ADITIVO AFINA O GRÃO E GANHA MAIS ESPAÇO
NAS FORMULAÇÕES

Importante item na fabricação de compostos, as cargas melhoram as propriedades dos polímeros e ajudam a criar novos produtos

Maria Aparecida de Sino Reto

Baratear produtos é sempre uma boa idéia, sobretudo quando acompanhada de melhoria no seu desempenho. As cargas minerais conseguem essa proeza. Adicionadas com critério, acrescentam propriedades aos polímeros – termoplásticos ou termofixos –, e ainda reduzem os custos de produção em muitos casos. Melhoram propriedades mecânicas, resistência térmica, propriedades elétricas, ópticas e ainda atuam como aditivos. Como influenciam no comportamento dos plásticos, são instrumentos importantes no desenvolvimento de novos produtos e aplicações. De preços, em geral, inferiores aos das resinas e aditivos, também ajudam a reduzir o custo dos compostos.

Para dar idéia da importância das cargas, vale lembrar as dificuldades que sua falta pode acarretar nos compostos poliméricos. “O PP puro ficaria excessivamente maleável; o PVC, o PP e o PEAD não apresentariam fosqueamento nem superfície acessível a tintas; o EPDM não obteria a reologia necessária para processamento de compostos não pretos; a estabilidade térmico-dimensional de peças expostas ao calor ficaria seriamente comprometida; e a dispersão de pigmentos muito finos seria muito difícil”, atesta Renato Del Coco, engenheiro de aplicações para plástico e borracha da Lamil Lage Minérios, detentora de jazidas de agalmatolito.

As cargas podem ser usadas individualmente, combinadas entre si, ou com reforços, como fibra de vidro, com o propósito de elevar as propriedades mecânicas das resinas, explica a diretora superintendente da Pepasa Zoé A. Moncorvo. “Aumentam a rigidez e podem melhorar outras propriedades, e, dependendo da formulação, têm efeito positivo ou negativo na resistência ao impacto”, diz. A função de melhorar as propriedades mecânicas, sobretudo a rigidez, pode ser assumida pelo talco, caulim, wolastonita, mica, ou carbonato de cálcio. “O efeito é maior quando as cargas são tratadas com silanos, titanatos, ou zirconatos, ou quando, na formulação do composto, são empregados aditivos que aumentam o acoplamento carga e resina”, informa.

O uso desses materiais também ajuda a melhorar as propriedades térmicas das resinas, em especial dos náilons e poliolefinas, explica Zoé. “Com o aumento de rigidez, o HDT (temperatura de deflexão sob ação do calor) também sofre elevação maior ou menor, de acordo com o volume e o tipo de carga empregado”, pondera. Além disso, o coeficiente de expansão térmica linear diminui na resina com carga, ampliando sua possibilidade de uso em conjunto com metais. Algumas cargas aumentam a resistência elétrica, outras tornam o material antiestático e até mesmo semicondutivo, e outras ainda melhoram a resistência ao rastreamento elétrico, ensina. Em sua opinião, os usuários precisam conhecer a fundo as propriedades de cada tipo de carga e como usá-las de modo a obterem as especificações desejadas.

O uso do caulim calcinado na fabricação de filmes para estufas (plasticultura) pode reduzir a absorção dos raios infravermelhos durante o dia e também a perda de calor durante a noite, ensina Zoé. Outras cargas ainda conferem características autoextingüíveis aos plásticos, reduzindo a emissão de fumaça, eliminando as chamas com a produção de vapor, ou bloqueando a expansão do fogo. “Colocar cargas, hoje em dia, não é simplesmente encher vazios ou conseguir um material de baixo custo”, assegura a diretora.

De enchimento a reforço – Descobertos os benefícios proporcionados pelas cargas às resinas, seus fabricantes se preocuparam em correr atrás de novas tecnologias a fim de elevar o desempenho dos produtos. Como resultado, reduziram o tamanho de partícula e melhoraram a distribuição de tamanho de partícula, bem como aprimoraram a morfologia e a composição química, atesta o gerente de negócios e desenvolvimento da Polibrasil Ricardo Duarte de Souza. Segundo ele, o aperfeiçoamento no tamanho e também na distribuição de tamanho da partícula elevou a resistência ao risco nos compostos de polipropileno de modo considerável, e ajudou a melhorar o balanço rigidez/resistência ao impacto.	Cuca Jorge
	Souza: compostos de PP resistem mais ao risco

Outro avanço importante resultou na oferta de cargas com reduzidos teores de ferro e outras impurezas. “A composição química e a morfologia estão diretamente relacionadas ao reforço que a carga mineral irá conferir ao composto”, pondera Souza. Alta concentração de derivados de ferro, por exemplo, aceleram o processo de degradação do polipropileno sob temperatura. “Essas alterações químicas, em geral, afetam a morfologia do produto”, diz.

Cuca Jorge	Boa notícia para os fornecedores brasileiros: Souza conta que permaneceu na Europa por quase um ano, nos laboratórios da Basell, onde pesquisou os talcos brasileiros em relação aos europeus. “Concluímos que o desempenho era semelhante em 90% dos casos.” Entre as conquistas mais significativas, a disponibilidade de granulometria mais fina consta das principais, diz Genivaldo Santos Silva, gerente de desenvolvimento da Borealis, produtor de compostos de polipropileno. “O elemento que segura a solicitação mecânica da peça é a carga mineral. Por isso precisa ter a melhor dispersão possível, precisa haver interação entre a partícula da carga e a partícula da resina, e quanto mais fina, melhor a dispersão, e a qualidade das propriedades que a carga confere ao produto”, atesta.
Para Silva, variação nas frações precisa correção

Mas ainda há problemas a corrigir, como as frações variadas, que afetam a produtividade e as propriedades finais do produto; e a variação de cor do talco, associada à presença de impurezas metálicas, principalmente dióxido de ferro. “Os produtores até dispõem de tecnologia para minimizar esse problema; falta investir mais em equipamentos que permitem filtrar mais os níveis de impureza”, sugere Silva. A garantia de constância na distribuição granulométrica também reside nas condições de processo do fabricante, pois produtos mais finos requerem maior controle. “A freqüência é perceptível e afeta a produção”, lamenta.

Materiais com impurezas acarretam dois problemas. Além de provocar variação na cor do composto base, obrigando o produtor a alterar a formulação de pigmentos para compensar a variação, afetam a estabilidade termo-oxidativa do produto. “A impureza acelera a degradação do plástico e também interage com o aditivo, afetando as propriedades termo-oxidativas, ou seja, a resistência do material à oxidação na presença de calor”, explica Silva.	Cuca Jorge
	Carga confere à peça maior resistência

Para contrabalançar essa flutuação é preciso incorporar à formulação uma quantidade adicional de aditivos, comenta. Segundo ele, a moagem de talco é feita, em geral, via seca, oferecendo técnicas para reduzir a presença de impurezas.

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