Poliestireno
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O poliestireno é um material normalmente derivado do petróleo mais conhecido no Brasil, na sua forma expandida, pelos nomes comerciais isopor, estiropor [1] e, em Portugal, sob o nome de esferovite. É usado como um isolante térmico e elétrico e na fabricação de objetos plásticos.[1] O processo específico de polimerização do estireno, que emprega um gás de expansão - normalmente, o pentano - gera o poliestireno expandido, conhecido mundialmente pela marca Isopor ® - marca registrada que pertencia a BASF no Brasil e, atualmente, é propriedade da empresa KNAUF Isopor Ltda.
É um homopolímero resultante da polimerização do monômero de estireno que, à temperatura ambiente, apresenta-se no estado sólido. Trata-se de uma resina do grupo dos termoplásticos, cuja característica reside na sua fácil flexibilidade ou moldabilidade sob a ação do calor. Os processos de moldagem do poliestireno são principalmente a termoformagem a vácuo e a extrusão. Sob a ação do calor, a resina toma a forma líquida ou pastosa, moldando-se com facilidade em torno de um molde. Com o resfriamento após a moldagem, o produto readquire o estado sólido, na forma de peças tais como copos descartáveis, lacres de barril de chope e tantas outras peças de uso doméstico ou embalagens.
É um termoplástico duro e quebradiço com transparência cristalina, semelhante ao vidro, e foi descoberto acidentalmente em 1839 por Eduard Simon, um apotecário em Berlim, a partir de uma resina de âmbar destilada.
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Característica
Suas principais características são:
- Fácil processamento por moldagem a quente
- Fácil coloração
- Baixo custo
- Semelhante ao vidro
- Elevada resistência a álcalis e ácidos
- Baixa densidade e absorção de umidade
- Baixa resistência a solventes orgânicos, calor e intempéries
Tipos
Existem quatro tipos básicos de poliestireno:
- PS cristal:homopolímero amorfo, duro, com brilho e elevado índice de refração. Pode receber aditivos lubrificantes para facilitar processamento. Usado em artigos de baixo custo, notadamente peças descartáveis tais como copos.
- PS resistente ao calor: maior P.M., o que torna seu processamento mais difícil. Variante ideal para confecção de peças de máquinas ou automóveis, gabinetes de rádios e TV, grades de ar condicionado, peças internas e externas de eletrodomésticos e aparelhos eletrônicos, circuladores de ar, ventiladores e exaustores.
- PS de alto impacto: contém de 5 a 10% de elastômero (borracha), que é incorporado através de mistura mecânica ou diretamente no processo de polimerização através de enxerto na cadeia polimérica. Obtém-se desse modo uma blenda. Muito usado na fabricação de utensílios domésticos (gavetas de geladeira) e brinquedos.
- PS expandido: espuma semi-rígida com marca comercial Isopor®. O plástico é polimerizado na presença do agente expansor ou então o mesmo pode ser absorvido posteriormente. Durante o processamento do material aquecido ele se volatiliza, gerando as células no material. Baixa densidade e bom isolamento térmico. Aplicações: bandejas para embalagem de hortifruti, protetor de equipamentos, isolantes térmicos, pranchas para flutuação, geladeiras isotérmicas, etc. Produção brasileira em 1998: 10.000 t.
Nos primórdios da moldagem por injeção, as resinas de poliestireno foram um fator importante no desenvolvimento deste processo. Conhecidas desde 1845, estas resinas somente adquiriram grande importância industrial no início da segunda guerra mundial e, atualmente, é um dos termoplásticos mais consumido sendo utilizado em processos de moldagem por injeção, sopro, termoformação, laminados, modificados com cargas minerais e fibras de vidro adquirindo característica de plásticos de engenharia.
Matérias-Primas e Fabricação
O monômero para a produção do poliestireno é o estireno, que quimicamente é um hidrocarboneto aromático insaturado de fórmula C6H5C2H3. É também chamado de FENILACETILENO ou VINILBENZENO. O estireno é um líquido, com ponto de ebulição 145°C e ponto de solidificação -30,6°C. Quando puro é incolor apresente um odor agradável e adocicado. Pode ser obtido industrialmente a partir de vários processos, entretanto o mais utilizado consiste na desidrogenação do Etil-Benzeno.
O etil-benzeno é obtido a partir da alquilação do benzeno por reação com o etileno, na presença de um catalisador, como por exempo: cloreto de alumínio (AlCl3). A desidrogenação do etil benzeno é provocada pela ação do calor, na presença de óxidos metálicos, tais como o óxido de zinco, cálcio, magnésio, ferro ou cobre. A temperatura do sistema deve ser entre 600°C a 800°C. A reação é endotérmica e a pressão é reduzida pois ela se dá com aumento de volume.
Ver também
Referências
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