(Instituto Access - 2024 - INT - Tecnologista Pleno - Tecnologia de Materiais Poliméricos) Analise as afirmativas a seguir:
I. Os polímeros termoplásticos não podem ser transformados e moldados através de injeção, extrusão, sopro, termoformagem, rotomoldagem e usinagem.
II. Os polímeros termorrígidos não podem ser moldados através de processos de transformação, tais como, moldagem por compressão, injeção a frio, fundição, usinagem.
III. Polímeros Termofixos ou Termorrigidos não podem ser reprocessados com o emprego de temperatura pois o aumento da temperatura provoca a quebra de ligações e a degradação do material.
IV. Os polímeros termofixos năo são recicláveis, entretanto, podem ser reutilizados através da reduçăo dos tamanhos de suas partículas por meio de moagem, sendo utilizados como cargas em outros materiais, por exemplo, pneus velhos moidos são usados como cargas em asfalto e concreto.

Assinale Alternativas

(A) se apenas as afirmativas I e II forem verdadeiras.
(B) se apenas as afirmativas III e IV forem verdadeiras.
(C) se apenas a afirmativa IV for verdadeira.
(D) se todas as afirmativas forem verdadeiras.
(E) se nenhuma afirmativa for verdadeira. Polimeros termorrigidos não se plastificam antes de carbonizar.

Passo 1

Vou listar claramente o que o enunciado nos dá e o que ele pergunta (peguei tudo do enunciado):
  • O enunciado apresenta quatro afirmativas numeradas I a IV:
    • I. Os polímeros termoplásticos não podem ser transformados e moldados através de injeção, extrusão, sopro, termoformagem, rotomoldagem e usinagem.
    • II. Os polímeros termorrígidos não podem ser moldados através de processos de transformação, tais como, moldagem por compressão, injeção a frio, fundição, usinagem.
    • III. Polímeros Termofixos ou Termorrigidos não podem ser reprocessados com o emprego de temperatura pois o aumento da temperatura provoca a quebra de ligações e a degradação do material.
    • IV. Os polímeros termofixos não são recicláveis, entretanto, podem ser reutilizados através da redução dos tamanhos de suas partículas por meio de moagem, sendo utilizados como cargas em outros materiais (por exemplo, pneus velhos moídos usados como cargas em asfalto e concreto).
  • Depois há a instrução de assinalar a alternativa correta entre (A) a (E). Também consta no final do enunciado a frase: “Polímeros termorrigidos não se plastificam antes de carbonizar.”
  • O que se pede: determinar quais das afirmativas I, II, III e IV são verdadeiras e marcar a alternativa correspondente.

Passo 2

Entender o que são polímeros termoplásticos (explicação didática e passo a passo).
  • Estrutura e comportamento básico:
    • Polímeros termoplásticos têm cadeias macromoleculares predominantemente lineares ou ramificadas com ligações intermoleculares (forças de van der Waals, ligações de hidrogénio fracas) entre as cadeias.
    • Essas forças são relativamente fracas comparadas a ligações covalentes; por isso, ao aquecer um termoplástico as cadeias podem deslizar umas sobre as outras: o material amolece, funde e pode fluir.
    • Esse aquecimento é reversível: ao resfriar o material ele solidifica novamente sem alteração química significativa.
  • Consequência prática (processamento):
    • Como os termoplásticos amolecem e fundem com calor, eles são processáveis por técnicas que dependem de fluxo do polímero aquecido. Exemplos (breve definição de cada):
      • Injeção: o polímero fundido é injetado em um molde fechado e solidifica.
      • Extrusão: o polímero fundido é forçado através de uma matriz para formar perfis contínuos.
      • Sopro (blow molding): o tubo de polímero aquecido é soprado para formar recipientes ocos (garrafas).
      • Termoformagem: chapas aquecidas são moldadas sobre uma cavidade por vácuo ou pressão.
      • Rotomoldagem (rotational molding): pó ou massa fundida é distribuída por rotação em um molde aquecido formando peças ocas.
      • Usinagem: peças conformadas em termoplástico podem ser usinadas depois.
  • Conclusão sobre a afirmativa I:
    • A frase I afirma o oposto do que é verdade: os termoplásticos PODEM ser transformados por todos esses processos. Portanto I é falsa.

Passo 3

Entender o que são polímeros termorrígidos / termofixos (explicação didática e passo a passo).
  • Estrutura e comportamento básico:
    • Polímeros termorrígidos (ou termofixos) têm uma rede tridimensional de ligações covalentes interligando as cadeias (reticulação/crosslinking) formada durante a cura.
    • Essa rede impede o deslizamento das cadeias; assim, aquecendo o material não se obtém um estado fundido fluido: o material tende a degradar/queimar em vez de fundir.
    • A cura é normalmente irreversível: depois de curado, não volta ao estado plástico por aquecimento simples.
  • Processos de moldagem aplicáveis:
    • Apesar de não poderem ser remelted, termofixos são usualmente moldados enquanto ainda estão na fase reagente (antes da reticulação completa) ou por processos específicos de moldagem. Processos comuns incluem:
      • Moldagem por compressão (muito usada para termofixos).
      • Moldagem por transferência.
      • Fundição (casting) de resinas termoendurecíveis.
      • Reaction injection molding (RIM) ou “injeção a frio” (injeção de precursores que reagem dentro do molde formando o termofixo).
      • Usinagem é possível após cura (peça curada pode ser mecanicamente usinada).
  • Conclusão sobre a afirmativa II:
    • A afirmativa II diz que termorrígidos NÃO podem ser moldados por processos como compressão, injeção a frio, fundição, usinagem. Isso é incorreto: esses processos são precisamente os que se usam para termofixos (ou são possíveis em etapas específicas). Portanto II é falsa.

Passo 4

Explicação detalhada sobre reprocessamento térmico e degradação (relacionado a III).
  • Por que termofixos não se reprocessam por calor:
    • Reprocessar termoplásticos por calor é possível porque o aquecimento não quebra ligações covalentes principais — apenas reduz as forças intermoleculares e permite fluxo.
    • Em termofixos, o que segura a rede é uma série de ligações covalentes cruzadas. Para que o material flua (como um termoplástico) seria necessário romper covalentemente essas ligações.
    • Romper ligações covalentes de forma extensa exige energia alta e geralmente leva a reações de degradação química: escurecimento, formação de voláteis, perda de massa, carbonização. Ou seja, ao aquecer muito um termofixo ele não “amolece” para ser reextrudado; ele degrada.
  • Tradução prática da afirmativa III:
    • III afirma que os termofixos não podem ser reprocessados com aumento de temperatura porque esse aumento provoca quebra de ligações e degradação. Essa é a explicação correta para a impossibilidade de reprocessamento térmico convencional. Portanto III é verdadeira.
  • Observação adicional (útil para prova):
    • Existem processos químicos ou de pirólise que podem degradar ou reciclar quimicamente termofixos, mas não são reprocessamento térmico simples como em termoplásticos. Em questões de concurso típico, a ideia aceita é que termofixos não são reprocessáveis por aquecimento normal.

Passo 5

Explicação sobre reciclagem, moagem e reutilização como carga (relacionado a IV).
  • Conceitos importantes:
    • “Reciclável” no sentido de reciclagem mecânica por fusão: termofixos geralmente NÃO são recicláveis assim, pois não derretem.
    • “Reutilização por moagem” (reciclagem mecânica secundária): resíduos de termofixo podem ser triturados/moídos e usados como enchimento (carga) em outros materiais — isso é uma forma de reaproveitamento.
  • Exemplos práticos:
    • Borracha vulcanizada (um termofixo) não derrete; pneus velhos são frequentemente triturados em “crumb rubber” e usados como carga em asfalto, concreto, pisos esportivos etc.
    • Resíduos de resinas termoendurecíveis moídos podem ser incorporados como enchimento em compósitos ou concretos.
  • Avaliação da afirmativa IV:
    • IV diz que termofixos não são recicláveis (no sentido convencional) mas podem ser reutilizados por moagem e usados como cargas, citando pneus moídos como exemplo. Isso está de acordo com a prática industrial e com o comportamento dos termofixos. Portanto IV é verdadeira.
  • Observação prática para prova:
    • Se a questão exige precisão absoluta, pode-se mencionar que existem processos químicos avançados para recuperar alguns componentes, mas a regra geral (usada em provas) é que termofixos não são recicláveis por fusão e são reaproveitados como carga após moagem.

Passo 6

Resumo final das verdades/falsidades das afirmativas (sem marcar a letra ainda, só a identificação):
  • I: falsa.
  • II: falsa.
  • III: verdadeira.
  • IV: verdadeira.

Resposta

(B)

Exercícios relacionados