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RESINAS MOLDÁVEIS


Existem basicamente dois tipos de resinas moldáveis no mercado :

1. Resinas Termoplásticas
2. Resinas Termofixas

1. RESINAS TERMOPLÁSTICAS: Apresenta-se no estado sólido a baixa temperatura, sendo processadas ou moldadas pelo aquecimento.

Exemplos:

Estirênicos:
- Poliestireno (OS) cristal de alto impacto.
- Acrílico-butadieno-estireno (ABS).
- Estireno-acrílico-nitrila (SAN).

Olefínicos:
- Polietileno (PE) alta/média/baixa densidade.
- Polipropileno (PP) homopolímeros e copolímeros.

Vinílicos:
- Policloreto de vinila (PVC) flexível e rígido.
- Vinil Acetato (EVA).

Outros:
- Acetatos (AC).
- Policarbonatos (PC).
- Poliamidas (PA)
- Poliéster termoplástico.
- Polibuteno tereftálico

POLIÉSTER SATURADO
É obtido pela reação entre um biálcool e um biácido saturado, resultando em um produto termoplástico, cuja cadeia molecular é composta apenas por uma simples ligação entre os átomos de carbono, o que caracteriza a flexibilidade dos produtos obtidos com o poliéster saturado. Pode ser utilizado com ou sem reforço, e seu emprego é bem diverso: filmes, fibras sintéticos, (plastificantes) poliméricos e até produtos de engenharia como tampa de tanque de combustível, etc. Um exemplo é o etileno glicol tereftálico, que é obtido pela reação do etileno glicol com o ácido tereftálico.

2. RESINAS TERMOFIXAS: São fornecidas normalmente na forma física de um líquido viscoso, que após a adição de produtos químicos apropriados (acelerador e catalisador), transforma-se do estado líquido para o sólido. Tal transformação é definida como cura ou polimerização e é irreversível.

Exemplos:

- Poliéster insaturado
- Fenólicas
- Melamínicas
- Epoxi
- Poliuretânicas
- Furânicas

POLIÉSTER INSATURADO
O Poliéster insaturado constitui da família dos polímeros, basicamente de um polímero alquídico, resultante da condensação de diácidos carboxílicos com glicóis e dissolvidos em um monômero reativo, normalmente o monômero de estireno. É obtido pela reação entre um ácido insaturado, um ácido saturado e um biálcool resultando em um produto termofixo, cuja cadeia molecular é composta por simples e duplas ligações entre os átomos de carbono.
É diluído em um monômero vinílico, inibido, para facilitar a sua utilização, inicialmente encontra-se no estado líquido e após a adição de promotores transforma-se no estado sólido, caracterizando uma estrutura termofixa irreversível. Pode ser utilizado com ou sem reforço, uma vez que reforçado se transforma em um composto de engenharia com ótimas propriedades físico-mecânicas, substituindo muitas vezes materiais com ferro, aço e concreto. É usado para fabricação de peças industriais, curadas a frio.

Após a polimerização da resina com catalisadores não é gerado nenhum subproduto. Ocorre a emanação do estireno residual que pode durar alguns dias após a laminação, que pode ser eliminado com uma pós cura da peça produzida.

Na polimerização final do poliéster insaturado, as várias moléculas de monômero de estireno, através de suas duplas ligações, se unem com as duplas ligações da base do poliéster dando origem a um composto reticulado tridimensional tornando-o sólido e infusível. Encontra-se na produção de filmes, fibras têxteis, peças injetadas.

Reação de esterificação: Ácido + Álcool = Éster + Água

A estrutura de um poliéster insaturado é composta geralmente de quatro componentes básicos conforme uma composição básica

Ácido Saturado ----------------------------------25 a 35% em peso
Ácido Insaturado --------------------------------10 a 20% em peso
Glicóis --------------------------------------------15 a 25% em peso
Monômero ---------------------------------------30 a 45% em peso

Ácidos Saturados: além de determinar o grau de espaçamento ou contração das moléculas do ácido insaturado ao longo da cadeia, determina também o tipo de resina. Os mais comuns são o ácido ortoftálico e o ácido isoftálico, que é um isômero do orto. Dependendo do ácido utilizado iremos obter um tipo de resina. A resistência química de um poliéster está ligada, principalmente ao seu peso molecular, índice de acidez, quantidade de grupos formados e densidade das ligações cruzadas.

- Ortoftálico – baixo custo, moderada resistência térmica, boa resistência mecânica.
- Isoftálico – alta resistência mecânica, boa resistência térmica, química e à hidrólise.
- Adípico – boas características flexibilizantes e resistência ao impacto.
- Tetracloroftálico – retardante de chama, baixo custo.
- HET – melhor retardante de chama clorado, alta resistência à tração.
- Metil nádico – alta resistência térmica.
- PET – reciclado, baixo custo.
- DCPD – boa estabilidade eletrolítica, resistência térmica e baixa contração.

Ácidos Insaturados: são utilizados para fornecer as insaturações ao polímero, sem as quais não há formação do "cross-linking" ou retículo tridimensional, que é o que caracteriza uma resina poliéster insaturada. O ácido insaturado fornece os pontos reativos para ocorrer o "cross-linking". O mais empregado é o ácido maleico e seu isômero, o ácido fumárico que são utilizados em suas formas anidridas, apresentam ponto de fusão mais baixo, determinando uma reação rápida. O ácido maleico pode ser obtido pela oxidação catalítica do benzeno ou pela oxidação em fase de vapor do butileno.

- Maleico – baixo custo, moderada resistência térmica, boa resistência mecânica.
- Fumárico – alta reatividade, alta rigidez e alta resistência térmica.

Glicóis: os glicóis compostos orgânicos contendo dois grupos por molécula (OH). Assemelha-se à água pela limpidez, por serem incolores e sem odor, porém são mais pesados e mais viscosos do que a água a uma dada temperatura e seu ponto de ebulição é mais elevada, proporcionando os meios para esterificação.

- Propileno Glicol – boa resistência mecânica, à hidrólise e boa compatibilidade com estireno.
- Etileno Glicol – boa resistência mecânica.
- Dietileno Glicol – boa resistência ao impacto, maior flexiblidade.
- Bisfenol A – alta resistência à corrosão, alta resistência térmica e mecânica.
- Neo-Pentil-Glicol – boa resistência à água quente, corrosão, cor clara.
- Dibromoneopentil Glicol – retardante de chama, resistência à UV.

Monômeros: são utilizados insaturados e bifuncionais, para a copolimerização com os pontos de insaturacão presentes na cadeia linear do poliéster, formando uma ponte entre as mesmas, porém antes dessa interligação ou cura, o monômero tem a função de dissolver a resina, que além do ajuste da viscosidade, também age como copolímero, reagindo com os pontos de insaturacão da cadeia do polímero, tornando-o de forma tridimensional (ligações cruzadas), fator que determina a redução da viscosidade. O mais utilizado é o monômero de estireno, ou vinil benzeno, devido às razões técnicas e econômicas.

- Estireno – alta reatividade, boa resistência térmica, baixo custo.
- Metil Metacrilato – boa estabilidade ao intemperismo, moderada resistência térmica.
- Vinil Tolueno – baixa volatilidade, maior flexibilidade.
- Cloroestireno – alta reatividade, leve efeito de retardante de chama.
- Alpha Metil Estireno – baixa reatividade, diminui a exotermia.

Além disso, são utilizados aditivos inibidores e aceleradores na cura da resina poliéster, a saber:

Inibidores: são substâncias que reagem com os radicais livres, neutralizando-os e impedindo a gelificação prematura da resina reativa. Após o inibidor é que é acrescentado o estireno. A cura do poliéster se inicia na presença de radicais, impedindo a propagação da reação da cura, pois todo radical livre será neutralizado pelo inibidor. Quando são adicionados catalisadores na resina e sendo o número de radicais inibidores grande, o catalisador irá consumir o inibidor, permitindo que a reação de cura se processe normalmente.
São adicionados de 0,02 a 0,04% sobre a carga da resina e os que se destacam são a Hidroquinona e o Tercbutilcatecol.

Aceleradores: podem estar presentes na resina quando se tratar de uma resina "Pré-acelerada" ou são adicionados no momento do uso em resinas chamadas não aceleradas. São normalmente utilizados os sais de cobalto (Naftaleno e Octoato em concentrações de 6 a 12% de metal), na proporção de 0,15 a 0,30% sobre a carga quando utilizado o Peróxido de Metil Etil Cetona (MEK) ou Dimetil Anilina de 0,10 a 0,20% sobre a carga, quando se utiliza o Peróxido de Di-benzoila.

Obs: Os peróxidos acima mencionados só serão utilizados no momento da aplicação final da resina (polimerização).



FORMULAÇÃO GENÉRICA DE UMA RESINA POLIÉSTER ORTOFTÁLICA