Sobre os polímeros e as cerâmicas:
Quais são as três categorias básicas dos polímeros? Qual a diferença entre “plástico termoplástico” e “plástico termofixo”? Quais são as características gerais que se procuram nos materiais plásticos?
Quais são as três categorias básicas dos polímeros? Qual a diferença entre “plástico termoplástico” e “plástico termofixo”? Quais são as características gerais que se procuram nos materiais plásticos?
Passo 1
O enunciado pede para identificarmos:
- As três categorias básicas de polímeros.
- A diferença entre plástico termoplástico e plástico termofixo (termoendurecível).
- As características gerais desejáveis em materiais plásticos.
Para isso vamos usar conceitos de estrutura molecular (grau de reticulação e reversibilidade do processo de moldagem) e de propriedades (mecânicas, térmicas, químicas, custo e processamento).
Passo 2
As três categorias básicas de polímeros são:
- Termoplásticos: cadeias lineares ou pouco ramificadas, sem reticulações permanentes, que amolecem ao aquecer e podem ser remoldados várias vezes.
- Termofixos (termoendurecíveis): cadeias com reticulações cruzadas (ligações covalentes entre cadeias) formadas durante a cura; não fundem ao aquecer e não podem ser remoldados após a polimerização.
- Elastômeros: redes tridimensionais com poucas reticulações, que apresentam grande alongamento elástico reversível (borrachas vulcanizadas, por exemplo).
Passo 3
A diferença entre termoplástico e termofixo está na reticulação e na reversibilidade do processo de moldagem:
- Termoplástico: não tem reticulações permanentes; ao aquecer, as forças secundárias entre cadeias diminuem, o material amolece e flui, permitindo remoldagem. Ao resfriar, recristaliza ou vitrifica, ficando sólido. Pode ser reciclado termicamente.
- Termofixo: durante a cura formam-se ligações covalentes entre cadeias (retícula tridimensional). O material endurece irreversivelmente e resiste ao calor sem fundir. Não pode ser remoldado; somente reciclado quimicamente ou triturado como enchimento.
Passo 4
As características gerais que se procuram em materiais plásticos são:
- Propriedades mecânicas: resistência à tração, compressão, impacto e rigidez compatíveis com a aplicação.
- Estabilidade térmica: temperatura de serviço adequada, baixa fluência a quente ou boa resistência ao choque térmico.
- Resistência química: à água, solventes, ácidos, bases e ao envelhecimento por oxidação ou radiação UV.
- Processabilidade: facilidade de moldagem por injeção, extrusão, sopro ou rotomoldagem, com tempos de ciclo e consumo de energia controlados.
- Baixa densidade e leveza: vantagem sobre metais e cerâmicas em peso.
- Custo e sustentabilidade: matéria-prima disponível a baixo custo, possibilidade de reciclagem ou utilização de biopolímeros.
Resposta
As três categorias básicas de polímeros são termoplásticos, termofixos (termoendurecíveis) e elastômeros.
Termoplásticos amolecem e podem ser remoldados ao aquecer; termofixos formam reticulações covalentes durante a cura e não fundem nem remoldam após o endurecimento.
Em plásticos busca-se boa resistência mecânica, estabilidade térmica, resistência química, processabilidade eficiente, leveza, baixo custo e, cada vez mais, sustentabilidade (reciclabilidade ou origem renovável).
Termoplásticos amolecem e podem ser remoldados ao aquecer; termofixos formam reticulações covalentes durante a cura e não fundem nem remoldam após o endurecimento.
Em plásticos busca-se boa resistência mecânica, estabilidade térmica, resistência química, processabilidade eficiente, leveza, baixo custo e, cada vez mais, sustentabilidade (reciclabilidade ou origem renovável).