Embalagens de Plástico: Conceitos Fundamentais

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Universidade Federal de Viçosa 
– Campus Rio Paranaíba 
Profa. Marali Vilela Dias 
CAL490: Embalagem de Alimentos 
Embalagens de plástico 
Molécula de alta massa molecular, mas que não tem 
necessariamente, em sua estrutura, uma unidade de 
repetição 
Macromoléculas 
Conceitos fundamentais 
Polímeros 
É uma macromolécula formada pela união de moléculas 
simples ligadas por ligação covalente. 
Mero 
Unidades que se repetem regularmente ao longo da cadeia. 
 
Monômero 
Composto químico suscetíveis de reagir 
para formar polímeros. São micromoléculas 
 e devem ter funcionalidade 
Resina 
Termo originalmente aplicado a exsudação de plantas, sob a forma 
de líquido muito viscoso. São materiais solúveis e fusíveis, de peso 
molecular intermediário a alto. Empregado para designar polímeros 
sintéticos. 
 
Plásticos 
Material com propriedades intermediárias entre as de um líquido e 
as de um sólido. Caracteriza-se por ceder a tensões de 
cisalhamento, ter viscosidade elevada e ser capaz de escoar sob a 
ação de diferenças de pressão. 
 
Plasticidade 
Propriedade de um corpo de ser deformado por um esforço que lhe 
é aplicado e não retornar à forma original uma vez cessado o 
esforço 
Termoplástico orientado com a direção principal das cadeias 
poliméricas posicionadas paralelas ao sentido longitudinal (eixo 
maior). Ex. Poliester (PET) 
Borracha 
Elastômero natural ou sintético. Elastômero: polímero que, à 
temperatura ambiente, pode ser deformando repetidamente a pelo 
menos duas vezes o seu comprimento original. 
Fibra 
Polímeros 
Naturais 
Sintéticos 
Termoplásticos Termofixos 
 
 - Lineares: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- Ramificados: 
 
 
 
Cadeias longas, sem organização 
estrutural 
Cadeias longas, com ligações 
cruzadas 
Polímeros 
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 - Homopolímeros: Polímero que tem apenas um tipo 
de mero 
 
 - Copolímeros: Polímero que 
 é constituído por mais de 
um tipo de mero 
 
 
 
Polímeros 
Aleatório 
Copolímeros 
Alternado 
Em bloco 
Grafitizado/enxertado 
Ex. Borracha de estireno-butadieno: constituída de 25% e 75% 
respectivamente 
Mistura física de dois ou mais polímeros, sem reação química 
intencional entre os componentes. 
 
A interação molecular entre as cadeias poliméricas é 
predominantemente do tipo secundária (intermolecular). 
 
Objetivo: alterar as características físicas, químicas ou físico-química 
de um ou outro polímero 
Blendas poliméricas 
Síntese de polímeros 
Polimerização 
 
Reação ou o conjunto de reações nos quais moléculas 
simples reagem entre si formando um macromolécula. 
 
- Polimerização em etapas 
- Polimerização em cadeia 
- Polimerização com abertura de anel 
Polimerização em etapas (policondensação) 
Condensação sucessiva de grupos funcionais reativos (HCl, NH3). 
Não há a necessidade da adição de iniciadores para começar a reação. 
Policondensação 
Fatores que afetam a polirnerização em etapas 
i) Temperatura/tempo de reação 
ii) Catalisador 
reduz as barreiras de energia de ativação 
iii) Adição não equimolar dos materiais iniciais 
relação equimolar possibilidade de uma ponta de cadeia com um 
grupo funcional encontrar outra ponta de cadeia com o outro 
grupo funcional pode ser aproximada para 50%. 
Maneiras de se terminar uma polirnerização em etapas 
Adição não estequiométrica, Adição de um reagente monofuncional , 
Redução da temperatura 
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Polimerização em cadeia (poliadição) 
Instabilização da dupla ligação de um monômero. 
 
 
• Iniciação: geração de centro reativo: iniciador que ataca a dupla 
ligação 
• Propagação: crescimento da cadeia 
• Término: desaparecimento do centro reativo 
Polimerização por abertura de anel 
Abertura de monômero na forma de anel gerando uma 
bifuncionalidade. 
Nível energético mais baixo 
 
 Plásticos 
Monômeros 
Aditivos 
Auxiliares de polimerização 
 
Auxiliares de processamento 
 
Estabilizantes 
 
Modificadores de propriedades 
Matérias-primas para os plásticos 
• Termoplásticos: moldados por meio de temperatura e 
pressão. O ciclo pode ser repetido diversas vezes, sendo, 
portanto, a forma final reversível. Ex: PE, PP. 
 
• Termofixos: Polímeros que, por aquecimento ou outra 
forma de tratamento, assumem estrutura reticulada, 
tornando-se infusíveis ("thermoset polymers"). 
Não amolece, derrete com o calor. 
Ex: resina fenólica, resina uréica (sinteco). 
 
Plásticos 
Características dos Plásticos 
Com o desenvolvimento da indústria dos polímeros: substituição dos 
materiais vidro, metal 
 
 Pode ser transparente e não transparente 
 Flexibilidade de formas e propriedades 
 Menor peso, maior facilidade de manuseamento 
 Menor custo 
 Facilidade de processamento 
 Permite a obtenção de propriedades otimizadas 
 Baixa condutividade: são bons isolantes elétricos e térmicos 
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Desvantagens: 
 
 Baixa resistência à temperatura; 
 Baixa resistência mecânica; 
 Pouca estabilidade dimensional; 
 Alto coeficiente de dilatação; 
 Em sua maioria, os polímeros são combustíveis ou pelo menos 
capazes de alimentar a combustão. 
 
Fatores a considerar na escolha 
 
- Aspectos econômicos 
- Exigências de proteção 
- Restrições de legislação e do meio ambiente 
 
Tipos de estruturas utilizadas 
 
– Caixas (boxes) 
– Sacos, sacolas e bolsas (sacks, bags e pouches) 
– Garrafas (bottles) 
– Latas (cans, tin) 
– Copos (cups) 
– Embalagem bolha (blister) 
– Cestos e engradados (crates) 
Propriedades dos Plásticos 
•Densidade 
•São destruídos pelo fogo 
•São maus condutores térmicos e elétricos 
•Permeabilidade 
• Cristalinidade 
• Transições físicas 
• Propriedades mecânicas 
Taxa de permeabilidade 
Quantidade de permeante que passa através de uma 
unidade de área de uma embalagem, por unidade de 
tempo, nas condições de teste. 
 
TP gás = cm3 (CNTP)/m2.dia 
 1 atm, 25 ̊C, 0% UR 
 
TPVA = g/m2.dia 
 (32 ̊C e 50% UR ou 38 ̊C e 90% ) 
Permeabilidade 
• Permeação em filmes plásticos 
 
1. Adsorção e solubilização do permeante no 
polímero; 
2. Difusão do permeante através do polímero; 
3. Dessorção e evaporação do permeante na outra 
face do polímero. 
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Fatores que afetam a permeabilidade 
 
 Características específicas dos polímeros: 
- Ramificações 
- Ligações cruzadas 
- Cristalinidade 
 
 Condições ambientais 
- Temperatura 
- Umidade relativa 
Permeabilidade ao vapor d`água e ao O2 
Cristalinidade 
Polímeros: amorfos 
 cristalinos (semi-cristalinos) 
Polímero fundido – resfriamento - núcleos individuais: cristalitos 
(cristalização) - resfriamento lento - esferulitos 
Duas etapas: nucleação e crescimento 
CRISTALINIDADE 
 LDPE:55-70% 
 HDPE:75-90% 
 
Cristalinidade 
O que influencia: 
 Menor velocidade de resfriamento 
 Uso de cargas ou pigmentos 
 Ramificações 
 Processo de orientação 
(alinhamento) 
 
 
Com o aumento do grau de 
cristalinidade 
 
Diminui: 
 
Permeabilidade 
Transparência 
Resistência ao rasgamento 
Resistência ao impacto 
Alongamento 
faixa dde selagem 
 
 
 
Aumenta: 
 
Densidade 
Rigidez 
Resistência a tração 
Resistência a compressão 
Opacidade 
Temperatura de selagem 
Cristalinidade 
Região amorfas: resistência ao impacto, elasticidade, capacidade de 
termoformação, transparência 
Regiões cristalinas: estabilidade térmica, resistência à abrasão, 
barreira a gases e aromas e rigidez 
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Cristalinidade 
• Polímero cristalino: quebradiço, opaco 
 
• Polímero amorfo: maleável, maior 
transparência: Ex: PS, PC, PVC 
Transições físicas 
Tm 
Sólido quebradiço e frágil 
Temperatura de transição vítrea (Tg) (Glass transition 
temperature): Temperatura característica de polímeros amorfos 
na qual ocorre mudança drástica nas propriedades físicas do 
material, que comporta-se como líquido viscoso ou sólido 
borrachoso acima da Tg e como um sólido vítreo abaixo da Tg. 
Muda coeficiente de expansão térmica e capacidade calorífica 
 
Temperaturade fusão cristalina (Tm) (Melting transition 
temperature):Temperatura característica de polímeros semi-
cristalinos na qual ocorre mudança drástica nas propriedades 
físicas do material 
Fatores que afetam a Tg e Tm 
- Natureza química 
-Simetria 
- Volume livre 
- Grupo lateral 
- Rigidez/flexibilidade da cadeia principal 
- Massa molar 
- Copolimerização 
- Fatores externos 
Propriedades mecânicas 
Desempenho mecânico nos equipamentos de 
conversão, nas máquinas de acondicionamento e 
frente às inúmeras solicitações dos ambientes de 
estocagem e distribuição. 
- Espessura 
- Características do material (cristalinidade, massa 
molar, plastificante) 
- Processo de fabricação 
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Propriedades de tração 
Dependem dos seguintes fatores: 
 
-Tipo de material 
- Espessura 
- Condições de extrusão 
- Condições do ensaio 
 Propriedades mecânicas 
 
 
 Comportamento mecânico: Viscoso e Elástico 
 Viscoelasticidade é definida como o fenômeno pelo qual o 
polímero apresenta características de um fluido e de um 
solido elástico ao mesmo tempo. 
 
 
 A deformação dos plásticos apresentam duas componentes: 
uma fração elástica e uma plástica 
 Modelo: Mola/ amortecedor: 
Comportamento 
elástico: mola ideal 
Comportamento 
plástico: amortecedor 
 E







dt
d

- tensão;  - deformação; E – módulo elástico da mola; 
 - viscosidade do fluido no amortecedor; d/dt – taxa de deformação do pistão 
 Propriedade dos polimeros 
 
Limite de 
escoamento 
 Deformação em polímeros plásticos e frágeis 
 Teste de Tração: 
 
Instron Texturômetro 
Avaliação da qualidade de filmes flexíveis 
Solicitação característica das máquinas de acondicionamento, dos 
processos de conversão (impressão, laminação) e do manuseio 
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 Resultado: 
Polímero 
Limite de resistência 
à tração 
(MPa) 
Limite de 
escoamento 
(MPa) 
Alongamento na 
fratura 
(%) 
Polietileno (baixa 
densidade) 
8,3 - 31,4 9,0 – 14,5 100 -650 
Polietileno (alta 
densidade) 
22,1 – 31,0 26,2 – 33,1 10 – 1200 
PVC 40,7 – 51,7 40,7 – 44,8 40 – 80 
Metais 4100 600 100 
 Tensão x Deformação 
Propriedades de tração 
Na especificação ou desenvolvimento de filmes plásticos é 
importante observar quais propriedades de tração são 
adequadas para a aplicação pretendida: 
 
Filmes para conversão: as propriedades de tração até o 
ponto de escoamento 
Sacolas: resistência à tração no ponto de ruptura 
Seleção de materiais pela rigidez ou flexibilidade: módulo 
de elasticidade 
Outras propriedades mecânicas 
- Resistência à delaminação 
-Resistência ao rasgamento 
- Resistência à perfuração 
- Resistência da termossoldagem à tração 
- Resistência ao impacto por queda livre 
 Teste de Punctura 
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 Medição de força do selo de embalagem 
Plásticos mais usados pra alimentos 
 Polietileno de baixa 
densidade (PEBD) 
• Policloreto de vinilideno 
(PVdC) 
 Polietileno de alta 
densidade (PEAD) 
• Polietileno tereftalato 
(PET) 
 Polipropileno (PP) • Poliamida (Nylon) 
 Polipropileno orientado 
(OPP) 
• Poliestireno (PS) 
 Polipropileno biorientado 
(BOPP) 
• EVA 
 Policarbonato (PC) • EVOH 
 Policloreto de vinila (PVC) • Polietileno naftalato (PEN) 
Simbologia para as embalagens plásticas 
Material transparente e inquebrável. Extremamente 
leve. Usado principalmente para bebidas carbonatadas 
Material opaco, inquebrável, rígido, excelente resistência 
química. Muito usado em embalagens de produtos para uso 
domiciliar tais como: detergente, amaciante, potes. Em 
outros setores: embalagens de óleo, tambores de tinta. 
Material transparente, resistênte a temperatura, 
inquebrável. Usado em embalagens para água 
mineral, óleos comestíveis (atualmente em menor 
escala). Muito usado nos setores farmacêuticos 
(bolsas de soro, sangue, material hospitalar e de 
construção civil 
Material flexível, translúcido e inquebrável. Usado em 
embalagens flexíveis: sacolas e saquinhos de 
supermercado, leite e iogurtes, sacos de lixo 
Material rígido, transparente ou translúcido capaz de produzir 
superfícies com alto brilho. Possui capacidade de conservar o aroma, 
 é resistente a mudanças de temperatura; Potes e embalagens mais 
resistentes 
Material rígido, transparente e brilhante. Usado em potes para 
iogurtes, sorvetes, doces, pratos, tampas, aparelho de barbear 
descartável 
Neste grupo estão classificados os outros tipos de 
plásticos. Normalmente são empregados em peças 
técnicas e de engenharia, solados de calçados, 
material esportivo, corpos de computadores e Cd`s 
Polietileno 
 Unidade repetitiva 
 
 
Polímero obtido pela polimerização do gás etileno via radicais livres ou com 
catalisadores. A estrutura pode apresentar-se com maior ou menor grau de 
ramificação dependendo do processo de fabricação. 
 
Os principais tipos são: 
- Polietileno de baixa densidade (LDPE ou PEBDL): 0,916 – 0,940g/mL; 
- Polietileno linear de baixa densidade (LLDPE ou PEBDL): 0,890 – 0,940g/mL; 
- Polietileno de alta densidade (HDPE ou PEAD): 0,940 – 0,965g/mL. 
 
Algumas outras denominações são empregadas para faixas de densidades e peso 
moleculares específicos: 
- Polietileno linear de ultrabaixa densidade (ULDPE ou PEUBDL): 0,890 – 0,915g/mL; 
- Polietileno de média densidade (MDPE ou PEMD): 0,925 – 0,940g/mL; 
- Polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE ou PEUAPM): 0,940 –0,965g/mL e 
massa molar superior a 106 g/mol 
Etileno + uma a-olefina (occteno, hexeno, buteno) 
Polietilenos – Efeito das ramificações 
• LDPE (Low density polyethylene) 
Polietileno de baixa densidade 
– Radicais livres 
– 0,92-0,94 g/cm3 
 
• HDPE (High density polyethylene) 
Polietileno de alta densidade 
– Catalisador Ziegler-Natta ou metalocênico 
– > 0,95 g/cm3 
 
• LLDPE (Linear low density polyethylene) 
(Polietileno linear de baixa densidade) 
– Catalisador Ziegler-Natta ou metalocênico 
– 0,89 – 0,94 g/cm3 
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Características e propriedades para os polietilenos de baixa densidade 
 Adequado para produção de filmes com alta flexibilidade; 
 Boa transparência dos filmes com baixa espessura; 
 Boa barreira ao vapor de água; 
 Alta permeabilidade aos gases; 
 Grande faixa de temperatura de termosselagem (amolece abaixo de 100 ºC). 
 
Características e propriedades para os polietilenos de alta densidade 
 Alta cristalinidade; 
 Menor transparência e maior opacidade dos filmes; 
 Adequado para garrafas, balde e bandejas; 
 Melhores propriedades de barreira; 
 Maior resistência aos óleos, gorduras e compostos químicos. 
 
Características e propriedades para os PELBD em relação ao PEBD 
 Mais cristalino, mais rígido, menos transparente e maior temperatura de fusão 
 Maior resistência a tração, maior alongamento, maior resistência a perfuração, 
 Maior resistência ao impacto e ao rasgamento, mais resistente à termosselagem 
 Maior viscosidade e baixa resistência do fundido 
 Blendas de PEBD + PELBD 
 
Aplicações 
- Produção de filmes para uso diverso (simples ou multicamadas); 
- Filmes esticáveis e/ou encolhíveis; 
- Embalagens convertidas por laminação ou extrusão; 
- Sacolas para supermercados; 
- Embalagens rígidas (garrafas, bombonas, bandejas, caixas, 
engradados). 
Polipropileno - PP 
Unidade repetitiva: 
 Polímero obtido pela polimerização do monômero gasoso propileno 
com catalisadores do tipo Ziegler-Natta. 
 
 É vendido como homopolímero ou copolímero com etileno. O 
homopolímero é mais cristalino e mais opaco, ao contrário dos 
copolímeros. 
 
 Os filmes de PP apresentam bom rendimento devido a baixa 
densidade (0,90g/mL). 
 
 Temperatura de fusão cristalina relativamente alta (Tm= 170°C) 
Polipropileno - PP 
• Tg entre -20 e 10 ºC; 
 
• Copolimerização com etileno: reduz rigidez, aumenta 
resistencia a tração e reduz Tg e Tm; 
 
• Muito utilizado com nucleantes para controlar o crescimento 
de cristais, melhorando a transmissao de luz; 
 
• Orientação (OPP e BOPP): Melhora propriedadesde barreira à 
gases e ao vapor de água, desempenho mecânico, ótima 
transparência e brilho; 
– Reduz capacidade de alongamento e resistência ao rasgamento 
– Termosselagem ruim => laminação. 
Configuração de polipropilenos 
Polímeros atáticos, isotáticos e sindiotático 
Empregado 
comercialmente 
grau de 
isotaticidade: 88 
a 97% 
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Polipropileno (continua) 
 
 Características e Propriedades 
 
• Alta cristalinidade; 
• Possibilidade de esterilização por autoclavagem: alto ponto de 
fusão => alta estabilidade térmica (enchimento a quente e 
pasteurizados) 
• Alto rendimento na produção de embalagens convertidas; 
• Boa barreia aos óleos e gorduras; 
• Boa barreira ao vapor de água, média permeabilidade a gases; 
• Boa resistência a abrasão 
• Sensível a degradação oxidativa a altas temperaturas 
 
Aplicações 
 
• Filmes para embalagens flexíveis transparentes; 
• Filmes mono ou biorientados transparentes, metalizados ou 
perolizados; 
• Filmes para conversão de embalagens flexíveis; 
• Tampas e sistemas de fechamento; 
• Garrafas, potes, bandejas e caixas; 
• Garrafas transparentes obtidas pelo processo injeção-sopro 
Poliestireno - PS 
Unidade repetitiva (cadeia) 
Polímero obtido pela polimerização do monômero estireno (vinil-
benzeno) via radicais livres, resultando em homopolímero atático, 
amorfo e transparente (PS cristal ): 
 
Tg: 90 a 100 ºC 
 
O PS tem permeabilidade moderada a gases e alta permeabilidade ao 
vapor d`´agua 
 
Apresenta limitações técnicas devidas à fragilidade, ou seja, apresenta 
baixa resistência ao impacto e à flexão (quebradiço): 
Apresenta alta rigidez 
 
Uso: Mais utilizado como janelas em embalagens, copos 
 para aviação. 
 
Adição de borracha (polibutadieno ou estireno/butadieno) ao PS: 
poliestireno de alto impacto (PSAI ou HIPS= High impact PS) 
 
Maior resistência ao impacto e flexibilidade; 
Reduz transparência, resistência à tração e resistência térmica; 
Média permeabilidade a gases e alta permeabilidade ao vapor de 
água; 
 
Uso: bandejas ou embalagens termoformadas para alimentos, 
adequado para a produção de potes e frascos para produtos lácteos 
(forma/ enche/ fecha), pratos e copos descartáveis. 
PSAI branco/PSAI colorido 
PSAI/PS cristal 
 
 
Poliestireno de alto impacto (PSAI) 
Poliestireno expandido - PSE 
Técnica de expansão com o gás pentano: poliestireno expandido 
(PSE ou EPS= Expanded PS): 
- Baixa densidade e com boas características de isolamento térmico. 
 
Na fabricação do PS expandido aplica-se um agente expansor (éter, 
hexano); 
 
Elevada resistência ao impacto. 
 
É leve, não poroso, de baixa condutividade térmica, quimicamente 
inerte, resistente a óleos, gorduras, água e ácidos; 
 
Uso: Bandejas para envolver peças frágeis e sensíveis à abrasão, 
copos isolantes 
 
 
Poli (cloreto de vinila) (PVC) 
Unidade repetitiva 
Polímero termoplástico obtido pela polimerização do monômero 
cloreto de vinila via radicais livres gerando um polímero atático e 
amorfo. 
 
O PVC é um polímero rígido, transparente, duro à temperatura 
ambiente, difícil processamento: 
 Tg: 82 ºC 
 Densidade: 1,4 g/mL 
 TPVA superior a das poliolefinas e PG melhor 
 Resistente a óleos e gorduras, ácidos e álcali 
 
 
 
Uso: Chapa para termoformação de bandejas, blisters, frascos e garrafas 
com ou sem biorientação, Construção civil 
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Formulação de PVC (40 a 60%) + plastificantes e outros aditivos 
(estabilizantes, lubrificantes, pigmentos) antes da extrusão da 
resina para a produção de ampla gama de rigidez. 
 
São empregados como plastificantes: ftalatos, adipatos e fosfatos, 
que facilitam o processamento e melhoram as propriedades 
funcionais das embalagens. 
 
O PVC plastificado apresenta boas propriedades a baixas 
temperaturas, baixa resistência química e baixa propriedade de 
barreira. 
 
Uso: filmes plásticos esticáveis (stretch), envoltório de produtos in 
natura, filmes termoencolhíveis para lacres 
 
 
Poli (cloreto de vinila) - continuação 
Para a produção do PVC grau alimentar ou atóxico, os aditivos 
precisam ser aprovados pela legislação. 
 
 Aditivos a base de chumbo ou cádmio: aumenta a 
estabilidade foto-oxidativa e térmica durante o 
processamento: PROÍBIDOS: PVC atóxico ou PVC food grade 
 
 Geralmente, o alto grau de aditivação do PVC pode chegar a 
15% para os rígidos e até 40% para os flexíveis. 
Poli (cloreto de vinila) - continuação 
Poli (cloreto de vinilideno) - (PVdC) 
Cl 
H Cl 
H 
C C 
n 
Unidade repetitiva 
Derivados do eteno ou etileno contendo o 
radical vinilideno (duas valências livres no mesmo átomo de carbono); 
 
• PVDC: T de fusão de 388 a 401 ºC. Decompõe a 205 ºC (ácido 
clorídrico) 
 
• Adição de outros monômeros (cloreto de vinila – 6 a 28%): ponto 
de fusão 140 a 175 ºC 
 
• Adição de plastificantes (2 a 10%) 
 
• Resina para extrusão e revestimento (melhor propriedade de 
barreira) 
 Nomes comerciais: Saran (Dow Chemical) 
 Alta barreira a gases, vapor d` água e aromas; 
 Boa resistência: química, a óleos e gorduras; 
 Estabilidade dimensional; 
 Boas propriedades óticas; 
 Boa resistência térmica (processos de esterilizacao, aquecimento 
ao microondas e enchimento a quente) 
PVdC - continuação 
Poliamidas – Náilons (PA) 
 Unidade repetitiva: 
 Nylon: nome genérico da família de poliamidas 
 Nylons homopolímeros: Náilon-6 (PA-6) e Náilon-6,6 (PA-6,6) 
 
Poliamidas – continuação 
Copolílero: PA6/6.6: resinas com propriedades diferentes daquelas dos 
homopolímeros e tende a inibir a cristalização, pois quebra a 
regularidade da cadeia polimérica e resulta em menor ponto de fusão 
em relação ao homopolímero. 
 
 
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• Possuem: alta atração intermolecular: polímero cristaliza 
Alto ponto de fusão, boa estabilidade térmica, rigidez, resistência 
a abrasão e alta barreira a gases, aroma e solvente 
 
• Possuem região com alta flexibilidade: região amorfa 
Alta resistência ao impacto, elasticidade e boa 
termoformabilidade 
 
• Tm: 220 ºC (PA 6); 260 ºC (PA 6.6) e 195 ºC (copolímero 6/ 6.6) 
 
• Maior deficiência: baixa barreira ao vapor d´àgua e a perda de 
propriedade mecânica e de barreira com umidificação 
Poliamidas – continuação 
Poliamidas – continuação 
Figura. Cadeias paralelas do nylon são ligadas por ponte de H, entre os grupos amidas 
Figura. Inserção das moléculas de água nas pontes de H de poliamidas 
2 a 20% 
resistência a tração, módulo de elasticidade, propriedades de barreira 
a gases e a vapores orgânicos 
resistência ao impacto, a flexibilidade e o alongamento 
• Para superar a limitação de hidrofilicidade 
 Copolímeros amorfos: hexametileno diamina e ácidos 
aromáticos (ácido tereftálico) 
 Praticamente não são afetados pela umidade 
Exemplo comercial: nylon amorfo Selar PA da DuPont 
Poliamidas – continuação 
Poliamidas usadas na fabricação de embalagens: 
 Nylons 6, 6.6, 12 e MXD6 
Exemplos de Aplicações: 
 Produção de filmes mono e biorientados; 
 Filmes para laminação e coextrusão; 
 Embalagens a vácuo; 
 Embalagens termoformadas; 
 Embalagens rígidas em multicamada. 
 
Poliamidas – continuação 
Poliésteres 
• Polímeros obtidos por reação de condensação 
 
• Polietileno tereftalato (PET); 
 
• Policarbonato (PC). 
 Poli(tereftalato de etileno) (PET) 
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 1973: PET na aplicação de garrafas; 1989: Disponível no Brasil 
 
 As propriedades físicas e mecânicas do polímero dependem 
fundamentalmente do peso molecular médio das moléculas 
obtidas através do processo de polimerização. Propriedade 
viscosidade intrínseca (VI) : 
 
 A primeira etapa da reação de condensação (160 – 170 ºC) estado 
fundido onde é alcançado valor de massa molar relativamente 
baixa. 
 
PET: PM 12000 a 20000 e VI: 0,65 dl/g: fibra têxtil e filme (final da 
policondensação) 
 
 PM > 30.000 (VI > 0,74dl/g): embalagens sopradas 
 
 
 Poli(tereftalato de etileno) - continuação 
 
O polímero de baixo peso molecular é granulado e uma segundapolimerização do PET, desta vez no estado sólido, (pós-condensação no 
estado sólido): 16 horas a 250 ºC em reator com atmosfera inerte: 
aumenta o peso molecular e a viscosidade do polímero, permitindo que 
alcance o valor adequado para fabricação de garrafas. 
 
O processo de polimerização no estado sólido é também importante, pois 
reduz a presença de acetaldeído, produzido na primeira etapa da 
polimerização. 
 
Dependendo do processo de transformação da resina na embalagem final, a 
faixa de viscosidade irá determinar se o PET será para injeção/sopro ou para 
extrusão/sopro 
 Poli(tereftalato de etileno) - continuação 
• Boa transparência, brilho, boa resistência mecânica, 
excelente resistência química e à gorduras; 
 
• Alta barreira a gases e aromas, baixa barreira ao vapor de 
água, boa estabilidade térmica (faixa entre: 60 a 220 °C ). 
 
• Coextrusão e revestimentos: melhora as propriedades de 
barreira e as características de termosselagem. 
 
• A metalização do filme de PET melhora significativamente a 
barreira a gases, vapores e aromas. Aplicado para café, 
biscoitos, laminados flexíveis esterilizáveis, bag-in-box. 
 
 Poli(tereftalato de etileno) - continuação 
• Injeção-estiramento-sopro de garrafas de diferentes 
volumes para o segmento de bebidas carbonatadas, 
águas minerais, óleos comestíveis, molhos, temperos. 
 
• Embalagens termoformadas: bandejas e potes para uso 
em forno de microondas e convencional. 
 
 Poli(tereftalato de etileno) - continuação 
Policarbonato (PC) 
Figura. Reação de polimerização do policarbonato 
• Resina amorfa (transparente); 
• Resistência térmica (produtos que precisam de tratamento 
térmico); 
• Resistência química; 
• Alta resistência à absorção de pigmentos de produtos como 
chá, café, sucos de fruta, molhos de tomate, tinta; 
• Elevada resistência mecânica (rigidez e tração); 
• Elevada permeabilidade (vapor d`água e gases); 
• Baixa flamabilidade 
 
 
Policarbonato - continuação 
15 
• Garrafões para águas minerais e frascos e potes (fácil limpeza 
e durabilidade: garrafa retornável); 
 
• Bandejas para comidas congeladas 
 
• Mamadeiras infantis (RDC n. 41/2011) pela resistência ao 
calor 
• Frascos, potes recipientes, pratos e utensílios domésticos, 
seringas, etc. 
Policarbonato - continuação 
Copolímeros: COPOLÍMERO ETILENO e VINIL ÁLCOOL (EVOH) 
 
• Originado da reação entre os compostos etileno (27 a 48% - 
H2C=CH2) e álcool vinílico (H2C=CHOH). 
• Os grupos –OH altamente polares aumentam as forças 
intermolecualres, enqto os grupos etileno mantém a mobilidade 
das moléculas. Os grupos –OH tornam o polímero compatível 
com a agua, tornando-o um dos polímeros mais hidrofílicos 
aplicados em embalagens: 
• Etileno: melhora barreira à umidade, estabilidade térmica, 
flexibilidade 
• O polimero é altamente cristalino 
• É uma excelente barreira a oxigêncio, gases, aromas e 
solventes, apresenta alta resistência mecânica, estáveis 
termicamente. 
• Possui baixa aderência a poliolefinas que são apolares. 
necessitando de adesivos, exceto com as poliamidas. 
 
EVOH - continuação 
• Aplicações da resina de EVOH: filmes coextrusados para 
carnes e produtos de carne; bandejas coextrusadas para 
pratos prontos e garrafas coextrusadas para diversas 
aplicações, tais como: molhos, maionese, sucos de frutas, 
geléias, bebidas carbonatadas e cervejas. 
 
• Embalagens a vácuo ou inertizadas, atmosfera modificada 
(para manter o CO2) 
 
• Cerca de 80% da resina de EVOH é utilizada em combinação 
com PE e PP, por ser hidrofílico. 
 
Copolímero etileno vinil acetato (EVA) 
• Termoplástico resultante da reação entre os 
compostos etileno (-CH=CH-) e acetato de vinila 
(-OOC-CH3); 
 
• As propriedades variam em função da 
porcentagem de cada composto na estrutura do 
copolímero. 
 
• Porcentagem de acetato de vinila: 
 
• Porcentagem menor ou igual a 5% - Utiliza-se para 
filmes finos que apresentam maior transparência e 
resistência mecânica moderada; 
 
• Para porcentagens entre 6 e 12% - Melhora as 
propriedades de resistência ao impacto, as propriedades 
a baixas temperaturas e desempenho como filme 
esticável; 
 
• Porcentagens de 15-18% - Uso em filmes termoselantes 
para estruturas coextrusadas e blendas (mistura de 
polímeros). 
 
• Para porcentagens entre 18-30% - O emprego da resina 
é como adesivos. 
EVA - continuação 
• Aplicações: filmes termoselantes em estruturas 
coextrusadas (embalagens à vácuo, produtos 
congelados, “bag-in-box”); filmes esticáveis e adesivos 
para a formulação de “hot melts”. 
 
• As propriedades de barreira dos copolímeros de EVA 
são mais pobres quando comparadas com o PEBD. 
 
• O uso como revestimentos termoselantes é crescente, 
tendo em vista o mercado de embalagens flexíveis para 
alimentos congelados, sorvetes, manteiga e margarina. 
 
EVA - continuação 
16 
Definição: são concentrados de pigmentos, corantes ou aditivos que 
são dispersos em uma resina denominada resina veículo. Estas resinas 
podem ser PE, PP, EVA, PA, PS, PET, etc.. 
Obtenção: Primeiramente, os componentes que serão incorporados e 
a resina veículo são processados para serem dispersos (mixer). O 
segundo passo é a extrusão da massa obtida do primeiro 
processamento, e finalmente a granulação do material extrudado, 
quando o masterbatch adquire a forma de grão (pellet). 
 
Masterbatches Aditivos em plásticos 
 
 A aditivação tem como principais funções facilitar o 
processamento da resina e proteger a peça final de degradação por 
intemperismo (UV, calor, etc). 
 
 Estabilizantes/ antioxindantes 
 Plastificantes 
 Lubrificantes/Deslizantes 
 Pigmentos e corantes 
 Cargas 
 Antiestáticos 
 Agentes de expansão 
 Agentes nucleantes 
 Agentes de reticulação 
 Retardantes de chama 
 Modificadores de Impacto 
Razões para usar aditivos: 
 
• Melhorar as condições de processamento 
• Melhorar a estabilidade da resina à oxidação 
• Obter melhor resistência ao impacto 
• Aumentar ou diminuir a rigidez 
• Controlar a tensão superficial 
• Facilitar a extrusão e moldagem 
• Controlar a aderência entre filmes (blocking) 
• Reduzir custos 
• Aumentar a resistência a chama. 
 
Questões frequentes: 
 
Qual a aplicação da peça? Qual o processo de obtenção da 
peça? Qual o custo do aditivo? Quais aditivos usar? Quais 
as quantidades? Existe interação entre os componentes? 
Aditivos em plásticos 
 
Aditivos em plásticos 
 
Estabilizantes 
 
• Devido a interações físicas e/ou químicas dos materiais com o 
ambiente, eles podem perdem suas propriedades físicas originais. 
Este processo é chamado de Degradação ou Envelhecimento. 
 
• Os processos de degradação são função do tempo e estão 
relacionados as condições de processamento e uso. 
 
• Podem ser de dois tipos: 
– Degradação Termo-oxidativa 
– Degradação Foto-oxidativa 
Aditivos em plásticos 
 
Degradação Termo-oxidativa 
 
É a degradação por oxigênio ou outros oxidantes iniciada por 
processos térmicos, ocorrendo durante o uso, ou mais 
frequentemente, durante o processamento: PVC 
 
São reações via radicais livres. 
 
A presença de íons metálicos podem catalisar a decomposição dos 
polímeros ou de hidroperóxidos presentes. 
 
Aditivos em plásticos 
 
Degradação Termo-oxidativa 
Como resultado: o peso 
molecular medio do 
polimero é alterado, gdes 
quantidades de oxigenio 
são incorporadas 
17 
Aditivos em plásticos 
 
Degradação Foto-oxidativa 
 
Resultado da combinação da ação da luz e do oxigênio 
 
• Ocorre devido a formação de radicais livres quando o polímero é 
exposto à radiação ultravioleta (comprimento de onda de 100 a 400 
nm). 
 
• A absorção desta radiação por grupos específicos do polímero 
causa um aumento na excitação eletrônica, podendo resultar em 
cisão molecular: Como resultado podem ocorrer: mudança de cor, 
perda de flexibilidade e brilho e redução do PM do polímero 
 
 
Estabilizantes à luz ou estabilizantes ao UV são aditivos que 
previnema deterioração por foto-oxidação 
 
Aditivos em plásticos 
 
Forma de Atuação dos estabilizantes 
• Prevenção: 
Desativação de metais; 
Absorção de UV. 
Ex: hidroxibenzofenona 
em PVC, PE, PP 
• Redução da velocidade de iniciação: 
Desativação de estados excitados 
(quenchers). 
• Reação com os radicais livres: 
Uso de antioxidantes 
primários. 
• Desativação de hidroperóxidos: 
Uso de antioxidantes secundários. 
 
Comumente se combinam dois ou mais estabilizantes afim de se obter 
efeitos sinérgicos. Porem em alguns casos observam-se efeitos 
antagônicos. 
Aditivos em plásticos 
 Antioxidantes 
Utilizado para evitar a termo- ou foto-oxidação durante o 
processamento ou utilização da peça plástica. Exemplos: compostos 
fenólicos e organo-fosfatos 
 
Antioxidante primário (doadores de H): Ex: fénois e aminas 
aromáticas 
Antioxidante secundário (decompositores de peróxido): Ex: fosfitos, 
tiocarbamatos metálicos 
Ex. de uso: PP + antioxidante fenólico +fosfito: 0,08 a 1% 
Alfa-tocoferol em poliolefinas 
Aditivos em plásticos 
 
Lubrificantes/Deslizantes 
 
• estrutura macromolecular: alta viscosidade no estado fundido 
 
 Utilizados para facilitar o processamento do plástico. 
Exemplo: Erucamida em polietileno 
 
• Facilitam o processamento e mistura de polímeros, através da 
diminuição da viscosidade e da diminuição da aderência do fundido 
aos componentes da máquina 
 
Lubrificantes: internos: solúveis 
 externos: praticamente insolúveis 
 
Ex: esteres e amidas de ácido graxo, parafina e ceras de polietileno 
 
Com lubrificante o produto final apresenta superfície lisa e 
brilhante e mais homogêneos 
Aditivos em plásticos 
 
Lubrificantes – Requisitos básicos 
 
 Devem ser eficientes na redução da temperatura de 
processamento ou da viscosidade. 
 Devem ser estáveis durante o processamento. 
 Não afetar negativamente as propriedades mecânicas, elétricas 
e ópticas. 
 Não prejudicar a estabilidade à luz e ao ambiente. 
 Não migrar para a superfície. 
 Ser atóxico. 
 Melhorar o acabamento superficial. 
 Não provocar efeitos plastificante. 
Aditivos em plásticos 
 
Antiestáticos 
 
Os plásticos, por serem em geral isolantes elétricos, acumulam 
cargas elétricas estáticas na superfície. Isto gera problemas durante 
as etapas de produção, conversão e uso do produto: 
 
 Acúmulo de poeira; 
 Choque elétrico; 
 Danos eletrostáticos em componentes eletrônicos; 
 Geração de centelha; 
 Aderência de filmes e chapas 
18 
Aditivos em plásticos 
 
Eliminação da estática 
 
Aditivo anti-estatico reduz a resistividade do material. O uso destes 
aditivos é especialmente importante em embalagens para produtos 
inflamáveis. 
Estes aditivos podem ser internos ou externos. 
 Os internos são adicionados a massa polimérica antes ou durante o 
processamento 
 Os externos são aplicados diretamente sobre a superfície do 
produto. 
Aditivos em plásticos 
 
Agentes de expansão 
 
- Utilizados para a produção de peças espumadas porosas, que 
podem ser considerados como materiais compostos, polímero-
enchimento, sendo o enchimento as células de gás. 
 
• Exemplo: Pentano em PS expandido (Isopor) e azodicarbonamide 
 
Propriedades: 
 Isolamento térmica. 
 Amortecimento. 
 Menor densidade. 
 Maior rigidez específica. 
 Propriedades dielétricas. 
 Isolação acústica. 
Aditivos em plásticos 
 
Pigmentos/Corantes 
 
São utilizados para conferir cor aos materiais poliméricos, 
mas também podem aumentar brilho e opacidade e ter outros 
efeitos aditivos. 
 
 Categorias gerais: 
 Orgânicos; 
 Inorgânicos; 
 Solúveis 
Processos de transformação de plásticos 
1. Extrusão 
 1.1. Filmes planos 
 1.2. Filme inflado (balão) 
2. Injeção 
3. Sopro 
 3.1. Extrusão-sopro 
 3.2. Injeção-sopro 
4. Termoformação 
Extrusão 
Processo contínuo que consiste em fazer passar a massa polimérica moldável 
fundida através de matriz com o perfil desejado. Por resfriamento em água 
ou ar a peça extrusada vai solidificando progressivamente. O extrusado pode 
ser enrolado em bobinas, cortado em peças de dimensões específicas ou 
cortado em grânulos regulares, com uma faca rotativa. O processo permite a 
fabricação contínua de tarugos, lâminas ou filmes, isto é, produtos que 
apresentam perfil definido. 
 
Filmes planos (Flat die extrusion) 
A massa fundida de polímero alimenta um cabeçote 
plano onde se forma o filme, que alimenta um 
cilindro resfriado, sendo em seguida bobinado. 
Geralmente, apresenta melhores propriedades 
ópticas que um filme soprado e pode ser 
utilizado em linhas de produção mais rápidas. 
Como principal desvantagem tem-se uma 
orientação muito pequena na direção 
 transversal 
Filme inflado (balão) 
A massa polimérica fundida alimenta um matriz 
com fenda anular, com orifícios circulares 
concêntricos, onde se forma o filme tubular oco, 
mantido pela insuflação de ar. O balão formado 
alimenta um cilindro resfriado, sendo em seguida 
bobinado. 
Co-extrusão 
O material extrusado, contínuo, é gerado através 
de uma fenda plana, múltipla, e neste caso, o 
processo se denominado co-extrusão. Se a fenda 
for plana formam-se filmes planos multicamadas. 
 
Exemplo: filmes com várias camadas 
Empregados em embalagens de 
embutidos. 
Extrusão 
19 
Extrusão 
• Extrusão plana 
 
• Maior controle de espessura; 
 
• Maior transparência; 
 
• Menores cristais; 
 
• Maior produtividade 
Extrusão 
• Extrusão tubular 
 
• Melhores propriedades mecânicas; 
 
• Menor transparência; 
 
• Maior variação da espessura 
 
Injeção 
– Processo de injeção 
• Existe uma grande diferença entre os 
processos de injeção e extrusão. 
Enquanto no primeiro são desejáveis 
baixa viscosidade e alta fluidez, no 
segundo, é exigido alta viscosidade, o que 
garante que o material não escoe da 
saída do bico. 
Sopro(Blow molding) 
 
Processo de moldagem descontínuo, adequado para a obtenção de 
peças ocas, através da insuflação de ar no interior de uma pré-forma 
(“Parison”), inserida no interior do molde. No caso mais comum, a pré-
forma é um segmento de tubo recém-extrusado (extrusão-sopro). No 
caso de frascos ou garrafas obtidos a partir de polímeros que não 
possuem boa resistência do fundido, a pré-forma é uma peça injetada 
(injeção-sopro). 
 
Extrusão-sopro: a pré-forma é extrusada 
Injeção-sopro: a pré-forma é injetada. 
 
Exemplos: Garrafas de polietilenos, PP, 
PET, PVC e PC 
Pré-formas de PP obtidas pelo processo injeção-sopro 
com estiramento (injection stretching blow molding 
20 
Extrusão - sopro Injeção - sopro 
PET 
Injeção – estiramento – sopro 
Termoformação 
Existem três técnicas principais de termoformação: 
• Reverse draw forming, 
• Drape forming 
• Cavity forming. 
Exemplo: aplicado na produção de embalagens do tipo copos, 
potes e bandejas em grande escala industrial. 
 
Drape forming 
No processo a vácuo, a chapa depois de aquecida é “sugada” 
contra as paredes do molde 
Cavity forming 
Processo de pressão, a chapa depois de aquecida é 
“atirada” contra as paredes do molde por injecção de 
ar; 
 
21 
Reverse draw forming 
Processo “macho-fêmea” a chapa aquecida passa entre 
um molde e contra-molde tomando a forma destes. 
 
Aplicações da termoformação na linha 
de produção 
Moldagem por compressão/ prensagem Moldagem por compressão/ prensagem 
• Único processo que pode moldar materiais termofixos devido 
as sua ligações cruzadas; 
 
• A resina é fundida diretamente no molde; 
 
• Pressão e calor provocam o amolecimento da resina e tem-se 
a moldagem; 
 
• Após resfriamento a peça é ejetada; 
 
• Usado para tampas e peças para bandejas que vão 
diretamente do freezer ao forno; 
 
• Plásticos moldados por compressão possuem excelentes 
propriedades elétrica-isolante. 
 
Processos de conversão de 
plásticos 
 
Laminação: via seca; 
 via úmida; 
Coextrusão 
 
Metalização 
Calandragem 
 
Laminação22 
Laminação via seca Laminação via úmida 
Laminação via extrusão Coextrusão 
Metalização 
Calandragem 
Processo que permite a obtenção contínua de lâminas de plásticos, 
cuja espessura deve ser continuamente mantida regular. A composição 
polimérica moldável passa entre rolos superpostos, sucessivos, 
interligados 
 
Normalmente, a calandra tem quatro rolos de tamanhos distintos, que 
giram a velocidades ligeiramente diferentes 
23 
Plásticos x alimentos 
• Interação: 
 
– difusão plástico para o produto (monômeros); 
 
– scalping de aroma do produto para 
embalagem