são influenciados pela estacão do ano, humidade,
poluição, etc. (Regiao Norte e mais húmida que o Algarve).
Degradação artificial: realizam-se numa camara que simula as condições atmosféricas, onde
lâmpadas que simulam o espectro da luz solar e com uma grande intensidade de UV são
utilizadas. Estas camaras tem ciclos de calor, humidade, noite./dia, etc. (ISO 4892).
Mudanças nas propriedades do material são detetadas através de
mudanças de aspeto visual (chalking, amarelecimento, aparecimento
de fissuras e escamação), redução das propriedades mecânicas
(tensão e deformação a rutura, impacto, diminuição do Mw).
55. 55
AditivosPlasticizantes–Estabilizadores
Sob a ação da radiação UV e em presença de oxigénio pode ocorrer :
degradação devido a cisão molecular
perda de cor e flexibilidade devido ao estabelecimento de ligações duplas
perda de flexibilidade e deformabilidade devido a reticulação (ligações cruzadas)
deterioração de propriedades mecânicas devido a reações de oxidação conducentes à
degradação da cadeia polimérica
+ UV
Inerte (pouco reativo)
Baixa toxicidade; coeficiente de atrito (Friction coeficient) muito baixo
Exemplo: PTFE (Teflon)
56. 56
Estabelecimento de ligações duplas
Sob a ação do calor e da luz, a cor do PVC altera-se: reações químicas em que intervêm radicais
livres perda de HCl
AditivosPlasticizantes–Estabilizadores
Forma-se o radical Cl• que abstrai um H formando HCl ;
o novo radical livre formado reage formando um composto insaturado e regenerando o
radical Cl•
• •
•
Cl + CH2-CH CH-CH CH=CH +Cl
Cl
Cl
- HCl
57. 57
À medida que se liberta HCl vão-se formando estruturas de polidienos alteração de
cor e de flexibilidade
CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH -HCl
Cl
Cl Cl
CH=CH-CH=CH-CH=CH
Estabelecimento de ligações duplas
Sob a ação do calor e da luz, a cor do PVC altera-se: reações químicas em que intervêm
radicais livres perda de HCl
AditivosPlasticizantes–Estabilizadores
Estabilizantes: compostos capazes de absorver ou neutralizar HCl, de reagir com radicais
livres, de reagir com ligações duplas ou de neutralizar outras espécies que possam acelerar
a degradação:
compostos de chumbo (carbonatos e sulfatos), compostos organometálicos (de bário,
cádmio, chumbo e zinco e cálcio).
58. 58
AditivosPlasticizantes–Estabilizadores
Sob a ação do oxigénio e catalisada pela radiação solar, pode ocorrer oxidação com
estabelecimento de ligações cruzadas:
polietileno
Borracha natural
Perda de deformabilidade e
elasticidade
Estabilizantes: compostos fenólicos (anti-oxidantes) coadjuvados por carbono (Carbon black)
59. 59
AditivosPlasticizantes–Estabilizadores
A reacção de oxidação é um processo em cadeia com radicais livres.
Perda de H com formação de
um radical livre O2
O2
formação de um
radical livre peróxido
formação de um hidroperóxido e de outro radical livre
61. 61
AditivosPlasticizantes–Estabilizadores
Hidroperóxido: R--O—O—H (R= grupo alquilo ou arilo)
C
C
H3
CH3
CH3
O
OH
Peróxido: R---O—O—R´
Sendo R,R´ grupos alquilo ou arilo.
Peróxidos: compostos instáveis; decompõem-se facilmente sob a ação da luz ou do calor,
originando radicais livres.
Grupo hidroperoxido
Exemplo:
62. 62
AditivosPlasticizantes–Estabilizadores
Radicais livres são altamente instáveis e entram facilmente em reações de cisão molecular:
Oxidação consequências
C
C
C
C
C
C
C
C
O
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
C
C
C
C
O
H
H
H
H
H
H
C
C
C
C
H
H
H
H
H H
H
H
Resultam duas cadeias poliméricas mais pequenas, uma das quais é um radical livre capaz de
reação posterior ⇒ deterioração das propriedades propriedades mecânicas
63. 63
AditivosPlasticizantes–Estabilizadores
Reações de hidrolise (ataque químico)
Polímeros com determinados grupos funcionais (esters, amidas, imidas, and grupos carbonato)
são particularmente suscetíveis.
Quando estes grupos estão localizados na cadeia principal, seguem-se reações de cisão.
Cisão molecular: resultam cadeias com menor peso molecular deterioração de propriedades
mecânicas (ex: tenacidade).
64. 64
AditivosPlasticizantes–Antioxidantes
Compostos que se combinam com radicais livres, produzindo espécies estáveis incapazes de reagir
posteriormente.
Os antioxidantes classificam-se basicamente em dois grandes grupos:
Antioxidantes Primários: terminadores de cadeia
Antioxidantes Secundários: decompõem o hidroperóxido
São frequentemente usados em conjunto visando a sinergia de efeitos
66. 66
Possível mecanismo de auto-oxidação em
plásticos
AditivosPlasticizantes–Antioxidantes
A auto-oxidação dos polímeros começa por
um processo de iniciação, formando radicais
livres, por exemplo a partir de defeitos na
cadeia polimérica.
A reação com o oxigénio origina radicais de
peroxido, seguido da formação de
hidroperoxidos através do sequestro de
hidrogénio, e a sua decomposição em radicais
hidróxido.
A cadeia e modificada através da formação de
estruturas que contem oxigénio (carbonilos,
álcoois, carboxílicos) e grupos insaturados
(vinil e vinilideno).
A despolimerizacao resulta em productos de
baixo peso molecular (Mw)
67. 67
AditivosPlasticizantes–AntioxidantesPrimários
A maioria dos antioxidantes primários são:
Fenóis: inibidos estereamente (phenols that are sterically hindered)
Aminas aromáticas secundárias
(1)
Radical fenóxido
Radical peróxido
+ +
Têm a capacidade de reagir facilmente com radicais de peróxido:
A reacção (1) compete com
reacções formadoras de
hidroperóxidos (à custa da
molécula polimérica; poupa
o polímero)
70. 70
AditivosPlasticizantes–AntioxidantesPrimários
AMINAS AROMÁTICAS : As aminas aromáticas actuam como oxidantes primários, sendo:
*
As aminas aromáticas são muitas vezes mais activas do que os fenois por apresentarem menor
inibição estérea. Garantem contudo menor estabilidade da cor, especialmente sob exposição à
luz.
71. 71
AditivosPlasticizantes–AntioxidantesSecundários
São geralmente compostos de enxofre (maioritariamente tioéteres e esteres de ácido
tiodipropriónico) ou triesteres de ácido fosforoso (fosfitos).
Compostos que reagem facilmente com hidroperóxidos produzindo outros produtos que não
radicais livres:
H2S R—S—R´ P(OR´)3
O
H C
O
CH2 CH2 SH
2
ácido
tiodipropriónico
tioéter Fosfito
72. 72
AditivosPlasticizantes–AntioxidantesSecundários
Compostos que reagem facilmente com hidroperóxidos produzindo outros produtos que não
radicais livres:
P(OR')3 + ROOH OP(OR')3 + ROH
Fosfito Hidroperóxido Fosfato
Reação de um fosfito com o hidroperóxido produzindo um fosfato e um álcool
S
R1
R2
+ ROOH OS
R1
R2
+ ROH
tioéter
Hidroperóxido
Sulfóxido
A posterior oxidação dos sulfóxidos produz
espécies com acrescida capacidade em
decompor os hidroperóxidos (quando
comparada com a dos tioéters originais -
formação dos intermediários ácido sulfónico
e dióxido de enxofre).
73. 73
AditivosPlasticizantes–Estabilizadoresdecalor
Degradação por adição de calor: o aumento da energia interna pode ser suficiente para
quebrar algumas ligações químicas, alterando significativamente grande parte das propriedades
mecânicas e físicas dos plásticos.
Poliimida
Zonas temperatura-tempo de vários plásticos (Ver
tabela que se segue) definem regiões em que o
plástico mantém 50% das suas propriedades físicas ou
mecânicas, quando aquecido durante diferentes
períodos de tempo, em ar.
PTFE
Poliimidas
HDPE, PP
75. 75
AditivosPlasticizantes–Estabilizadoresdecalor
Degradação por adição de calor
O aumento da energia interna pode ser suficiente para quebrar algumas ligações químicas,
alterando significativamente grande parte das propriedades mecânicas e físicas dos plásticos.
Estabilizantes térmicos: aditivos que conferem proteção contra a degradação térmica.
Exemplos
- materiais inorgânicos (elevada capacidade calorífica específica): calcário, talco e alumina.
- aditivos orgânicos Quando os aditivos inorgânicos penalizam as propriedades desejadas
(mecânicas) recorrem-se a aditivos orgânicos (mais caros): misturas de sais de metálicos
(estearatos de zinco/cádmio/bário) e estearatos de chumbo.
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AditivosPlasticizantes–Estabilizadoresdecalor
Existe uma sinergia entre estabilizadores compostos por Ca/Zn. Enquanto os sais de Zn
apesentam uma boa coloração inicial, o tempo ate a formação de HCl (descoloração) com o
aumento da temperatura e curto. Os sais de Ca aumentam a estabilidade térmica, mas com o
detrimento da perda de cor inicial.
Combinações de sais de Ca e Zn são usados como compromisso cor/estabilidade térmica.