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Aditivos para polímeros – Estabilizantes Térmicos/Antioxidantes Você já deve ter ouvido falar em estabilizantes térmicos ou antioxidantes, certo? Mas você sabe o que são estes aditivos? Por que são incorporados em materiais poliméricos? Qual a importância de conhecer a formulação do polímero na seleção de materiais? Neste artigo discuto brevemente com você sobre esta classe de aditivos para polímeros. Afinal, este também é um dos aditivos mais utilizados na indústria do plástico. O que são? Todo material plástico é suscetível à oxidação (quebra das cadeias moleculares pela ação do oxigênio). Especialmente quando submetidos a altas temperaturas, os polímeros podem ser degradados rapidamente e causar a falha de peças e componentes. É bem provável que, caso não fossem desenvolvidos sistemas de desativação (ou estabilização) das reações de oxidação, a grande maioria das aplicações de materiais poliméricos não seria possível. Esta estabilização é conseguida com uma classe de aditivos chamada de estabilizantes térmicos ou antioxidantes. Embora existam estas duas nomenclaturas que em teoria representam produtos diferentes, na prática sua ação é a mesma – retardar ou inibir a quebra das cadeias moleculares pelo oxigênio sob altas temperaturas. Por que são usados? A suscetibilidade dos polímeros à oxidação está presente em praticamente todas as fases da vida de um produto polimérico. Contudo, o processamento e o uso final (quando este envolve exposição a altas temperaturas) são os momentos mais críticos. As altas temperaturas envolvidas nestes momentos aceleram o processo de oxidação e, sem estabilização os materiais podem se degradar severamente. Existem basicamente dois tipos de estabilizadores – primários que inibem o início da reação de oxidação e secundários que atuam retardando a propagação da reação de oxidação. Diferentes mecanismos de degradação ocorrem em cada fase da vida de um produto polimérico e em função do tipo específico de polímero. Não é meu objetivo descrever estes mecanismos aqui. O importante é que existem diferentes tipos de estabilizantes térmicos e antioxidantes destinados a atuar em cada um destes cenários e sua função principal é estender a vida do material plástico quando exposto a altas temperaturas (note que não é aumentar a temperatura à qual o material pode ser exposto mas sim o tempo que pode ficar exposto a uma certa temperatura. Como isto afeta sua vida? O conhecimento detalhado dos mecanismos de oxidação específicos para cada material e as formas de estabilização, são fundamentais para os desenvolvedores de materiais. Formular um material adequadamente de forma que ele sobreviva ao processo de moldagem, à vida esperada em aplicação e ainda mantenha suas propriedades mecânicas, térmicas, elétricas, químicas etc é uma verdadeira arte. Agora, para você que desenvolve aplicações ou processos de transformação a importância está na fase de seleção de materiais. Enquanto praticamente todos os materiais comerciais possuem algum tipo de estabilização térmica para sobreviver ao processo de moldagem, nem todos possuem uma formulação que visa dar maior sobrevida aos produtos moldados. Sendo assim, se você desenvolve uma aplicação que será exposta a altas temperaturas é muito importante selecionar materiais que possuam estabilização térmica não só para a fase de moldagem mas também para a aplicação final. Geralmente, os materiais destinados a este tipo de aplicação possuem a designação ”estabilizado termicamente”. Se você atua no processo, o importante é observar a alimentação da máquina para garantir que o material correto está sendo utilizado. Uma vez que, visualmente, quase não há diferença entre um material estabilizado e um não estabilizado misturar estes materiais em processo é um problema bastante comum. Já tive experiências com isto e uma dica é que, pelo menos resinas de nylon na cor natural podem ser bem diferenciadas visualmente. As resinas termoestabilizadas possuem um tom esverdeado ou azulado enquanto as não estabilizadas possuem um tom mais amarelado. Por este mesmo motivo, resinas de nylon termoestabilizadas devem ser utilizadas com cautela em aplicações de cores claras. O fundo esverdeado influencia na tonalidade de cores como o branco ou amarelo. Ainda mais, conforme o estabilizante vai sendo consumido a coloração tende a mudar também... Conclusão Estabilizantes e antioxidantes são praticamente indispensáveis para aplicações em polímeros. Enquanto os mecanismos de degradação e estabilização são bastante complexos, algumas medidas simples na seleção dos materiais e no processo podem garantir a qualidade de seus produtos.
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