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Presentation Transcript

  1. Universidade Federal de Santa CatarinaDepartamento de Engenharia Mecânica Centro de Informações em Manufatura, Integrada por Computador, de Componentes de Plástico Injetados Materiais Poliméricos Propriedades & Aplicações Clênio Marques

  2. DESEMPENHO CUSTO Termoplásticos utilizados atualmente: PEEK PPA PPS Plásticos Especiais PPO PA POM PBT PET PC Plásticos de Engenharia PP PS AC ABS PVC PMMA PE SAN Plásticos de Massa

  3. Polímeros de Uso Geral • Características • Poliolefínicos • Baixo Custo • Facilidade de Processamento • PE / PP / PS / PVC (e seus copolímeros)

  4. Polietilenos • Polietileno de Alta Densidade (PEAD) • Poletileno de Média Densidade (PEMD) • Polietileno de Baixa Densidade (PEBD) • Polietileno de Ultra Alto Peso Molecular (PEUAPM) • Etileno Acetato de Vinila (EVA) • Etileno Metacrilato de Metila (EMA)

  5. Polietileno de Alta Densidade (PEAD/HDPE) - Características • Aparência: Branco, translúcido à opaco • Classificação: Poliolefina, Vinílico, de Poliadição • Cristalinidade: 75 - 95% • Densidade: 0,94 - 0,98 g/cm3 • Peso Molecular : 200.000 u.m.a • Temperatura de Fusão: 130-135 o C • Temperatura de Transição Vítrea - 120 o C • Tipo de Cadeia : Linear

  6. Polietileno de Alta Densidade (PEAD/HDPE) - Propriedades • . Aceita Aditivos (conc. cor, modif. de impacto, cargas, etc..) • . Anti - Aderente • . Atóxico • . Baixa absorção de umidade • . Baixa densidade • . Baixo Custo • . Boa Resistência Química, ao Impacto • . Bom amortecedor de vibrações • . Bom isolamento elétrico • . Relativa Resistência à abrasão

  7. Polietileno de Alta Densidade (PEAD/HDPE) - Aplicações • . Embalagens ligadas ao processo de moldagem por sopro. • . Perfis • . Caixas de leite • . Engradados de cerveja • . Brinquedos • . Tubos

  8. Polietileno de Alta Densidade (PEAD/HDPE) - Aplicações

  9. Polietileno de Média Densidade (PEMD/ MDPE) • Processo de Obtenção: Processos de Alta ou Baixa Pressão, mistura de PEAD com PEBD • Densidade: 0,92 a 0,94 g/cm3

  10. Polietileno de Baixa Densidade (PEBD/LDPE) -Características • Aparência: Branco, Translúcido • Classificação: Poliolefina, Vinílico, de Poliadição • Cristalinidade: 55 - 70% • Densidade : 0,89 a 0,94 g/cm3 • Peso Molecular: 50.000 u.m.a • Temperatura de Fusão: 109-120 o C • Temperatura de Transição Vítrea: - 120 o C • Tipo de Cadeia : Ramificada

  11. Polietileno de Baixa Densidade (PEBD/LDPE) -Propriedades • As mesmas do PEAD, exceto possuir rigidez bem menor. • . 55% do total está ligado ao uso em filmes: • . Embalagens para alimentos e fármacos • . Filmes para agricultura • . Revestimento de fios e cabos • . Produtos domésticos (sacolas.....) • . Brinquedos • . Peças de uso geral Aplicações

  12. Polietileno de Baixa Densidade (PEBD/LDPE) - Características

  13. Polietileno de Ultra Alto Peso Molecular (PEUAPM/UHMWPE)Características • Aparência :Branco, opaco • Classificação: Poliolefina, Vinílico, de Poliadição • Cristalinidade: 45% (máximo) • Densidade : 0,93 a 0,94 g/cm3 • Peso Molecular: 3.000.000 - 8.000.000 u.m.a. • Temperatura de Fusão: 135 o C • Temperatura de Transição Vítrea: -120 o C • Tipo de Cadeia: Linear

  14. Polietileno de Ultra Alto Peso Molecular (PEUAPM/UHMWPE)Propriedades • As mesmas, exceto ser extremamente rígido, extremamente resistente desgaste por atrito. • Engrenagens • Revestimento de correias (por onde deslizam os butijões de gás nas refinarias) Aplicações

  15. Polietileno de Ultra Alto Peso Molecular (PEUAPM/UHMWPE) Aplicações

  16. PolietilenosLimitações • . Baixa Resistência ao Calor • . Baixa Resistência à Tração, Compressão e Flexão • . Sofre degradação por raios U.V (Sol) • . Boa resistência a ácidos oxidantes (HCl, H2SO4, etc...) • . Baixa resistência ao corte • . Baixa estabilidade dimensional

  17. Etileno Acetato de Vinila (EVA)Características • % de Acetato de Vinila aceita: 3 - 25% Quanto maior a incorporação de Acetato de Vinila, maior a flexibilidade do polímero. • . Atóxico • . Elasticidade similar a borrachas • . Excelente Flexibilidade e Tenacidade • . Excelente resistência às tensões em ambientes agressivos (Stress Ckracking) • . Maior Transparência que PEBD • . Propriedades mecânicas mantidas a baixas temperaturas • . Resistência a perfuração e ao impacto maiores que aos PEs

  18. Etileno Acetato de Vinila (EVA) Aplicações • . Filmes termoretráteis (Strech) para congelados. • . Filmes multi-camadas (processo de co-extrusão). • . Revestimento de embalagem de papel (Longa Vida). • . Revestimento de fraldas. • . Tubos para Transfusão de sangue. • . Mangueiras simples. • . Revestimentos de fios. • . Vedações. • . Brinquedos Flexíveis. • . Flores Artificiais.

  19. Etileno Acetato de Vinila (EVA)Aplicações

  20. Etileno Metacrilato de Metila (EMA) Características / Aplicações • Características • . Similares ao EVA • . Maior estabilidade Térmica • . Produz filmes mais leves • Aplicações • . Embalagens Médicas • . Luvas Descartáveis • . Capas para Estofamento

  21. Etileno Metacrilato de Metila (EMA) Aplicações

  22. Polipropilenos • Polipropileno Homopolímero (PPH) • Polipropileno Copolímero (PPC)

  23. Polipropileno - Características • Aparência: Branco, translúcido • Classificação: Poliolefina, Vinílico, de Poliadição • Cristalinidade: 60 - 70% • Densidade: 0,9 g/cm3 • Peso Molecular: 80.000 a 500.000 u.m.a • Temperatura de Fusão: 165- 175 o C • Temperatura de Transição Vítrea: -8 o C • Tipo de Cadeia: Helicoidal • Adicionando-se de 1,5 a 7% de ETILENO na polimerização do Propileno tem-se o POLIPROPILENO COPOLÍMERO

  24. Polipropileno Homopolímero Propriedades • . Aceita Aditivos (conc. de cor, modif. impacto, cargas, etc..) • . Anti - Aderente . Atóxico • . Baixa absorção de umidade • . Baixa densidade / baixo custo • . Boa Resistência Química (maior de todos os termoplásticos) • . Boa Resistência ao Impacto e ao atrito • . Bom isolamento elétrico • . Excelente resistência à fadiga. • . Propriedades óticas razoáveis. • . Resistência térmica razoável (115o C).

  25. Polipropileno Copolímero Propriedades • . As propriedades do Polipropileno Copolímero são semelhantes ao do Polipropileno Homopolímero, adicionando-se: • . Maior Transparência • . Maior Flexibilidade • . Menor Temperatura de Amolecimento • . Reciclável sem perda de transparência

  26. Polipropileno Copolímero Aplicações • . Filmes • . Embalagens flexíveis de roupas, brinquedos, discos, cigarros, etc... • . Processos de moldagem por injeção à sopro • . Embalagens Transparentes para líquidos quentes (mais de 120o C.) • . Processos de moldagem por injeção • . Brinquedos • . Caixas de fitas de vídeo • . Embalagens semi-rígidas para alimentos • . Forma para gelo

  27. Polipropileno Copolímero Aplicações

  28. Polipropileno Homopolímero Aplicações • . Dobradiças em geral • . Grande peças da linha automotiva (maçanetas, dutos de ar, ventoinhas, ...) • . Haste para óculos • . Parafuso de assento sanitário

  29. Polipropileno Homopolímero Aplicações

  30. Poliestirenos • Poliestireno Cristal (PSC) • Poliestireno Alto Impacto (PSAI) • Poliestireno Expandido (EPS) • Acrilonitrila - Butadieno - Estireno (ABS) • Estireno - Acrilonitrila (SAN)

  31. Poliestirenos - Características • Aparência: Transparente • Classificação: Poliolefina, Vinílico, Poliadição • Cristalinidade: quase 0% (Polímero Amorfo) • Densidade: 1,05 g/cm3 • Temperatura de Fusão: 85 - 95 o C • Temperatura de Transição Vítrea: 85 - 110 o C

  32. Poliestireno Cristal (PSC/GPS) - Características • . Alta estabilidade dimensional • . Alta rigidez . Atóxico • . Baixa contração no molde • . Baixa densidade . Baixo custo • . Baixa resistência ao calor e ao Impacto • . Baixa resistência à Química (Cetonas e aromáticos) • . Baixa resistência aos raios U.V. (Sol) • . Bom isolante térmico e elétrico • . Facilidade de processamento • . Permeabilidade a gases • . Propriedades óticas boas

  33. Poliestireno Cristal (PSC/GPS) - Aplicações • . Box para banheiros • . Brinquedos • . Cabos de escovas • . Caixas para fitas cassetes e CD’s • . Eletrodomésticos • . Embalagens e recipientes • . Embalagens Termoformadas • . Instrumentos para análises clínicas • . Material escolar • . Porta - ovos, porta - carnes • . Tampas de toca - discos

  34. Poliestireno Cristal (PSC/GPS) - Aplicações

  35. Poliestireno Alto Impacto (PSAI/HIPS) - Características • O PSAI é produzido pela mistura física, ou ainda adição de SBR (borracha) ao Estireno no reator (a borracha é enxertada ao estireno). • . Alta rigidez • . Atóxico • . Baixa densidade • . Baixo custo • . Baixa resistência ao calor • . Baixa resistência ao Impacto • . Baixa resistência à Química (Cetonas e aromáticos) • . Baixa resistência aos raios U.V. (Sol) • . Bom isolante térmico e elétrico • . Facilidade de processamento • . Permeabilidade a gases • . Propriedades óticas boas

  36. Poliestireno Alto Impacto (PSAI/HIPS) - Características • Obs.: A adição de quantidades variáveis de elastômero ao Poliestireno, pode gerar três classes de materiais: • . Poliestireno Médio Impacto • . Poliestireno Alto Impacto • . Poliestireno Altíssimo Impacto • Quanto maior a resistência ao impacto, piores serão as propriedades óticas, principalmente o brilho do material.

  37. Poliestireno Alto Impacto (PSAI/HIPS) - Aplicações • . Barbeadores descartáveis • . Brinquedos • . Cabos de escovas de dente • . Corpos descartáveis / . Talheres descartáveis em geral • . Gabinete de refrigerador • . Gabinete de TV e vídeo • . Grade de ar condicionado • . Interruptor de luz • . Peças de eletrodomésticos • . Peças eletroeletrônica e informática

  38. Poliestireno Alto Impacto (PSAI/HIPS) - Aplicações

  39. Poliestireno Expandido (EPS) Características • . Nomes comerciais: Styropor, Isopor (BASF) • . Obtido através do Poliestireno + Agente de Expansão • . Material típico: Poliestireno Cristal + Penteno • Densidade = 0,01 a 0,16 g/cm3 • Fornecimento em esferas de 0,25 a 2,5mm de diâmetro • . Baixo custo . Baixa densidade • . Flutuabilidade • . Ótimo amortecimento de impactos • . Ótimo isolamento térmico • Obs.: As propriedades do Poliestireno Expandido dependem diretamente de sua densidade, ou seja, o volume de ar nas células expandidas.

  40. Poliestireno Expandido (EPS) Aplicações • . Caixas e embalagens térmicas • . Embalagens • . Isolamento acústico • . Isolamento Térmico para a indústria da construção civil • . Isolamento Térmico para tubos aquecidos

  41. Poliestireno Expandido (EPS) Aplicações

  42. Copolímeros Estirênicos • . SAN - Estireno - Acrilonitrila • . ABS - Acrilonitrila - Butadieno - Estireno • Acrilonitrila: Proporciona resistência térmica, ao calor, à química e mecânica. • Butadieno: Resistência ao impacto • Estireno: Rigidez, facilidade de processamento

  43. Produtos Típicos • ABS • Acrilonitrila = 15 a 30% • Butadieno = 5 a 30% • Estireno = o restante • SAN • Acrilonitrila = 15 a 35% • Estireno = 65 a 85%

  44. Acrilonitrila - Butadieno - Estireno (ABS) - Aplicações • . Brinquedos • . Carcaças de máquina de escrever • . Carcaças de microcomputadores (monitor, teclado) • . Carcaças de telefones • . Console de automóveis • . Eletrodomésticos • . Instrumentos de painéis • . Painéis de automóveis • . Para - choque de automóveis • . Peças cromadas

  45. Acrilonitrila - Butadieno - Estireno (ABS) - Aplicações

  46. Estireno - Acrilonitrila (SAN) Aplicações • . Acessórios de banheiro • . Compartimentos de filtros de água • . Eletrodomésticos • . Gavetas de refrigerador • . Máquina de lavar louça • . Pratos de salada • . Produção de ABS • . Tampas de aparelhos de som

  47. Estireno - Acrilonitrila (SAN) Aplicações

  48. Poli(Cloreto de Vinila) - PVCCaracterísticas • Polímero produzido a partir do monômero de cloreto de vinila (MVC) • Aparência: Branco, translúcido • Classificação: Poliolefina, Vinílico, de Poliadição • Cristalinidade: quase 0%, Amorfo • Densidade: 1,39 g/cm3 • Peso Molecular: 50.000 a 100.000 u.m.a • Temperatura de Amolecimento: 81o C • Principal curiosidade: Não determina-se Índice de Fluidez e sim oFATOR K