Polímeros

FABRICAÇÃO DE POLÍMEROS – POLIETILENO

O alquimista da modernidade é o químico de plástico que operando com o calor, pressão e auxílio de catalizadores, responsáveis pela aceleração da reação, tem por produto final o plástico.

Polímero é uma macromolécula composta por muitas unidades de repetição denominadas meros, unidos por ligações covalentes. A matéria-prima para a produção de um polímero é o monômero, uma molécula com uma unidade de repetição. Dependendo da estrutura química do monômero, pode-se dividir os polímeros em três classes: Plásticos, borrachas e fibras.

Cada monômero deve ser capaz de se combinar com outros dois monômeros para que seja possível ocorrer a reação de polimerização. As matérias-primas dos mesmos são principalmente petróleo e gás natural.

Em uma refinaria o petróleo bruto é separado através da destilação. Para a separação utiliza-se o ponto de ebulição dos diferentes componentes que compõe o analisado. São separados: gás, gasolina, petróleo, gás liquefeito e como sobra do processo, o piche, utilizado na pavimentação de estradas.

O destilado de maior importância para a produção de plástico é a nafta, a qual é quebrada por um processo de separação térmica, em etileno, propileno e outros carboidratos.

O polietileno é um dos polímeros mais empregados dentre as resinas termoplásticas, podem ser dissolvidas e moldadas termicamente diversas vezes. É obtido a partir do gás etileno ou como subproduto do processamento do petróleo, sendo um polímero plástico obtido através de um processo de polimerização em baixa ou alta pressão, classificado de acordo com a sua densidade que produzem o PEAD (Polietileno de Alta Densidade ou o PEBD Polietileno de Baixa Densidade).

Na reação com o etileno a dupla ligação em cada molécula de etileno abre e dois dos elétrons originalmente são usados para formar uma nova ligação simples C — C com duas outras moléculas de etileno, de forma a se poderem obter macromoléculas de massa molecular elevada (polímero).

A conversão química da fabricação de resinas é a polimerização, em que as moléculas simples reagem para formar polímeros. Os dois principais tipos são:

• Condensação: Ocorre durante uma reação entre grupos funcionais em que se forma um grupo ausente nos reagentes, sendo segregado um componente pequeno, por exemplo, a água;
• Adição: ocorre pela abertura de uma ligação em um reagente e pela formação de ligações semelhantes com outros reagentes, sem a separação de um produto secundário;

Produtos de polimerização por adição: Entre os plásticos o polietileno foi o primeiro e ainda é o de maior produção. Existem dois tipos de processos de polimerização por adição: O de alta pressão e o de baixa pressão.

A fabricação do polietileno precisa do eteno de alta pureza. Ele é passado por um desmetalizador em que se remove e recicla um mistura de metano e eteno e em seguida a carga passa por desetanizador onde  99,8 a 99% do eteno são retirados entre o volátil e o etano é reciclado para a fabrica de eteno. Adiciona-se ao eteno de alta pureza um catalisador fornecendo radicais livres, como o oxigênio. A mistura é comprimida à pressão de operação 1500 atm e introduzida no reator, que é mantida a 191 C; O efluente do reator passa por um vaso de separação em que o eteno que não reagiu é removido e novamente recirculado. O líquido do separador é o polietileno incolor que pode ser extrusado, resfriado e solidificado, cortado e armazenado.