Modificação de polímero
A modificação de polímeros confere ao novo material resultante propriedades desejadas, como maior estabilidade térmica, resistência ao impacto, rigidez, biodegradabilidade, flexibilidade, entre outras.
Frequentemente, é economicamente atrativo transformar plásticos padrão relativamente baratos em novos materiais com propriedades personalizadas por meio da modificação de polímeros. A escolha do aditivo apropriado depende do polímero em questão, do efeito desejado e das condições de processamento.
Tipos de modificação de polímeros
O que você deve saber: As modificações de polímeros podem ser divididas em duas categorias gerais – modificações físicas, em várias formas, e modificações químicas, nas quais o polímero é quimicamente alterado para formar um novo material.
Modificações físicas
A modificação física inclui processos como emaranhamento, aprisionamento, bem como modificação induzida por radiação.
Modificações químicas
A modificação química é uma alternativa comum para a síntese de novos polímeros. Exemplos conhecidos são a vulcanização e a extrusão reativa sem solventes.
Modificação de superfície vs. modificação de massa
As propriedades da superfície são críticas para que os materiais funcionem conforme o esperado. Os polímeros, por si só, muitas vezes não possuem as propriedades de superfície necessárias. Assim, técnicas de modificação de superfície tornaram-se importantes, especialmente para a indústria de plásticos, para obter propriedades desejadas, como resistência à abrasão e repelência à água.
Outra forma de modificação de polímeros é a modificação de massa usando extrusão reativa ou não reativa. Exemplos de modificações de massa são mostrados abaixo.
Blendas e ligas de polímeros
Outra maneira comum de modificar polímeros é misturá-los com outros polímeros ou modificadores por meio de extrusão. Os polímeros misturados são frequentemente chamados de blendas. Este método relativamente simples pode ser usado para refinar polímeros disponíveis comercialmente, como PE, PS ou PP, transformando-os em materiais personalizados de maior valor agregado.
Reticulação, ramificação, cisão de cadeia
Os polímeros podem ser modificados usando outros processos, como reticulação, ramificação e cisão de cadeia. A reticulação com o auxílio do processo de feixe de elétrons é normalmente utilizada para peças moldadas, transformando um termoplástico em um termofixo. A ramificação é realizada em grânulos para alterar suas propriedades de fusão. Já a cisão de cadeia quebra as ligações entre moléculas para obter tamanhos de partículas específicos.
Polímeros para modificar
É impossível apresentar uma lista completa de todos os polímeros modificáveis em um único artigo, uma vez que as possibilidades são quase infinitas. Os elastômeros da Kuraray podem ser usados como modificadores para vários tipos de plásticos. Nos parágrafos a seguir, vamos analisar mais de perto alguns plásticos comumente modificados com os polímeros da Kuraray.
Polipropileno (PP)
O polipropileno (PP) é um material rígido com boa resistência ao calor. No entanto, a desvantagem desse plástico é sua baixa resistência ao impacto, especialmente em temperaturas baixas. Aditivos apropriados são utilizados para melhorar a resistência ao impacto e outras propriedades do PP, como transparência, resistência ao tempo e fluidez. Por exemplo, o HYBRAR™ 7311F e 7125F são adicionados ao PP para melhorar sua flexibilidade e transparência, sendo especialmente adequados para aplicações como tubos e bolsas médicas. Além disso, o SEPTON™ 2004F pode ajudar o PP, melhorando sua resistência ao impacto em baixas temperaturas.
Leia mais:
Demonstrating polypropylene brittleness in the cold (ChemEd X)
Polietileno (PE)
O polietileno (PE) é um termoplástico comumente utilizado em uma variedade de aplicações. As vantagens do PE incluem eficiência de custo e resistência a baixas temperaturas. No entanto, desvantagens como baixa resistência ao calor, rachaduras por tensão, fraca aderência e pouca resistência às intempéries muitas vezes limitam seu uso. A modificação de polímeros com as linhas SEPTON™ 4000-series e 8000-series frequentemente corrige essas fraquezas.
Poliestireno (PS)
O poliestireno (PS) é um plástico transparente caracterizado por alta rigidez, resistência à quebra e alta qualidade superficial. Um produto bem conhecido de poliestireno espumado é o STYROFOAM™.* As propriedades adversas do PS podem ser melhoradas por meio da modificação de polímeros. SEPTON™ 2104 e 8006 podem ser utilizados com PS para melhorar a resistência ao impacto.
*STYROFOAM™ é uma marca registrada da Dow Chemical Company
Cloreto de polivinila (PVC)
O policloreto de vinila (PVC) é o terceiro polímero mais importante para plásticos, depois do PE e do PP. Sem o uso de modificação de polímeros, o PVC possui propriedades físicas limitadas. As modificações variam desde misturas físicas até reações químicas que alteram a estrutura da cadeia do PVC. KURARITY™ pode ser utilizado para suavizar ou plastificar o PVC, tornando-o muito mais fácil de processar.
Polycarbonate (PC)
O policarbonato (PC) é um material bastante resistente. No entanto, as partes mais espessas do plástico podem tornar-se quebradiças devido à menor resistência ao impacto com entalhe. Este problema pode ser combatido pela adição de um polímero adequado que aumente significativamente a resistência ao impacto. KURARITY™ e SEPTON™ podem ajudar a melhorar a resistência ao impacto do PC enquanto mantêm a processabilidade.
Acrilonitrila butadieno estireno (ABS)
Quem não conhece os populares blocos de LEGO®? Eles são uma aplicação bem conhecida do plástico “acrilonitrila butadieno estireno (ABS)”. O ABS é caracterizado por uma série de propriedades positivas, incluindo excelente resistência ao impacto, alta resistência ao calor e alto brilho superficial. Além disso, este plástico é fácil de processar.
As desvantagens incluem sua resistência à flexão de média a fraca e a baixa resistência ao intemperismo. Para melhorar as propriedades mecânicas e físicas do plástico ABS, é necessário modificá-lo. SEPTON™, HYBRAR™ e KURARITY™ podem ser usados como modificadores do ABS, aumentando a resistência ao impacto, flexibilidade, alongamento e mais. Adicionalmente, HYBRAR™ 5127 e 7125F podem melhorar as propriedades de amortecimento em várias temperaturas.
Polilactida (PLA)
O ácido polilático (PLA) é um material biodegradável e de base biológica que pode ser usado como substituto de polímeros à base de petróleo de baixo custo. O PLA é fácil de processar e apresenta boa termoplasticidade. Suas limitações incluem fragilidade e baixa resistência, o que limita a aplicação do PLA devido à deformação plástica. Para melhorar o desempenho do PLA, KURARITY™ e o SEPTON™ BIO-series são frequentemente utilizados, pois ambos tornam o PLA mais macio e durável. Além disso, KURARITY™ ajuda a melhorar a transparência.
Éter Polifenileno (PPE)
O éter de polifenileno (PPE) é um termoplástico de alto desempenho, resistente a altas temperaturas. Blendas de PPE são usadas para peças moldadas em diversos mercados, incluindo eletrônicos, domésticos, automotivos e tecnologia médica. As propriedades do PPE podem ser modificadas em uma ampla faixa misturando-o com modificadores como SEPTON™, para aumentar a resistência ao impacto.
Elastômero de poliéster termoplástico (TPE-E também conhecido como COPE também conhecido como TPC)
Você pode conhecer o elastômero de poliéster termoplástico (TPE-E) por outro nome, este material também é conhecido como COPE ou TPC. Este plástico possui ótima resistência ao envelhecimento térmico e a produtos químicos, e sua resistência ao impacto em baixas temperaturas é excelente. No entanto, o TPE-E possui uma dureza limitada. Essa desvantagem pode ser superada por meio da modificação com aditivos apropriados.
Poliamidas (PA)
A aplicação mais conhecida das poliamidas (PA) é o nylon. Dependendo dos requisitos, as propriedades do material das poliamidas podem ser otimizadas modificando o material para melhorar a tenacidade e a resistência às intempéries.
Polibutileno Tereftalato (PBT)
Você sabia que o polibutileno tereftalato (PBT) possui propriedades e composição semelhantes ao PET? As vantagens importantes do PBT são sua resistência a solventes, combinada com baixa retração durante a moldagem. Sua rigidez, resistência e temperatura de transição vítrea são inferiores às do PET, e sua resistência a hidrocarbonetos e ácidos é insatisfatória. A modificação de polímeros pode ajudar a reduzir essas limitações. KURARITY™ pode melhorar o fluxo e a resistência do PBT, enquanto SEPTON™ pode melhorar a resistência ao impacto em várias temperaturas.
Etileno Acetato de Vinila (EVA)
O etileno acetato de vinila (EVA) contém propriedades positivas como resistência ao calor e ao envelhecimento. O plástico elástico e incolor é comumente usado em solas de sapatos e revestimentos de pisos. Além disso, as células solares em sistemas fotovoltaicos usam EVA. As propriedades do EVA, como estabilidade térmica, transmitância ou resistividade volumétrica, podem ser aumentadas com o auxílio de modificações de polímeros.
Tereftalato de polietileno (PET)
Vale mencionar o polietileno tereftalato (PET). Este termoplástico é frequentemente usado em garrafas plásticas. As modificações são usadas com o PET para facilitar o processamento, evitar contaminação microbiana e melhorar a clareza, resistência, transparência e durabilidade. A modificação da superfície também é usada com o PET.
Benefícios da modificação de polímeros
A modificação de polímeros visa conferir várias propriedades desejadas ao material modificado. A modificação de polímeros pode melhorar propriedades importantes dos plásticos, incluindo compatibilização, resistência, resistência ao calor, resistência ao intemperismo e resistência ao impacto.
Compatibilização
Ao misturar polímeros, podem ser desenvolvidos novos materiais que combinem as sua propriedades. No entanto, devido às diferentes estruturas químicas, a maioria dos polímeros não pode ser misturados entre si. O resultado é uma morfologia multifásica. Nesses casos, os compatibilizantes ajudam a melhorar a morfologia dos compostos plásticos.
Tenacidade
Melhorar a tenacidade consiste em fortalecer a resistência ao impacto de materiais anteriormente frágeis. No desenvolvimento de polímeros a partir de vários componentes, a resistência dos elastômeros dispersos em plásticos relativamente frágeis pode ter um impacto positivo.
Resistência ao calor
Polímeros resistentes ao calor desempenham um papel fundamental em muitos campos, como eletrônica, automotivo, aeroespacial e outros. Em processos como a moldagem por inserção, onde compósitos são feitos de resinas e peças de metal, as resinas devem ter boa resistência a choques térmicos para evitar fraturas por fadiga. A modificação retardante de chama pode produzir materiais com propriedades otimizadas para aplicação, como alta resistência ao calor.
Resistência ao intemperismo
A maioria dos polímeros sofre alterações físicas e químicas irreversíveis ao ar livre devido à radiação UV, ar, calor e umidade. As propriedades alteradas pelo intemperismo podem incluir descoloração ou mudança de cor, perda de brilho, erosão superficial e outras consequências. A modificação de polímeros pode superar essas fraquezas ou impedir a mudança. Exemplos são o uso de agentes absorventes de UV ou antioxidantes.
Resistência ao impacto
Os plásticos são frequentemente utilizados em aplicações muito exigentes, como em situações de amortecimento ou absorção de vibrações. Ao combinar diferentes tipos de polímeros, os plásticos podem atender a requisitos muito específicos. O uso de modificadores apropriados, como compatibilizantes, desempenha um papel decisivo nesse contexto.
Fluidez
Fluidez é a capacidade de um material de se mover por fluxo, o que caracteriza fluidos e sólidos particulados soltos, sendo especialmente relevante na moldagem por injeção. Com baixa fluidez, a distância de fluxo dos materiais no molde será menor, o que afeta a produtividade.
Nossos materiais para modificação de polímeros
KURARITY™
Devido à sua estrutura, o copolímero de bloco acrílico KURARITY™ da Kuraray exibe uma variedade de propriedades, como excelente transparência, resistência ao intemperismo, auto-adesão e boa compatibilidade com outros materiais polares. Este copolímero de bloco à base de acrílico pode ser utilizado como um poderoso aditivo para modificar plásticos polares.
SEPTON™
O TPE de alto desempenho SEPTON™ utilizado em vários compostos de TPE e pode ser processado em uma ampla variedade de formas. Certos grades ão certificados e utilizados em bens de consumo, aplicações médicas, de mobilidade e de modificação de óleo. A hidrogenação garante excelente resistência ao calor e ao intemperismo.
SEPTON™ BIO-series
O TPE de base biológica SEPTON™ BIO-series é um exclusivo copolímero em bloco de estireno farneseno hidrogenado (HSFC). O uso do SEPTON™ BIO-series permite aos Componders produzir compostos com alto conteúdo bio. Aplicações comuns incluem adesivos, selantes, compostos, revestimentos e modificação de polímeros.
HYBRAR™
HYBRAR™ é um TPE rico em vinil, de alto desempenho e com excelentes propriedades de amortecimento de vibrações. As versões hidrogenadas do HYBRAR™ apresentam excelente resistência ao intemperismo e compatibilidade com polipropileno, resultando em excelente transparência e clareza quando misturadas. Aplicações comuns incluem filmes e tubos médicos, bem como componentes moldados utilizados em aplicações de amortecimento. As versões não hidrogenadas são usadas em selantes para amortecimento de vibrações.
Contato para negócios
Tem alguma dúvida? Ficaremos felizes em ajudar! Entre em contato conosco para saber mais sobre os materiais Kuraray para modificação de polímeros.
Contato