Processamento de polimeros

POLÍMEROS

PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS

A técnica usada para o processamento de um polímero depende

basicamente:

1. Do material ser termoplástico ou termofixo;

2. Da temperatura na qual ele amolece (no caso de material

termoplástico);

3. Da estabilidade química (resistência à degradação oxidativa e à

diminuição da massa molar das moléculas) do material a ser processado;

4. Da geometria e do tamanho do produto final.


Os materiais poliméricos normalmente são processados em temperaturas

elevadas (> 100 ºC) e geralmente com a aplicação de pressão.

Os termoplásticos amorfos são processados acima da temperatura de

transição vítrea e os semicristalinos acima da temperatura de fusão.

Em ambos os casos a aplicação de pressão deve

ser mantida durante o resfriamento da peça para que

a mesma retenha sua forma.

Os termoplásticos podem ser reciclados.



O polímero termoplástico é aquecido, próximo ou acima da temperatura de

fusão, de modo que ele se comporte como borracha ou líquido, é então

introduzido em um molde ou em uma matriz, para se produzir a forma

desejada.

Elastômeros termoplásticos podem ser conformados do mesmo modo.

Nesses processos, as rebarbas e sobras podem ser recicladas e o desperdício

é minimizado.

Um menor número de técnicas é utilizado para os termofixos, uma vez que a

reticulação tenha ocorrido eles não podem mais ser moldados.


TÉCNICAS DE PROCESSAMENTO

Processos Contínuos

Extrusão de filmes, extrusão de fibras

Preenchimento de molde

Moldagem por injeção, moldagem por compressão

Moldagem de pré-forma

Sopro, conformação térmica

Moldagem gradual

Revestimento, moldagem por rotação

PROCESSAMENTO DE POLÍMEROSEXTRUSÃO

Fabricação contínua de tubos, lâminas, bastões e filmes, inflados ou não, isto é,

artefatos que apresentam perfil definido. Consiste em fazer passar a massa

polimérica moldável através de matriz com esse perfil, solidificando a peça

extrudada progressivamente, por resfriamento.

Aplicável a termoplásticos e termorrígidos. Ex. Tubos de PVC.

Extrusão de filmes

O tubo produzido é

insuflado com ar e ao

mesmo tempo estirado

para cima em um

processo contínuo.

O filme expande 3 vezes o

seu diâmetro original e ao

mesmo tempo é estirado

na direção longitudinal.


INJEÇÃO

Consiste em introduzir a composição

polimérica moldável fundida no molde,

por intermédio de pressão, fornecida

por um êmbolo.

É o mais comum dos processos de

moldagem

Termoplásticos. Ex.: utensílios

domésticos de PE e PS.

O molde é fechado, a válvula é

aberta e o polímero é empurrado

para dentro do molde, pela rosca

que serve de êmbolo.

Após a infeção, uma grande

pressão é aplicada para

compensar a retração no molde

por resfriamento



Co-injeção

Injetoras para co-injeção e sobreinjeção

(métodos de injeção de peças compostas

por mais de um material)


SOPRO

Obtenção de peças ocas através da insuflação de ar no interior de um tubo termoplástico amolecido pré-formado (parison).

Equipamento: extrusora ou injetora + ferramenta de sopro

O processo consiste em expandir o parison por meio de ar comprimido ou vapor dentro de um molde fechado, de modo que a superfície externa do parison entre em contato com a cavidade do molde, tomando sua forma.

Ex.: frascos de polietileno, garrafas PET, tanques de veículos




Moldagem por Termoformação

Consiste em submeter placas de materiais termoplásticos ao calor até

amolecimento, aplicando-as sobre moldes contendo orifícios nos quais se aplica

vácuo. Conforme a peça, pode-se ainda sobrepor pressão. Utilizado na

fabricação de peças descartáveis ou de grandes dimensões, pois permite o

emprego de moldes de baixo custo.

Ex.: copos de café.


Fiação (sem aquecimento)

1. Seca

Obtenção de fibras partindo de solução altamente

concentrada do polímero, que é passada através de

orifícios da fieira. Formam-se filamentos viscosos que se

solidificam pela evaporação do solvente e são enrolados

em bobinas para o processamento geral de fibras.

Ex.: fibras de poliacrilonitrila.

PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS2. Úmida

Obtenção de fibras partindo-se de solução aquosa alcalina do polímero que se

solidifica em meio ácido, após passar pela fieira. As fibras obtidas seguem o

processamento usual.

Ex.: fibras de rayon viscose.


Imersão

Obtenção de peças ocas por imersão do molde em solução viscosa ou em

emulsão de polímero.

Ex.: luvas de borracha.


Vazamento: processo rotacional (sem pressão)

Os polímeros podem ser vazados em moldes e solidificados neles. Os moldes

podem ser de vidro para produzir grossas chapas ou correias móveis de aço

inoxidável para o vazamento contínuo de chapas mais finas. A moldagem

rotativa é um processo especial onde a ação centrípeta força o polímero

contra as paredes do molde, produzindo uma forma fina.

Ex.: toldos.

Nos casos em que as peças são ocas e devem ter espessura uniforme, o material

viscoso é submetido a movimentação dentro dos moldes, em máquinas próprias

processo rotacional

Ex. bolas de PVC).


Moldagem por Compressão

A maioria dos termofixos é formada colocando-se se o material sólido antes

da reticulação em uma matriz aquecida. A aplicação de alta pressão e o

controle da temperatura fazem o polímero fundir, preencher o molde e

endurecer.

Ex.: pára-lamas e paineis de automóvei

Bibliografia de polímeros

André Lourenço Nogueira, Ricardo Antônio Francisco Machado, Rodrigo

Schlistin. Apostíla de Polímeros e Reações de polimerização. Laboratório de

Controle de Processos, Universidade Federal de Santa Catarina, 2002.

Processamento de polimeros

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