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Engenharia de Materiais – SENAI CIMATEC Engenharia de Materiais – SENAI CIMATEC ADITIVAÇÃO POLIMÉRICA MSc. Emanuela Santos Silva Engenharia de Materiais / SENAI CIMATEC TIPOS DE ADITIVOS A II Guerra Mundial INTRODUÇÃO 3 INTRODUÇÃO TODOS OS POLÍMEROS COMERCIAIS RECEBEM ADITIVOS SÍNTESE PROCESSAMENTO 4 APLICAÇÃO OS TIPOS E AS QUANTIDADES DE ADITIVOS ADICIONADOS DEPENDEM DO POLÍMERO EM SI, DO PROCESSO DE TRANSFORMÃÇÃO A SER UTILIZADO E DA APLICAÇÃO A QUE SE DESTINA O PRODUTO. MUITAS VEZES É PRECISO OTIMIZAR AS PROPRIEDADES POIS A ADIÇÃO DE UM CERTO ADITIVO, PARA SE ATINGIR UM DETERMINADO OBJETIVO, PODE ALTERAR DE FORMA NEGATIVA OUTRAS PROPRIEDADES DO POLÍMERO. 5 CLASSIFICAÇÃO GERAL ADITIVOS PROTETORES: ESTABILIZANTES, LUBRIFICANTES E ANTIESTÁTICOS ADITIVOS MODIFICADORES: OS DEMAIS 6 CLASSIFICAÇÃO POR CATEGORIA AUXILIARES DE POLIMERIZAÇÃO: CATALIZADORES INICANTES AGENTES DE RETICULAÇÃO OUTROS AUXILIARES: SOLVENTES, AGENTES DE TRANSFERÊNCIA, EMULSIFICANTES, ETC. AUXILIARES DE PROCESSAMENTO: LUBRIFICANTES AUXILIARES DE FLUXO POLIMÉRICO SOLVENTES 7 ESTABILIZANTES ANTIOXIDANTES ESTABILIZANTES TÉRMICOS DESATIVADORES DE METAIS ESTABILIZANTES DE ULTRAVIOLETA PRESERVATIVOS: EVITAM DEGRADAÇÃO POR MICROORGANISMOS. SÃO OS FUNGICIDAS E BACTERICIDAS CLASSIFICAÇÃO POR CATEGORIA 8 ADITIVOS MODIFICADORES DE PROPRIEDADES ANTIESTÁTICOS RETARDANTES DE CHAMA PIGMENTOS PLASTIFICANTES CARGAS AGENTES DE RETICULAÇÃO AGENTES DE EXPANSÃO NUCLEANTES CLASSIFICAÇÃO POR CATEGORIA 9 APLICAÇÃO A ESCOLHA ADEQUADA DOS TIPOS E QUANTIDADES DOS ADITIVOS UTILIZADOS É UM ASPECTO TECNOLÓGICO MUITO IMPORTANTE, QUE REQUER MUITOS EXPERIMENTOS (EM LABORATÓRIO E EM CAMPO) A FIM DE SE CONSEGUIR AS PROPRIEDADES ÓTIMAS. FATORES ECONÔMICOS TAMBÉM DEVEM SER AVALIADOS. 10 APLICAÇÃO EX: FORMULAÇÃO DE PVC PARA APLICAÇÃO COMO ASSOALHO PLASTIFICANTES – MELHORAR A PROCESSABILIDADE E AUMNETAR A RESISTÊNCIA AO IMPACTO E FLEXIBILIDADE EM TEMPERATURAS BAIXAS; CARGAS DE ENCHIMENTO – PARA REDUZIR OS CUSTOS; PIGMENTOS – PARA CONFERIR COLORAÇÃO; AGENTES ANTIESTÁTICOS – PARA FACILITAR A REMOÇÃO DO PÓ; ESTABILIZANTES TÉRMICOS – PARA EVITAR A DEGRADAÇÃO DO PVC DURANTE O PROCESSAMENTO. 11 APLICAÇÃO EX: TUBOS DE PP ANTIOXIDANTES ESTABILIZANTES DE ULTRAVIOLETA LUBRIFICANTES PIGMENTOS 12 APLICAÇÃO EX: TANQUES DE POLIÉSTER REFORÇADO COM FIBRA DE VIDRO AGENTES QUÍMICOS PARA EFETUAR A CURA DAS FIBRAS DE VIDRO DE REFORÇAMENTO AGENTES RETARDANTES DE CHAMA AGENTES ANTIESTÁTICOS – EVITAR ACÚMULO DE ELETRICIDADE ESTÁTICA QUE PODE GERAR CENTELHA 13 OBSERVAÇÕES APLICAÇÕES INADEQUADAS PODEM CONTRIBUIR PARA FALHA PREMATURA DO PRODUTO QUANTIDADE INCORRETA: ESPECIALMENTE IMPORTANTE NO CASO DOS ESTABILIZANTES, PLASTIFICANTES E CARGAS; ESCOLHA INCORRETA DO ADITIVO: RESULTANDO EM INEFICIÊNCIA, MIGRAÇÃO ACENTUADA OU VOLATILIDADE. POR EXEMPLO, PIGMENTOS QUE MIGRAM DE CABIDES DE POLIPROPILENO RESULTAM EM DESCOLORAÇÃO E MANCHAS NO TECIDO; ATUAÇÃO COMO AGENTE CAUSADOR DE QUEBRA SOB TENSÕES AMBIENTAIS: COMO ALGUNS TIPOS DE PLASTIFICANTES NO PVC QUE CAUSAM TRINCAS EM CONTATO COM ABS; 14 OBSERVAÇÕES APLICAÇÕES INADEQUADAS PODEM CONTRIBUIR PARA FALHA PREMATURA DO PRODUTO REQUISITOS DO PROCESSAMENTO OU MISTURA: QUE PODEM AFETAR AS PROPRIEDADES DO PRODUTO, PODENDO CAUSAR DEGRADAÇÃO TÉRMICA OU QUEBRA ACENTUADA DE FIBRAS DURANTE A FABRICAÇÃO DE COMPÓSITOS; DISPERSÃO INCOMPLETA OU NÃO UNIFORME: SITUAÇÃO ESPECIALMENTE CRÍTICA PARA O CASO DE ESTABILIZANTES, ONDE OCORRE DEGRADAÇÃO LOCALIZADA, E NO CASO DE CARGAS OU OUTROS ADITIVOS SÓLIDOS QUE CONCENTRAM TENSÕES, RESULTANDO EM FRAGILIZAÇÃO. EFEITOS SECUNDÁRIOS NÃO PREVISTOS: COMO ACELERAÇÃO DA DEGRADAÇÃO OU CRISTALIZAÇÃO ACENTUADA. ESTA É UMA SITUAÇÃO FREQUENTE COM ALGUNS TIPOS DE PIGMENTOS. OUTRO EXEMPLO É A LIBERAÇÃO DE HCL DE RETARDANTES DE CHAMA PRESENTES NO POLIETILENO, QUE PREJUDICA A APARÊNCIA SUPERFICIAL DE REVESTIMENTOS DE FIOS DE COBRE. 15 CONSUMO DE ADITIVOS DE FORMA GLOBAL OS ADITIVOS REPRESENTAM CERCA DE 20% EM PESO DO PLÁSTICO COLOCADO NO MERCADO. 16 APLICAÇÃO POM- POLIÓXIDO DE METILENO ABS – ACRILONITRILA – BUTADIENO - ESTIRENO 17 APLICAÇÃO O CRESCIMENTO MUNDIAL DA INDÚSTRIA DE ADITIVS PARA POLÍMEROS É ESTIMADO EM 10% AO ANO. AS INDÚSTRIAS PRODUTORAS TEM INVESTIDO EM INOVAÇÕES E ATUALMENTE OS ESFORÇOS SE CONCENTRAM EM CINCO ÁREAS PRINCIPAIS: MELHORA NO DESEMPENHO PARA RESISTIR ÀS CONDIÇÕES SEVERAS DE PROCESSAMENTO E SERVIÇO; PRODUÇÃO DE MISTURAS DE ADITIVOS FACILITANDO A INCORPORAÇÃO; REDUÇÃO NA TOXIDADE E SUBSTITUIÇÃO DE PRODUTOS QUÍMICOS QUE CAUSEM IMPACTO AO AMBIENTE E AOS TRABALHADORES; APRIMORAMENTO NAS TÉCNICAS DE PREPARAÇÃO DE CONCENTRADOS PARA REDUZIR OS PROBLEMAS DE COMPATIBILIDADE; MELHORA NA COMPATIBILIDADE DAS CARGAS COM O POLÍMERO, MELHORANDO SEU DESEMPENHO E REDUZINDO CUSTOS. 18
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