A aditivação é responsável por conferir vantagens nas propriedades e processos de diversos materiais poliméricos.
O processo de aditivação em polímeros consiste na incorporação de compostos químicos, conhecidos como aditivos, à formulações ou composições poliméricas de plásticos e borrachas, com o objetivo de reduzir custos, modificar propriedades, facilitar o processamento, dentre outros.
O que são aditivos?
Os aditivos são compostos químicos que são adicionados aos polímeros como componentes auxiliares. Esses compostos químicos não fazem parte da cadeia polimérica em si, e podem ser adicionados durante a síntese ou processamento.
Os principais aditivos utilizados em plásticos e borrachas são: cargas, plastificantes, lubrificantes, pigmentos, corantes, plastificantes, estabilizantes, antioxidantes, lubrificantes, antiozonantes, absorvedores de ultravioleta, retardantes de chama, agentes de expansão, agentes antiestáticos, aromatizantes, aditivos antifungos, modificadores de impacto, etc.
Cada um visando uma modificação específica em plásticos e borrachas, trazendo alguns benefícios em relação ao processo, ao custo ou ao desempenho do material.
Qual a função do processo de aditivação?
O processo de aditivação visa sempre trazer alguma vantagem em relação às propriedades finais do material, aos parâmetros de processo de polímeros, bem como em relação ao custo de produção. Além disso, é uma das principais ferramentas para gerar inovação na produção e aplicação dos polímeros, permitindo a obtenção de propriedades que vão além das características inerentes de cada material.
Tipos de aditivos e suas aplicações
Cada aditivo tem uma função específica dentro da cadeia de produção de materiais poliméricos. Alguns deles, como os lubrificantes e estabilizantes térmicos, não atuam diretamente na propriedade dos polímeros, mas tem um papel fundamental durante o processamento, diminuindo o atrito e prevenindo contra a degradação térmica durante o processamento, otimizando desta forma, essa etapa.
Já aditivos como os plastificantes, cargas, antioxidantes, corantes, retardantes de chamas, além de outros, são responsáveis por atuar diretamente nas propriedades do produto final, atuando diretamente na modificação do polímero.
Em muitos casos, o objetivo da aditivação é a redução de custos, que pode ser gerada tanto pelo aumento de produtividade, manutenção prolongada da integridade de equipamentos ou a simples inserção de quantidades significativas de materiais de menor custo com relação ao polímero base.
Como caracterizar os polímeros em relação à presença de aditivos?
Dentre os ensaios utilizados na caracterização de materiais poliméricos aditivados, a termogravimetria (TGA) é um dos mais importantes. O procedimento consiste em submeter a amostra à uma rampa de aquecimento controlada e analisar as variações de massa que ocorrem durante a variação de temperatura. Dessa forma, é possível a determinação quantitativa de alguns tipos de aditivos, principalmente os inorgânicos (como fibras e cargas inorgânicas).
Outro ensaio que pode ser aplicado no estudo dos aditivos presentes na composição polimérica é a Cromatografia Gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS). Essa análise permite a identificação de uma ampla gama compostos orgânicos de baixa e média massa molecular (como por exemplo os plastificantes).
O ensaio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) fornece imagens da superfície de polímeros com grandes aumentos e excelente resolução, permitindo a avaliação da dispersão, bem como da morfologia dos aditivos na estrutura polimérica.
Já o ensaio de Difração de Raios-X (DRX) pode ser utilizado na identificação dos aditivos presentes, principalmente os inorgânicos, como talco, carbonato de cálcio, sílica e vários outros óxidos.
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