Os polímeros Termoplásticos obtêm-se por polimerização, reacção entre monómeros quimicamente iguais e não saturados, que se unem através do rompimento das duplas ligações, formando longas cadeias (macromoléculas)
Este tipo de polímeros pode ser classificado das mais variadas formas, nomeadamente quanto ao grau de cristalinidade, método de polimerização e aplicação geral. Atendendo a este último critério podemos agrupar os termoplásticos em estirénicos, poliolefinas e os derivados do cloreto de vinilo. Os restantes de aplicação mais restrita, designam-se por tecnoplásticos.
CLASSIFICAÇÃO DOS TERMOPLÁSTICOS
| Poliolefinas | Polietilenos | PEAD | |
| PEBD | |||
| Polipropilenos | PP | ||
| Estirénicos | Poliestireno | PS | |
| Copolímeros | ABS | ||
| SAN | |||
| Espumas | |||
| Cloreto Vinilo | Rígido | PVC | |
| Flexível | |||
| Copolímeros | |||
| ABS | |||
| Acrílicos – PMMA | |||
| Nylon – PA | |||
| PC | |||
| POM | |||
| PPO | |||
| Poliesteres Termoplásticos | |||
| Tecnoplásticos de Alto Ponto de Fusão | |||
TERMOPLÁSTICOS ESTIRÉNICOS
O poliestireno (PS) foi o primeiro polímero a ser obtido a partir do estireno, a sua cadeia é constituída pela ligação dos grupos vinilo, sendo o fenilo o grupo lateral. Este grupo de peso molecular elevado dificulta a ordenação das cadeias e torna o polímero amorfo, rígido e transparente.
O PS é empregue em produtos em que a sua fragilidade não constitua qualquer tipo de problema, e em que as suas propriedades, tal como por exemplo a transparência sejam importantes, nomeadamente em embalagens. A sua fragilidade torna a aplicação do PS inadequada em determinado tipo de situações.
As espumas obtidas a partir do poliestireno são, actualmente muito utilizadas. Para as produzir, utiliza-se poliestireno contendo um agente expansivo, em geral o pentano, e quando aquecido os grânulos de material, o polímero amolece (funde) permitindo que o agente se expanda obtendo-se uma espuma muito resistente.
Estas espumas são utilizadas em isolamento térmico (esferovite) e em certas embalagens.
O copolímero de estireno e acrilonitrilo (SAN) apresenta uma resistência química e mecânica superior ao PS, no entanto apresenta maior dificuldade de processamento e um índice de absorção de humidade superior, além de uma cor amarelada que impossibilita o seu emprego em certas aplicações.
A mistura de SAN (borracha nitrilica), constituída por terpolímeros de butadieno com estireno e acrilonitrilo tem a designação de ABS. Esta mistura possui uma boa resistência à tracção, ao impacto e à abrasão. É dimensionalmente estável, rígida, resistente ao calor e aos agentes químicos (com excepção de alguns solventes orgânicos).
O ABS tem sido utilizado em aplicações onde se deseje grande resistência ao impacto, como por exemplo, em componentes de htmiradores, de telefones, de secadores, em brinquedos, ou quando se pretende obter peças com tolerâncias dimensionais apertadas.
POLIOLEFINAS
Um parte muito significativa dos termoplásticos empregues na indústria de transformação são as poliolefinas onde se inserem entre outros os polietilenos de alta e baixa densidade e o propileno.
O polietileno obtém-se por polimerização do etileno, que é um hidrocarboneto gasoso, resultante da quebra, em presença de vapor dos hidrocarbonetos de peso molecular elevado constituintes do petróleo.
No caso do polietileno de alta densidade (PEAD) a polimerização tem lugar a pressão reduzida (máximo 8Mpa), em presença de catalisadores. A unidade repetitiva dos polietilenos é constituída por dois átomos de carbono e quatro de hidrogénio. As macromoléculas, cujo grau de polimerização varia entre 5000 e 15000, são lineares apresentando de quando em quando cadeias laterais curtas. A ramificação é reduzida não ultrapassando os cinco a sete grupos metilo por 1000 átomos de carbono da cadeia principal. A grande regularidade das cadeias permite um grau de cristalinidade muito elevado.
A linearidade e baixa ramificação fazem do PEAD a mais densa das poliolefinas, apresentando uma elevada inércia química, no entanto é susceptível à fissuração sob tensão em presença de óleos à base de silicones e de detergentes.
O PEAD tem sido aplicado no fabrico de depósitos e de toda a gama de pequenos contentores e frascos em que se pretenda rigidez.
O polietileno de baixa densidade (PEBD) tendo a mesma unidade repetitiva do PEAD, difere deste pelo método de polimerização visto que são necessárias pressões mais elevadas (de 100 a 300MPa), também pelo facto da ramificação neste caso ser superior, sendo as cadeias laterais mais longas e mais frequentes impedindo desta forma um agrupamento de forma ordenada das moléculas, obtendo-se assim um grau de cristalinidade inferior.
O PEBD apresenta boas propriedades eléctricas, em particular o seu baixo factor de potência que o torna um bom isolador eléctrico, sendo por isso muito utilizado no revestimento de fios e cabos, sobretudo os de comunicações. É também um termoplástico muito utilizado na fabricação de garrafas e na produção de sinais de trânsito e depósitos agrícolas.
O polipropileno (PP), polimeriza de um modo semelhante ao PEAD, possuindo uma cadeia aparentemente desequilibrada em que, em átomos alternados da cadeia principal, aparecem grupos laterais de metilo de elevado peso molecular quando comparados com os átomos de hidrogénio. Contudo, o polímero é cristalino visto que as suas cadeias se desenvolvem em hélice facilitando assim a sua ordenação cristalina.
As aplicações deste termoplástico são extremamente variadas, tais como: cadeiras, painéis de instrumento de automóveis, caixas de bateria e pára-choques…
TERMOPLÁSTICOS DE CLORETO DE VINILO
O cloreto de vinilo (monomero para a produção do PVC) é quase exclusivamente obtido a partir do etileno. Atendendo à elevada dimensão do átomo de cloro quando comparado com o de hidrogénio, o grau de cristalinidade do PVC é reduzido. Este termoplástico apresenta pouca estabilidade térmica e o seu fundido tem viscosidade elevada, o que dificulta o seu processamento.
O policloreto de vinilo (PVC) utiliza-se em diversas aplicações ,tais como: tubo, tubagens, chapas e perfis. Também é significativo o seu emprego na produção de folha e de filme destinados principalmente a embalagens e a garrafas.
TERMOPLÁSTICOS
Os plásticos vulgares, produzidos em grande quantidade – PVC, PS, PP, PE – quando aplicados em peças de elevada precisão dimensional e geométrica e desempenho rigoroso, apresentam geralmente limitações. Dentro destas é possível referir: módulo de elasticidade reduzido, resistência limitada, propriedades autolubrificantes insuficientes e elevados coeficientes de expansão térmica.
Actualmente, não existe uma fronteira perfeitamente definida entre os termoplásticos vulgares com propriedades melhoradas e os tecnoplásticos.
As poliamidas (PA) têm geralmente pesos moleculares menores que os polímeros vulgares e, por isso, os seus fundidos têm viscosidade inferior e exigem precauções especiais no processamento.
O polioximetileno (POM) é, entre os plásticos, dos mais rígidos e resistente. Tem ainda uma excelente estabilidade dimensional e resistência à fadiga, propriedades estas que o têm tornado um dos principais tecnoplásticos.
O policarbonato (PC) é completamente amorfo e tem-se tornado conhecido pelas suas excelentes propriedades, nomeadamente a resistência ao impacto e à flexão. As suas propriedades isoladoras mantêm-se ao longo de uma extensa gama de temperaturas.
O polimetilmetacrilato (PMMA) é um polímero amorfo e perfeitamente transparente que não absorve a luz visível. É excepcionalmente estável em exposição ao ambiente e altamente resistente à radiação UV, não alterando a sua cor nem se degradando.
As suas principais aplicações estão relacionadas com a sua transparência, resistência ao meio ambiente, boa aparência e durabilidade do material.
O polioxido de fenileno (PPO), apresenta uma combinação excelente de propriedades mecânicas, eléctricas e térmicas e tem um custo reduzido.
As suas propriedades mecânicas e eléctricas são particularmente boas a elevadas temperaturas, mas o material tem a desvantagem de ser atacado pelos hidrocarbonetos. Quase todas as aplicações típicas estão directamente relacionadas com a sua resistência à temperatura: peças de televisores, painéis de automóveis, equipamento de escritório… .