Plástico
Plástico , material polimérico que tem a capacidade de ser moldado ou moldado, geralmente pela aplicação de calor e pressão. Esta propriedade deplasticidade, frequentemente encontrado em combinação com outras propriedades especiais, como baixo densidade , baixa condutividade elétrica, transparência e tenacidade, permite que os plásticos sejam transformados em uma grande variedade de produtos. Isso inclui garrafas de bebidas resistentes e leves feitas detereftalato de polietileno(PET), mangueiras de jardim flexíveis feitas de cloreto de polivinila (PVC), recipientes isolantes para alimentos feitos de espuma poliestireno e janelas inquebráveis feitas de polimetacrilato de metila.
garrafas plásticas de refrigerantes As garrafas plásticas de refrigerantes são comumente feitas de tereftalato de polietileno (PET). SMC
Interior de automóveis A maioria dos interiores de automóveis hoje é feita em grande parte de peças de plástico. Sudheer Sakthan / Shutterstock.com
discos compactos Os discos compactos são feitos de plástico de policarbonato resistente e altamente transparente. Cdonofrio / Dreamstime.com
Neste artigo, uma breve revisão das propriedades essenciais dos plásticos é fornecida, seguida por uma descrição mais detalhada de seu processamento em produtos úteis e subsequente reciclagem. Para uma compreensão mais completa dos materiais de que os plásticos são feitos, Vejo química de polímeros industriais.
A composição, estrutura e propriedades dos plásticos
Muitos dos nomes químicos dos polímeros empregados como plásticos se tornaram familiares aos consumidores, embora alguns sejam mais conhecidos por suas abreviaturas ou nomes comerciais. Assim, o tereftalato de polietileno e o cloreto de polivinila são comumente referidos como PET e PVC, enquanto o poliestireno espumado e o polimetilmetacrilato são conhecidos por seus nomes comerciais, Styrofoam e Plexiglas (ou Perspex).
Os fabricantes industriais de produtos plásticos tendem a pensar nos plásticos como resinas commodity ou resinas especiais. (O termo resina data dos primeiros anos da indústria de plásticos; originalmente se referia a ocorrências naturais amorfo sólidos, como goma-laca e breu.) As resinas de commodities são plásticos produzidos em alto volume e baixo custo para os itens descartáveis e bens duráveis mais comuns. Eles são representados principalmente por polietileno , polipropileno, cloreto de polivinila e poliestireno. As resinas especiais são plásticos cujas propriedades são adaptadas a aplicações específicas e que são produzidos em baixo volume e custo mais alto. Nesse grupo estão os chamados plásticos de engenharia, ou Engenharia resinas, que são plásticos que podem competir com metais fundidos em encanamentos, ferragens e aplicações automotivas. Plásticos de engenharia importantes, menos familiares aos consumidores do que os plásticos de commodities listados acima, são poliacetal, poliamida (particularmente aqueles conhecidos pelo nome comercial de náilon), politetrafluoroetileno (marca registrada Teflon), policarbonato, sulfeto de polifenileno, epóxi e polieteretercetona. Outro membro das resinas especiais são os elastômeros termoplásticos, polímeros que têm as propriedades elásticas da borracha, mas podem ser moldados repetidamente sob aquecimento. Elastômeros termoplásticos são descritos no artigo elastômero.
Os plásticos também podem ser divididos em duas categorias distintas com base em seus produtos químicos composição . Uma categoria são os plásticos que são feitos de polímeros com apenas átomos de carbono alifáticos (lineares) em suas cadeias de backbone. Todos os plásticos de commodities listados acima se enquadram nesta categoria. A estrutura do polipropileno pode servir de exemplo; aqui anexado a todos os outros átomos de carbono está um pendente grupo metil (CH3):
A outra categoria de plásticos é composta de polímeros de heterochain. Esses compostos contêm átomos como oxigênio , nitrogênio ou enxofre em suas cadeias de backbone, além de carbono. A maioria dos plásticos de engenharia listados acima são compostos de polímeros de heterochain. Um exemplo seria o policarbonato, cujas moléculas contêm dois anéis aromáticos (benzeno):
A distinção entre polímeros de cadeia de carbono e heterochain é refletida na tabela, na qual propriedades selecionadas e aplicações dos plásticos de cadeia de carbono e heterochain mais importantes são mostradas e a partir da qual os links são fornecidos diretamente para as entradas que descrevem esses materiais em mais detalhes. É importante notar que para cada polímero tipo listado na tabela, pode haver muitos subtipos, uma vez que qualquer um dos doze produtores industriais de qualquer polímero pode oferecer 20 ou 30 variações diferentes para uso em aplicações específicas. Por este motivo, as propriedades indicadas na tabela devem ser tomadas como aproximações.
| Propriedades e aplicações de plásticos comercialmente importantes | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| * Todos os valores mostrados são para amostras reforçadas com fibra de vidro (exceto para poliuretano). | |||||
| família e tipo de polímero | densidade (g / cm3) | grau de cristalinidade | vidro transição temperatura (° C) | cristal Derretendo temperatura (° C) | deflexão temperatura a 1,8 MPa (° C) |
| Termoplásticos | |||||
| Cadeia de carbono | |||||
| polietileno de alta densidade (HDPE) | 0,95-0,97 | Alto | -120 | 137 | - |
| polietileno de baixa densidade (LDPE) | 0,92-0,93 | moderado | -120 | 110 | - |
| polipropileno (PP) | 0,90-0,91 | Alto | -20 | 176 | - |
| poliestireno (PS) | 1,0-1,1 | nada | 100 | - | - |
| acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS) | 1,0-1,1 | nada | 90-120 | - | - |
| cloreto de polivinila, não plastificado (PVC) | 1,3-1,6 | nada | 85 | - | - |
| polimetil metacrilato (PMMA) | 1,2 | nada | 115 | - | - |
| politetrafluoroetileno (PTFE) | 2,1-2,2 | moderado alto | 126 | 327 | - |
| Heterochain | |||||
| tereftalato de polietileno (PET) | 1,3-1,4 | moderado | 69 | 265 | - |
| policarbonato (PC) | 1,2 | baixo | 145 | 230 | - |
| poliacetal | 1,4 | moderado | -cinquenta | 180 | - |
| polieteretercetona (PEEK) | 1,3 | nada | 185 | - | - |
| sulfeto de polifenileno (PPS) | 1,35 | moderado | 88 | 288 | - |
| diacetato de celulose | 1,3 | baixo | 120 | 230 | - |
| policaprolactama (náilon 6) | 1,1-1,2 | moderado | cinquenta | 210-220 | - |
| Termofixos * | |||||
| Heterochain | |||||
| poliéster (insaturado) | 1,3-2,3 | nada | - | - | 200 |
| epóxis | 1,1-1,4 | nada | - | - | 110-250 |
| fenol formaldeído | 1,7-2,0 | nada | - | - | 175–300 |
| ureia e melamina formaldeído | 1,5–2,0 | nada | - | - | 190–200 |
| poliuretano | 1.05 | baixo | - | - | 90-100 |
| família e tipo de polímero | tração força (MPa) | alongamento no intervalo (%) | flexural módulo (GPa) | produtos e aplicações típicas | |
| Termoplásticos | |||||
| Cadeia de carbono | |||||
| polietileno de alta densidade (HDPE) | 20-30 | 10-1.000 | 1–1,5 | garrafas de leite, isolamento de fios e cabos, brinquedos | |
| polietileno de baixa densidade (LDPE) | 8-30 | 100-650 | 0,25-0,35 | filme de embalagem, sacolas de supermercado, cobertura agrícola | |
| polipropileno (PP) | 30-40 | 100-600 | 1,2-1,7 | garrafas, recipientes de comida, brinquedos | |
| poliestireno (PS) | 35–50 | 1-2 | 2,6-3,4 | talheres, recipientes de espuma para alimentos | |
| acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS) | 15–55 | 30-100 | 0,9–3,0 | caixas de eletrodomésticos, capacetes, acessórios para tubos | |
| cloreto de polivinila, não plastificado (PVC) | 40-50 | 2-80 | 2,1-3,4 | tubo, conduíte, revestimento interno, molduras de janela | |
| polimetil metacrilato (PMMA) | 50-75 | 2-10 | 2,2-3,2 | janelas resistentes ao impacto, claraboias, dosséis | |
| politetrafluoroetileno (PTFE) | 20-35 | 200-400 | 0,5 | rolamentos autolubrificados, utensílios de cozinha antiaderentes | |
| Heterochain | |||||
| tereftalato de polietileno (PET) | 50-75 | 50–300 | 2,4-3,1 | garrafas transparentes, fita de gravação | |
| policarbonato (PC) | 65-75 | 110-120 | 2,3-2,4 | discos compactos, óculos de segurança, artigos esportivos | |
| poliacetal | 70 | 25-75 | 2,6-3,4 | rolamentos, engrenagens, chuveiros, zíperes | |
| polieteretercetona (PEEK) | 70-105 | 30-150 | 3,9 | peças de máquinas, automotivas e aeroespaciais | |
| sulfeto de polifenileno (PPS) | 50-90 | 1-10 | 3,8–4,5 | peças de máquinas, aparelhos, equipamentos elétricos | |
| diacetato de celulose | 15-65 | 6–70 | 1,5 | filme fotográfico | |
| policaprolactama (náilon 6) | 40-170 | 30–300 | 1,0-2,8 | rolamentos, polias, engrenagens | |
| Termofixos * | |||||
| Heterochain | |||||
| poliéster (insaturado) | 20-70 | <3 | 7-14 | cascos de barco, painéis de automóveis | |
| epóxis | 35-140 | <4 | 14-30 | placas de circuito laminado, piso, peças de aeronaves | |
| fenol formaldeído | 50-125 | <1 | 8–23 | conectores elétricos, cabos de eletrodomésticos | |
| ureia e melamina formaldeído | 35-75 | <1 | 7,5 | bancadas, louças | |
| poliuretano | 70 | 3-6 | 4 | espumas flexíveis e rígidas para estofamento, isolamento | |
Para os fins deste artigo, os plásticos são definidos principalmente não com base em sua composição química, mas com base em seu comportamento de engenharia. Mais especificamente, eles são definidos como resinas termoplásticas ou resinas termoendurecíveis.
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