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Materiais poliméricos
Aditivação em polímeros. 
Tipos de aditivos e funções.
Bloco 1
Renato Matroniani
Objetivos
• Estudar a importância da aditivação em materiais poliméricos. 
• Estudar os tipos de aditivos utilizados em polímeros. 
• Compreender a função de cada tipo de aditivo.
Introdução à aditivação em materiais poliméricos
• De acordo com Rabello (2000), os aditivos exercem uma importante 
função na ampliação da faixa de utilização dos materiais poliméricos. 
• A modificação de um polímero pode ser feita por meio de 
copolimerização, da produção de uma blenda ou de um composto 
polimérico, mas também por meio da utilização de aditivos.
• A utilização de aditivos pode ser feita, de acordo com a finalidade, 
desde o processo de polimerização até a produção do artefato 
polimérico para o consumidor final.
Introdução à aditivação em materiais poliméricos
Os aditivos precisam apresentar as seguintes características:
• Serem eficientes, a fim de que se possa utilizar o mínimo possível do 
produto.
• Serem termicamente estáveis na temperatura de processamento do 
polímero base.
• Possuírem boa dispersão nas misturas.
• Não migrar ou migrar quando desejável. 
• Serem estáveis em longos tempos de processamento.
• Não serem tóxicos, principalmente, se forem utilizados com alimentos, 
medicamentos e outras aplicações críticas.
• Não alterar as propriedades dos polímeros.
• Serem viáveis economicamente.
Principais tipos de aditivos para polímeros
Fonte: elaborada pelo autor.
Plastificantes
Estabilizantes e 
antioxidantes
Antiestáticos Nucleantes
Cargas ou 
enchimentos
Pigmentos
Retardantes de 
chama
Modificadores de 
impacto
Lubrificantes Espumantes
Figura 1 - Principais tipos de aditivos para polímeros
Aditivos plastificantes
• Também conhecidos como plasticizantes, segundo Callister Jr. e 
Rethwisch (2016), os aditivos plastificantes melhoram a ductilidade, 
a flexibilidade e a tenacidade dos polímeros. 
• Segundo Rabello (2000), também aumentam a processabilidade. 
• Esse tipo de aditivo é constituído de pequenas moléculas que ficam 
localizadas entre as cadeias poliméricas, o que aumenta o 
espaçamento entre essas cadeias e, consequentemente, aumenta a 
sua mobilidade. 
• Exemplo de utilização: PVC - policloreto de vinila.
Aditivos estabilizantes e antioxidantes
• Os estabilizantes e antioxidantes atuam retardando alguns 
fenômenos que podem ocorrer na degradação de polímeros, como 
por exemplo, segundo Rabello (2000):
• Quebra da cadeia principal.
• Reticulação das cadeias.
• Modificação da estrutura química, que pode trazer alteração de 
cor e também alterações nas propriedades elétricas.
• Esses fenômenos podem ocorrer devido a fatores físicos e químicos 
durante o processamento e também durante o uso do produto 
polimérico. 
Aditivos estabilizantes e antioxidantes
• Os estabilizantes atuam da seguinte forma para retardar a 
degradação do polímero por:
• Absorção de raios ultravioleta no lugar do polímero principal.
• Bloqueio superficial dos raios ultravioleta.
• Desativação de íons metálicos, que aceleram as reações de 
degradação do polímero.
• Ação antioxidante.
Aditivos antiestáticos
• Os aditivos antiestáticos atuam modificando a resistência elétrica da 
superfície, permitindo uma dissipação mais eficiente de carga 
eletrostática, segundo Rabello (2000).
• Os antiestéticos, geralmente, são incorporados antes ou durante o 
processamento do polímero. 
• O agente antiestático migra então para a superfície do produto, 
deixando a parte hidrofílica de sua cadeia em contato com o 
ambiente, permitindo, assim, a absorção de umidade do ambiente.
Aditivos nucleantes
• Para que o aditivo nucleante funcione adequadamente, deve ser 
insolúvel no polímero, ter ponto de fusão maior do que o do 
polímero e deve estar bem disperso. Esses nucleantes podem ser:
• Substâncias inorgânicas, como o talco, a sílica e a fibra de vidro.
• Compostos orgânicos, como certos pigmentos e sais de ácidos 
carboxílicos.
• Poliméricos, como alguns copolímeros de etileno/ éster acrílico.
Cargas ou enchimentos
• Cargas ou enchimentos são materiais sólidos que são incorporados 
aos polímeros, com o objetivo de reduzir os custos e/ ou aumentar a 
resistência mecânica dos mesmos. 
• Essas cargas adicionadas ao polímero, para atuar como um reforço 
ou apenas para enchê-lo, e que não se misturam com esse polímero, 
acaba por transformar o material em um compósito polimérico.
• As cargas mais comuns utilizadas são o carbonato de cálcio, as 
argilas, a fibra de vidro, o talco e o negro de fumo.
Pigmentos
• Também chamados de corantes, segundo Callister (2008), os 
pigmentos são substâncias adicionadas ao polímero para conferir cor, 
mas também podem interferir em sua opacidade.
• Os pigmentos são materiais que não se dissolvem no polímero 
principal, pois se mantém como pequenas partículas. 
• Os pigmentos também podem aumentar o brilho e melhorar a 
resistência à radiação violeta.
Aditivos retardantes de chama
• Os principais tipos de retardantes de chama, de acordo com 
Marturano et al. (2017) são:
• Halogenados: os compostos halogenados para essa aplicação 
utilizam cloro e bromo. São de baixo custo e efetivos em seu 
propósito.
• Organo-fosforosos: durante o processo de queima, é produzido 
ácido fosfórico, que reage e forma cinzas, que protegem o 
substrato polimérico.
• Inorgânicos: o mais utilizado é o hidróxido de alumínio que, no 
processo de queima, produz óxido de alumínio, que atua como 
protetor do substrato polimérico. 
Aditivos modificadores de impacto
• Os modificadores de impacto, em sua maioria, são compostos 
elastoméricos ou borrachosos.
• Possuem temperatura de transição vítrea e módulo de elasticidade 
mais baixo do que o polímero, segundo Marturano et al. (2017).
• Os modificadores de impacto podem ser incorporados ao polímero 
principal por meio de reações de polimerização ou por adição de 
partículas compatíveis. 
Aditivos lubrificantes
• A função de um lubrificante é facilitar o processamento e a mistura 
de polímeros. Isso ocorre porque o lubrificante diminui a aderência 
do polímero no estado fundido.
• Os principais tipos de lubrificantes são os ácidos ou álcoois graxos, 
como, por exemplo, o ácido esteárico e o álcool estearílico, e as 
amidas de ácidos graxos, como, por exemplo, a oleamida.
• Outros aditivos relacionados com os lubrificantes são os aditivos 
deslizantes e também os agentes antibloqueio.
Aditivos agentes expansores ou de expansão
• Os agentes físicos utilizados para expansão são compostos de baixo 
ponto de ebulição. Durante o processo de produção, na 
descompressão, esses compostos se volatilizam para formar a 
estrutura expandida do polímero.
• Os agentes químicos utilizados para expansão se encontram na 
forma de pó, que se decompõem durante o processamento, gerando 
um gás que expande o polímero. 
Aditivação em polímeros. 
Tipos de aditivos e funções. 
Bloco 2
Renato Matroniani
Revisando os principais tipos de aditivos e suas funções
Fonte: elaborada pelo autor.
Plastificantes
Estabilizantes e 
antioxidantes
Antiestáticos Nucleantes
Cargas ou 
enchimentos
Pigmentos
Retardantes de 
chama
Modificadores de 
impacto
Lubrificantes Espumantes
Figura 2 - Principais tipos de aditivos para polímeros
Fonte: adaptado de Rabello (2000, p. 108).
Figura 3- Efeito da umidade relativa sobre a resistividade de poliolefinas
10
11
12
13
14
15
20 40 60 80 100
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e
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iv
id
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Umidade relativa (%)
Revisando os principais tipos de aditivos: antiestáticos
A Figura 3 indica que quanto maior a umidade relativa, menor a resistividade 
superficial do material, o que permite maior dissipação de carga eletrostática 
para o ambiente. Isso ocorre porque a água dissipa as cargas eletrostáticas do 
material para o ambiente, auxiliada pelo aditivo antiestético.
Revisando os principais tipos de aditivos: expansores ou de 
expansão
Fonte: tanyss/ iStock.com.
A Figura 4 mostra um exemplo prático e clássico da aplicação de aditivos 
espumantes, que é o poliestireno expandido.
Figura 4 - Pilha de folhas de espuma de poliestireno
Teoria em prática
Bloco 3
Renato Matroniani
Teoria em prática
Suponha que você seja um engenheiro de desenvolvimento de produto 
de uma indústria de embalagens plásticas para açúcar refinado. É 
conhecido que a embalagem do açúcar refinado comum apresenta 
coloração branca. Com base nessa situação:
a) Quais aditivos devem constar na formulação de uma embalagem 
para essa finalidade?
b) Explique a finalidade de cada um dos aditivos utilizados nessa 
formulação.
c) Como se trata de uma embalagem para um produto alimentício, 
quais cuidados devem ser tomados na escolha desses aditivos? 
Explique.
Dica do professor
Bloco 4
Renato Matroniani
Orientações finais
• Utilizando um buscador acadêmico, como, por exemplo, o Google 
Acadêmico, busque pelos termos Aditivos Modificadores de Impacto 
e Aditivos Estabilizadores de Raios Ultravioleta.
• Os dois temas destacados são temas relevantes para quem estuda 
ciência e engenharia de materiais, na questão de aditivação de 
polímeros. Os modificadores de impacto podem transformar 
profundamente as propriedades mecânicas de polímeros, enquanto 
que estabilizadores de raios ultravioleta protegem os produtos 
poliméricos contra alterações de cor e degradação superficial.
Referências
BRODA, J., GAWŁOWSKI, A., JANUSZ, F., SLUSARCZYK C. Supermolecular
structure of polypropylene fibres modified by additives. 5th Central 
European Conference on Fibre-Grade Polymers, Chemical Fibres v. 15, 
Kraków, Polônia, 2007.
CALLISTER JR. W. D., RETHWISCH, D. G. Ciência e Engenharia de 
Materiais - uma introdução. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2016.
MARTURANO, V., CERUTI P., AMBROGI, V. Polymer additives, Physical
Sciences Reviews, Walter de Gruyter Ed., Berlim, Alemanha, 2017.
Referências
RABELLO, M. Aditivação de polímeros. 1a. ed. São Paulo: Artliber –
ABPol - Associação Brasileira de Polímeros, 2000. 
TITOW M. PVC technology. Berlim, Alemanha: Springer Science & 
Business Media, 2012.