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4. REVISÃO DE LITERATURA

Nesta revisão, será apresentado os resultados da pesquisa bibliográfica desenvolvida (Es-trutura do Trabalho), suas obras e autores.

Os materiais plásticos evoluíram consideravelmente nos últimos anos, tornando-se matéria prima para várias aplicações na indústria automotiva, eletrodoméstico, eletrônica, agricultura, construção civil e outras.

Pode-se dizer que a Indústria de Plásticos começou com o descobrimento de nitrato de celulose (celulóide) por um inglês, Alexandre Parkes, em 1862.

Parkes produziu material plástico a partir de um material de origem natural, utilizando a cân-fora como plastificante para o nitrato de celulose, permitindo a obtenção de produtos moldáveis.

Parkes não comercializou sua descoberta e dez anos mais tarde, John Wesley Huatt, inde-pendente de Parkes, patenteou a composição de nitrato de celulose e cânfora com o nome de celulóide.

Em matéria de equipamentos, a indústria de plásticos está bastante adiantada, e existem de grande número, de várias procedências e altamente sofisticadas, prensas, injetoras, sopradoras, extrusoras, e equipamentos adicionais, produzem em alguns segundos, peças de grandes dimensões, complexas e com todos os tipos de peso. (LODI – 2007)

Além do processo tecnológico, é notável o aperfeiçoamento dos controles eletrônicos , principalmente na área de injeção e sopro.

O processo de extrusão surgiu durante o século XIX, as primeiras máquinas foram basea-das nas que se usavam para a fabricação de canos de chumbo e eram operadas manualmente, por intermédio de pistões.

Nessas máquinas de pistões, a longitude do produto estava limitada pela capacidade do cilindro, e as máquinas mais aproximadas das atuais, datam de de 1850, quando começou a ser usado o processo de extrusão para isolação de cabos de cobre com borracha, que durante muitos anos, foi a indústria que propiciou o desenvolvimento dos equipamentos de extrusão. No principio desse século popularizavam-se os extrusores com rosca para a indústria da borracha (os quais foram chamados de entubadoras ou forçadoras).

Na década de 30, começaram os ensaios com os primeiros polímeros termoplásticos, tais como poliestireno, PVC rígido e plastificado e acetato de celulose, obtidos por extrusão. No final desse período, foi abandonado o sistema de aquecimento a vapor e adaptou-se o aquecimento elétrico atual. Na Itália, foram desenvolvidas as extrusoras de duas roscas por Colombo e Pasquetti.

As máquinas de moldagem por injeção também surgiram das máquinas para moldar metais e a primeira máquina para plástico foi patenteada por John Hyatt, em 1878, utilizada para injeção ade nitrato de celulose, e o sucesso dessas máquinas surgiu por volta de 1926.

Outras técnicas para dar forma aos termoplásticos foram sendo desenvolvidas desde a 2ª guerra mundial e entre elas, cita-se a moldagem por sopro e a termoformação a vácuo.

O uso da moldagem a sopro tornou-se necessária para a fabricação de garrafas, mas a versatilidade deste método está encontrando outros empregos, especialmente para partes de artigos que depois são montados e soldados.

A termoformação a vácuo também preencheu um vazio as técnicas de processamen-to,permitindo a produção de artigos de paredes finas, tornando possível muitos projetos que de outra forma teriam sido demasiadamente caros.

Para os materiais termofixos, não houve propriamente uma revolução no campo dos equi-pamentos, o que houve realmente nos últimos anos, foi uma tentativa de desenvolver ao máximo as técnicas de automação, especialmente para os grandes equipamentos de moldagem por compressão e injeção, com ciclos mais rápidos, pré aquecimento e moldes múltiplos. (LODI, 2007)

A seguir segue uma breve definição de alguns materiais relacionados ao presente cenário de pesquisa como plástico, monômero e polímero.

4.1 Matéria Prima

4.1.1 Plástico

È a denominação de uma numerosa família de materiais sintéticos, artificiais ou naturais, formados por grandes moléculas constituídas basicamente de carbono (C) e Hidrogênio (H).

São materiais moldáveis pela ação do calor e temperaturas ou solventes, alías o vocábulo plástico indica a relativa facilidade de levar se tais materiais ao estado fluído através da elevação da temperatura.

Podem receber aditivos, como estabilizadores, que lhes conferem resistência ao impacto, ácidos, calor e raios solares e também receber pigmentos, que lhes dão cores e tonalidades deseja-das. (LODI, 2007)

Há plásticos que tem como matéria prima uma resina sintética proveniente, por sua vez de outras substâncias que combinadas, lhes dão origem.

E também há plásticos que não procedem de resinas sintéticas, mas sim de substancias naturais, como:

• Acetato de Celulose (substância proveniente do linter de algodão ou da pasta de madeira)

• Caseína (proteína encontrada no leite)

As principais matérias primas para a obtenção de resinas plásticas sintéticas são:

● Petróleo

● Hulha

● Gás Natural

4.1.2 Monômero

È a matéria prima dos polímeros, consiste de moléculas simples de produtos obtidos a partir do gás natural e principalmente do petróleo.

Alguns monômeros foram por muitos anos, resíduos de gasolina ou óleo de aquecimento.

Da participação de cada produto fabricado a partir do petróleo, é notado que apenas 4% da produção total é usada para a fabricação de plásticos. (LODI, 2007)

4.1.3 Polímero

Polímero é freqüentemente utilizado como sinônimo de plástico, mas pode ser quaisquer materiais orgânicos ou inorgânicos, naturais (celulose) ou sintético que tenham um alto peso molecu-lar formado por uma estrutura química simples “mera” (monômero) repetitiva.

4.2 Transformação de Materiais Plásticos

Segundo LODI, os materiais plásticos evoluíram consideravelmente nos últimos anos, tor-nando-se matéria prima para várias aplicações na indústria automobilística , eletrodoméstico, eletrôni-ca, agricultura, construção civil e outras.

Pode-se dizer que a Indústria de Plásticos, começou com o descobrimento do Nitrato de Celulose (celulóide) por um inglês, Alexandre Parkes, em 1862.

Parkes produziu material plástico a partir de um material de origem natural, utilizando a cân-fora como plastificante para o nitrato de celulose, permitindo a obtenção de produtos moldáveis.

Parkes não comercializou sua descoberta e 10 anos mais tarde, John Wesley Huatt, inde-pendente de Parkes, patenteou a composição de nitrato de celulose e cânfora com o nome de celulóide.

Em matéria de equipamentos, a indústria de plásticos está bastante adiantada, e existem em grande número, de várias procedências e altamente sofisticadas, prensas, injetoras, sopradoras, extrusoras, e equipamentos adicionais, produzem em alguns segundos, peças de grandes dimensões, complexas e com todos os tipos de peso.

Além do processo tecnológico, é notável o aperfeiçoamento dos controles eletrônicos, principalmente na área de injeção e sopro.

O processo de extrusão surgiu durante o século XIX, as primeiras máquinas foram basea-das nas que se usavam para a fabricação de canos de chumbo e eram operadas manualmente, por intermédio de pistões.

Nessas máquinas de pistões, a longitude do produto estava limitada pela capacidade do cilindro, e as máquinas mais aproximadas das atuais, datam de de 1850, quando começou a ser usado o processo de extrusão para isolação de cabos de cobre com borracha, que durante muitos anos, foi a indústria que propiciou o desenvolvimento dos equipamentos de extrusão. No principio desse século popularizavam-se os extrusores com rosca para a indústria da borracha (os quais foram chamados de entubadoras ou forçadoras).

Na década de 30, começaram os ensaios com os primeiros polímeros termoplásticos, tais como poliestireno, PVC rígido e plastificado e acetato de celulose, obtidos por extrusão. No final desse período, foi abandonado o sistema de aquecimento a vapor e adaptou-se o aquecimento elétrico atual. Na Itália, foram desenvolvidas as extrusoras de duas roscas por Colombo e Pasquetti.

As máquinas de moldagem por injeção também surgiram das máquinas para moldar metais e a primeira máquina para plástico foi patenteada por John Hyatt, em 1878, utilizada para injeção de nitrato de celulose, e o sucesso dessas máquinas surgiu por volta de 1926.

Outras técnicas para dar forma aos termoplásticos, foram sendo desenvolvidas desde a 2ª guerra mundial e entre elas, cita-se a moldagem por sopro e a termoformação a vácuo.

O uso da moldagem a sopro tornou-se necessária para a fabricação de garrafas, mas a versatilidade deste método está encontrando outros empregos, especialmente para partes de artigos que depois são montados e soldados.

A termoformação a vácuo também preencheu um vazio as técnicas de processamen-to,permitindo a produção de artigos de paredes finas, tornando possível muitos projetos que de outra forma teriam sido demasiadamente caros.

Para os materiais termofixos, não houve propriamente uma revolução no campo dos equi-pamentos, o que houve realmente nos últimos anos, foi uma tentativa de desenvolver ao máximo as técnicas de automação, especialmente para os grandes equipamentos de moldagem por compressão e injeção, com ciclos mais rápidos, pré aquecimento e moldes múltiplos. (LODI, 2007)

4.2.1 Processos de moldagem de plástico

Os processos de moldagem de plástico normalmente são constituídos de um molde, uma máquina transformadora e obviamente a matéria prima. Todos são caracterizados pela transforma-ção, calor, temperatura e tempo, são as principais características. Será abordado no trabalho, o sis-tema de molde por sopro, suas características e processo. Os processos de moldagem mais utiliza-dos para a transformação dos materiais plásticos são:

• Moldagem por compressão e transferência.

• Moldagem por injeção.

• Extrusão de tubos, perfis, recobrimento de cabos, laminados e monofilamentos.

• Extrusão e sopro.

• Extrusão de filmes.

• Termoformação a vácuo.

• Moldagem rotacional.

4.3 Características de Alguns Plásticos

Neste capítulo, será abordado as características de alguns plásticos, com referência a sua aplicação, e consumo. Foi utilizado referência nas normas ASTM D792-08, ASTM D1505-03, ASTM D5203-07, ASTM D1238-04c ,ASTM D2244-07.

4.3.1 ABS – (Acrinonitrila – Butadieno – Estireno)

Como a cor natural é marfim ou branco, é possível obter uma grande variedade de cores, dependendo do tipo de processo de polimerização e dos ingredientes utilizados. O ABS começa a plastificar em torno de 175° e a viscosidade da massa diminui quando a temperatura sobe.

Quando o material está sendo aquecido por chama, ele queimará com uma chama amarela, acompanhada de fuligem e soltará um odor ácido alcalino, acompanhado de cheiro de borracha. . (LODI, 2007)

Densidade

● 1,06 a 1,11 g/cm cúbicos.

Características do material

● duro

● tenaz até – 40 ° C

● metalizável

● baixa transparência

● facilmente pigmentável

● moderada absorção de umidade

● elevada resistência térmica

● excelentes propriedades elétricas e dielétricas

Resistência

● ácidos

● bases

● graxas

● óleos

Não resistente

1. acetona

2. éter

3. cloreto etílico

4. anilina

4.3.2 PP (Polipropileno)

O PP (homopolímero) como o PE, é um plástico linear de hidrocarbonetos, porém é mais rígido, duro e possui um ponto mais alto de plastificação (PP isotáctico puro não é fabricado comercialmente como material de moldagem , este material tem um ponto de plastificação maior que 170°, e uma densidade de aproximadamente 0,91 g/cm³).

Materiais tradicionais para moldagem são materiais termoplásticos semicristalinos translúci-dos com uma densidade de 0,9 g/cm³. O material (sólido sem carga) flutuará em água. A cor natural deste material é um branco marfim translúcido. Os componentes normalmente tem um toque duro e seco.

Na indústria automobilística e eletrônica, o PP normalmente é utilizado na forma de compostos especiais modificado com EPDM, talco ou fibra de vidro.