poliestireno expandido

Prévia do material em texto

Estireno
O estireno é um líquido oleoso, incolor e de cheiroa adocicado, que, a concentrações elevadas, torna-se bastante desagradável, com ponto de ebulição 145°C e ponto de solidificação -30,6°C. Pode ser obtido industrialmente a partir de vários processos, entretanto o mais utilizado consiste na desidrogenação do etil-benzeno. O etil-benzeno é obtido a partir da alquilação(é a transferência de um grupo alquila(é um radical orgânico) de uma molécula para outra) do benzeno por reação com o etileno, na presença de um catalisador, como por exempo:cloreto de alumínio (AlCl3). A desidrogenação do etil benzeno é provocada pela ação do calor, na presença de óxidos metálicos, tais como oóxido de zinco, cálcio, magnésio, ferro ou cobre. A temperatura do sistema deve ser entre 600°C a 800°C. A reação é endotérmica e apressão é reduzida pois ela se dá com aumento de volume.
A sua sigla é PS e sua identificação em processos de reciclagem é dada pelo símbolo em que o número 6 está rodeado por setas, conforme mostrado abaixo: O Estireno é bastante volátil (pode mudar de estado a temperatura ambiente)
O poliestireno PS
O poliestireno é um homopolímero de adição que, conforme o próprio nome indica, é formado por sucessivas adições do monômero estireno,( Em química, um monômero é uma pequena molécula que pode ligar-se a outros monômeros formando moléculas maiores denominadas polímeros). Mais conhecido como vinilbenzeno,é um plástico celular e rígido. 
O poliestireno foi fabricado pela primeira vez em 1929, tendo sido o primeiro plástico a ser produzido industrialmente.
O poliestireno é material transparente como o vidro, sólido, brilhante, inodoro, não prejudicial à saúde, resistente àhumidade, mas muito frágil.
Para resolver o problema da fragilidade recorre-se frequentemente à copolimerização, colocando em cadeia o poliestireno com polibutadieno, obtendo-se um copolimero em bloco chamado "polibutadienoestireno", que apresenta uma elasticidade muito superior à do poliestireno, já que os blocos de polibutadieno se comportam praticamente como uma borracha.
Mediante um processo análogo ao da formação de uma espuma, obtém-se o poliestireno expandido, que é um material leve e esponjoso.
Nos primórdios da moldagem por injeção, as resinas de poliestireno foram um fator importante no desenvolvimento deste processo. Conhecidas desde 1845, estas resinas somente adquiriram grande importância industrial no início da segunda guerra mundial e, atualmente, é um dos termoplásticos mais consumido sendo utilizado em processos de moldagem por injeção, sopro, termoformação, laminados, modificados com cargas minerais e fibras de vidro adquirindo característica de plásticos de engenharia.
Poliestireno expandido EPS
Na polimerização de adição, todos os átomos do monômero são incorporados na cadeia do polímero. O ponto de partida para as reações de adição é a quebra da ligação dupla carbono-carbono (C = C) presente nos compostos orgânicos.
Trata-se de um material sintético que constitui marca registrada da empresa alemã Basf. Ele é feito de um polímero - conjunto de sucessivas aglomerações de moléculas - do composto químico estireno, expandido em pequenas bolhas ocas de 0,4 a 2,5 milímetros de diâmetro. Essa composição está, inclusive, subentendida no outro nome do produto: espuma de poliestireno (polímero + estireno). Há, porém, uma diferença: essas bolhas tornam o isopor 30 vezes mais leve que o poliestireno comum. Sua expansão é provocada pela ação de um agente químico chamado pentano, que aumenta em até 50 vezes o tamanho inicial pela liberação de vapores. Mais de 97% do volume do isopor é constituído de ar, o que dá ao material a propriedade de isolante térmico. 
EPS é a sigla internacional do Poliestireno Expandido, de acordo com a Norma DIN ISSO-1043/78. No Brasil, é mais conhecido como "Isopor®", marca registrada da Knauf Isopor Ltda., e designa, comercialmente, os produtos de poliestireno expandido, comercializados por essa empresa.
O EPS foi descoberto em 1949 pelos químicos Fritz Stastny e Karl Buchholz, quando trabalhavam nos laboratórios da Basf, na Alemanha.
Vantagens
Baixa Condutividade Térmica
Baixo Peso
Resistência Mecânica
Baixa Absorção de Água
Facilidade de Manuseio
Versatilidade
Resistência ao Envelhecimento
Absorção de Choques
Resistência à Compressão
Sendo um material plástico na forma de espuma com microcélulas fechadas, composto basicamente de 2% de poliestireno e 98% de vazios contendo ar, na cor branca, inodoro, reciclável, não poluente, fisicamente estável, é sem dúvida um material isolante da melhor qualidade nas temperaturas de -70° a 80° Centígrados.
O processo de fabrico do EPS
Nas instalações dos produtores de EPS, a matéria prima é sujeita a um processo de transformação física, já não alterando as suas propriedades químicas. Esta transformação processa-se em três etapas :
A pré-expansão
A expansão do PS expansível é efectuada numa primeira fase num pré-expansor através de aquecimento por contacto com vapor de água. O agente expansor incha o PS para um volume cerca de 50 vezes maior do original. Daí resulta um granulado de partículas de EPS constituídas por pequenas células fechadas, que é armazenado para estabilização.
O armazenamento intermédio
O armazenamento é necessário para permitir a posterior transformação do EPS. Durante esta fase de estabilização, o granulado de EPS arrefece o que cria uma depressão no interior das células. Ao longo deste processo o espaço dentro das células é preenchido pelo ar circundante.
A moldagem
O granulado estabilizado é introduzido em moldes e novamente exposto a vapor de água, o que provoca a soldadura do mesmo; assim obtém-se um material expandido, que é rigijo e contém uma grande quantidade de ar. Para fabricar placas para a construção civil produzem-se blocos de EPS em grandes moldes paralepipédicos. Para fabricar moldados em EPS, o granulado é insuflado para dentro de moldes com a conformação das peças pretendidas. A escolha do tipo de matéria prima e a regulação do processo de fabrico, permitem a obtenção de uma ampla gama de tipos de EPS, com diversas densidades, cujas características se adaptam às aplicações previstas.
Leve
As densidades do EPS variam entre os 10-30 kg/m3, permitindo uma redução substancial do peso das construções.
Resistência mecânica
Apesar de muito leve, o EPS tem uma resistência mecânica elevada, que permite o seu emprego onde esta característica é necessária.
Baixa absorção de água e insensível à humidade
O EPS não é higroscópico. Mesmo quando imerso em água o EPS absorve apenas pequenas quantidades de água. Tal garante que o EPS mantém as suas características térmicas e mecânicas mesmo sob a acção da humidade.
Fácil de manusear e colocar
O EPS é um material que se trabalha com as ferramentas habitualmente disponíveis, garantindo a sua adaptação perfeita à obra.
O baixo peso do EPS facilita o manuseamento do mesmo em obra. Todas as operações de movimentação e colocação resultam significativamente encurtadas.
Resistente quimicamente
O EPS é compatível com a maioria dos materiais correntemente utilizados na construção de edifícios, tais como cimento, gesso, cal, água, entre outros.
Versátil
O EPS pode apresentar-se numa multitude de tamanhos e formas, que se ajustam sempre às necessidades específicas da construção.
Resistente ao envelhecimento
Todas as propriedades do EPS mantêm-se inalteradas ao longo da vida do material, que é pelo menos tão longa quanto a vida da construção de que faz parte. O EPS não apodrece nem ganha bolor, não é solúvel em água nem liberta substancias para o ambiente. Não foi observado qualquer efeito prejudicial para a saúde sendo correntemente utilizado como acondicionador de alimentos. O EPS não constitui substrato ou alimento para o desenvolvimento de animais ou microrganismos.
Baixa condutibilidade térmica
A propriedade mais importante do EPS é a sua capacidade de resistir à passagem do calor. Tal deve-se à sua estrutura celular, que éconstituída por muitos milhões de células fechadas com diâmetros de alguns décimos de milímetro e com paredes de 1 mm. Esta espuma é composta aproximadamente por 2% de poliestireno e 98% de ar. O fator decisivo para a boa capacidade de isolamento térmico do EPS é o de manter, permanentemente, uma grande quantidade de ar, quase imóvel, dentro das suas células.
Abaixo, as características exigíveis para o EPS – NBR 11752
Um material que pesa entre 13 a 25 kg/m3, e tem uma resistência à compressão de 1 a 2 kg/cm2.
PRODUÇÃO MUNDIAL DE EPS
É produzido em duas versões : Classe P, não retardante à chama, e Classe F, retardante à chama. Também também 3 grupos de massa específica aparenteI - de 13 a 16 kg/m3, II - de 16 a 20 kg/m3, III - de 20 a 25 kg/m3.
O EPS tipo “F” contém uma pequena quantidade de agente retardante de fogo (no máximo de 0,5%). Trata-se do hexabromociclododecano (HBCD). O HBCD tem um efeito benéfico quando o EPS é exposto a uma fonte de incêndio. A espuma se encolhe rapidamente retirando-se da fonte de calor, dessa forma a probabilidade de ignição é reduzida. Os produtos de decomposição do ativo causam o apagamento da chama, dessa forma quando retiramos a fonte de ignição, o EPS não continuará queimando. 
CONCRETO LEVE
No processo de fabricação de blocos de EPS o material passa pelo estado de pérolas de espuma de EPS com diâmetros que variam de 1 a 8 mm aproximadamente. Além das pérolas, todo EPS descartado poderá ser moído e reaproveitado. Ambos os casos descritos são agregados leves que servem para a preparação de concreto leve de EPS. Usando esse agregado leve com cimento, areia e água em proporções e numa seqüência específica de mistura, pode-se obter concreto leve com densidade aparente de 300 a 1600 kg/m3.
Sempre que não haja exigência de resistência a grandes esforços, esse tipo de concreto pode ser usado com grande redução de peso em elementos das edificações. Além do baixo peso, suas qualidades isolantes ampliam sua utilização dando um grande passo a caminho da industrialização de componentes da construção civil.
O EPS não é biodegradável, mas é reciclável. 
.Alguns processos implantados com sucesso para a reciclagem de EPS: 
O isopor é reciclável, mas sua coleta não é econômcia. O problema da coleta é que além do ispor ter baixo valor, sua densidade e peso são baixos. Para a reciclagem é preciso juntar toneladas de isopor, quer dizer, ter enormes espaços nos depósitos para acumulá-lo e muitas viagens para transportá-lo.
Nos aterros sanitários, ocupa muito espaço e satura com rapidez os espaços destinados ao lixo, dificulta a compactação, prejudicando a decomposição de materiais biodegradáveis. Nos lixões, o isopor libera gás carbônico se for queimado. Misturado ao restante do lixo, a céu aberto, o isopor pode demorar muito tempo para de decompor, já que não é biodegradável.