Plástico

22 de fevereiro de 2009

Reforços – Aparente marasmo tecnológico é contraposto por pesquisas inovadoras de empresas do país

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Publicado por: Marcio Azevedo
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    Sendo um setor mais conhecido pelo predomínio de vendas de commodities, e não pelo seu caráter inovador, no Brasil, os reforços para plásticos avançam graças ao esforço das empresas nacionais mais destemidas e pelo intercâmbio tecnológico trazido pelas multinacionais. Os minerais usados como cargas e as fibras empregadas como reforços ainda são muito parecidos com o que sempre se utilizou, mas se engana quem acha que temas como a nanotecnologia e fibras longas, além de materiais menos usuais, como carbono e aramida, são de domínio exclusivo do mercado internacional.

    A Pepasa Plásticos de Engenharia, de Santos-SP, e a Itatex Especialidades Minerais, de Campinas-SP, revelam um pouco a face inovadora do segmento. Elas se embrenham no mundo nanométrico e aprendem que a produção de compostos carregados com nanopartículas não consiste simplesmente em incorporar minerais com dimensões na escala nano. Em geral, são necessários materiais que possam se delaminar e incorporar a resina plástica entre as lamelas. Esses “sanduíches” fornecem maior resistência mecânica ao produto final. Para isso, é preciso haver um tratamento da carga, em geral argila. A Pepasa já importou argilas tratadas dos EUA e fez vários testes com os produtos, porém, sua diretora-superintendente, Zoé Moncorvo, não vê, por enquanto, um grande ganho em propriedades físicas, principalmente mecânicas, com a incorporação das nanoargilas. Obviamente existe um benefício, mas como esses materiais ainda são caros, e o próprio processo de fabricação é mais dispendioso, Zoé não vê uma vantagem econômica, ainda, pois há casos em que a Pepasa tem soluções alternativas mais baratas que fornecem o mesmo resultado. Trabalhando com os nanoparticulados, até o momento, a empresa encontra soluções técnicas, mas não pelo melhor custo.

    Plástico Moderno, Zoé Moncorvo, diretora-superintendente, Reforços - Aparente marasmo tecnológico é contraposto por pesquisas inovadoras de empresas do país

    Zoé espera resultado mais promissor nos antichamas

    No entanto, a companhia continua estudando o assunto e testa possibilidades (mais na área de poliamidas), tentando conseguir materiais autoextinguíveis com o uso de pequenas quantidades de nanocargas. Atrás de materiais para suas pesquisas, a diretora-superintendente da Pepasa entrou em contato com uma empresa de Belo Horizonte, após notar em uma revista estrangeira a propaganda de uma firma alemã que oferecia vários materiais nanoparticulados, como óxido de zinco. Zoé comunicou-se primeiramente com a empresa alemã e, surpresa, recebeu a resposta de que o fabricante dos materiais era de Minas Gerais. A empresa é a Nanum, que está realmente produzindo materiais nanoparticulados, e a Pepasa talvez se interesse por algumas de suas amostras. Já se sabia que no Brasil existia, na natureza, montmorillonita adequada à produção de nanoargilas, mas se desconhecia a produção local. A própria Pepasa já fez o tratamento de nanopartículas algumas vezes para modificá-las e garantir melhores resultados, a exemplo do ocorrido em seu último trabalho na área, testando nanopartículas em náilon. Há outros concorrentes locais tentando desenvolver plásticos com carga nanoparticulada e características antichama, por isso Zoé é cuidadosa e não dá mais detalhes sobre seus testes.

    O interesse por materiais com propriedades antichama surgiu pela procura crescente por aditivos não-halogenados para plásticos antichamas. A Pepasa produz muitos materiais com retardância à chama sem aditivos halogenados, mas não como se faz em peças para carros, por exemplo, que usam grandes quantidades de cargas como hidróxido de magnésio e alumina trihidratada, mas com produtos que oferecem a retardância com menor teor de carga. O preço desses aditivos mais eficientes é alto e, mesmo assim, a quantidade de carga a ser utilizada é elevada, para satisfazer aos requisitos técnicos de resistência ao fogo. As nanopartículas, pela maneira como se dispõem na resina, permitiriam fórmulas com teores muito menores de antichama, sem prejuízo das propriedades físicas pelo teor exagerado de carga. As pesquisas da empresa santista já levaram a um plástico V2, e o objetivo agora é chegar a um resultado V1. “Acredito que se conseguimos chegar a materiais antichamas com nanopartículas, então realmente teremos produtos economicamente competitivos”, afirma Zoé.

    Outra aplicação que está despertando a atenção da Pepasa são os plásticos de engenharia antichamas com nanopartículas para rotomoldagem. Esse processo de transformação se concentrou no polietileno, no Brasil, mas no exterior já estão sendo utilizados plásticos de engenharia, até com cargas e reforços. A Pepasa estuda o assunto e testa um polietileno autoextinguível V0 para rotomoldagem, que, acredita, será aprovado. Havia muitas dúvidas sobre como o plástico carregado se comportaria na rotomoldagem, pois se imaginava que a carga se desprenderia do plástico, ou que prejudicaria a adesão da resina durante a transformação. O cliente que gerou a demanda, porém, conseguiu rotomoldar peças, e o tema continua em desenvolvimento, na direção do estudo de grades de plásticos de engenharia, como náilon e poliacetal, mas que ainda devem levar um tempo para chegar a resultados conclusivos. A nanotecnologia poderá contribuir para esse fim, porque cargas em tamanho nano terão menor risco de se desprender do material durante o processamento, mas ainda não se sabe se as nanopartículas contribuíram para a melhoria das propriedades desejadas. “A introdução dos materiais de engenharia traria melhorias para muitas aplicações de rotomoldagem”, crê a diretora-superintendente.

    Mais opções – Apesar de considerar o mercado brasileiro para plásticos muito grande, com diversidade de aplicações, Zoé reclama da falta de tecnologia e de maior disponibilidade de materiais e aditivos obtidos facilmente no exterior. Um exemplo é a falta de fornecedores de talco tratado com silanos, algo bastante comum no caso das fibras de vidro, e que impediu que Zoé utilizasse o mineral em uma solução desenvolvida para máscaras de faróis da indústria automobilística, feitos de PP reforçado em substituição ao PBT, muito mais caro. A Pepasa acabou utilizando talco combinado com fibra de vidro. Outro problema é a dificuldade, no caso de alguns materiais, para conseguir a validação das propriedades obtidas, pois a infraestrutura para a realização de alguns testes é deficiente no Brasil.

    O mercado brasileiro utiliza – e a Pepasa fornece – materiais carregados com fibra de vidro, na maioria, mas também fibra de carbono (seja pela resistência mecânica, pela dissipação de eletricidade ou pela lubricidade), fibra de aço inoxidável (para dissipação de cargas elétricas, mas a fibra ainda torna o produto demasiadamente caro) e diversos tipos de cargas, modificadores e blendas compatibilizadas com propriedades melhores que a dos materiais iniciais. Todas essas aplicações são possíveis no país, o mercado é grande, e o que ele realmente precisa, e exige, é mais desenvolvimento. “Saber que existe esse tipo de material, o mercado já sabe, o que é uma grande coisa”, diz Zoé.

    Entre as fibras mais exóticas, a Pepasa trabalha com aramida há bastante tempo e fornece PA reforçada com o material para peças da indústria automobilística que possuem grande estabilidade dimensional e, ao mesmo tempo, lubricidade. O volume não é grande, mas a tecnologia é considerada muito interessante. Essa fibra confere uma estabilidade dimensional excelente, pois não se orienta no sentido do fluxo, durante a injeção, como as fibras de vidro e de carbono. Desse modo, a contração da peça é praticamente a mesma, tanto no sentido transversal quanto no longitudinal. A aramida utilizada em plásticos é fabricada sob medida para essa aplicação, e não se confunde com o material mais conhecido no mercado e empregado na produção de coletes à prova de balas.

    A Pepasa produz também os materiais “feijão-com-arroz”, como náilon e PP com fibra de vidro, e procura também oferecer diferenciais, como resistência à abrasão, dissipação de eletricidade e resistência ao impacto. “A empresa consegue, em geral, fazer o material para atender àquele algo a mais que o cliente precisa. A necessidade e a consulta do cliente nos obrigam a modificar constantemente os materiais, e fazer algo diferente daquilo que é comum, normal, e que dá o volume. Não queremos abandonar o produto de volume, mas não podemos ficar parados”, explica a diretora-superintendente.

    Plástico Moderno, Reforços - Aparente marasmo tecnológico é contraposto por pesquisas inovadoras de empresas do país

    As esferas são uma das aplicações para plásticos com alta densidade

    Um exemplo dessa evolução constante é o que Zoé chamou de resistência plástica elétrica, uma resina plástica condutora de eletricidade, com determinada resistência elétrica e que, ligada a uma fonte em determinada amperagem e voltagem, se aquece até temperaturas entre 60ºC e 70ºC, estabilizando-se nesse patamar. O material, além de ser intrinsecamente autoextinguível e V0, funcionaria como uma resistência elétrica injetável. A patente foi requerida e, tecnologicamente, o assunto está resolvido. No entanto, a empresa testou apenas corpos-de-prova – está solucionado o problema técnico da matéria-prima, mas não o da aplicação. O polímero, um plástico de alto ponto de fusão cujo nome Zoé ainda não revela, precisa de fibras que ajudem na condução de eletricidade, e as que ofereceram os melhores resultados foram as fibras de carbono.

    A Pepasa também testou o uso de microesferas cerâmicas para dar maior lubricidade e precisão dimensional a plásticos. Ainda não há uma aplicação para o produto, mas a companhia demonstra muito interesse pelo desenvolvimento, que está no início. O mercado oferece também fibras cerâmicas, que ainda não foram testadas, mas o resultado com as microesferas já revelou alta lubricidade do plástico. As cargas cerâmicas também poderiam ser utilizadas em plásticos condutores de calor, mas seu preço é muito alto para esse tipo de uso. A propriedade de dissipação é estimada em aplicações eletrônicas, pois os componentes de produtos dessa indústria são cada vez menores, e isso implica maior aquecimento. A cerâmica seria ideal para esse tipo de aplicação, pois é um isolante elétrico que conduz calor.

    Outra pesquisa recente contempla as resinas com alta densidade, que podem incorporar diversos materiais, como cargas metálicas (bronze, cobre, estanho e sulfato de bário), e, ainda, ser produzidas com a densidade ajustada à necessidade do cliente. Essa habilidade é relevante para algumas aplicações em que se busca substituir metal, mas não se pode abrir mão do peso da peça, como em cápsulas para munição militar. A PA é o plástico que melhor se adapta à aplicação.

    Novas combinações – A Pepasa também produz plásticos carregados com combinações de fibras e de cargas. Esse tipo de abordagem ainda não é muito comum no mercado, mas há aplicações em que os benefícios de um reforço de 30% de fibra de carbono são equivalentes aos de 10% de fibra de carbono combinados com 30% de fibra de vidro, porém a um custo menor.

    Confrontado com a ideia de que há pouca inovação no Brasil, Ricardo Aurélio da Costa, assessor técnico da Itatex, diz que a assertiva parte da suposição de que os minerais não podem ser modificados ou “imitados” por produtos sintéticos. “O mercado internacional é bastante inovador nesse sentido”, afirma. É possível pesquisar minerais com características mais adequadas para essas modificações, e um exemplo é o projeto das argilas organofílicas, desenvolvido com sucesso pela empresa de Campinas.


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