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Evento foca polímero de alto desempenho
 

Pelo segundo ano consecutivo, a filial brasileira da Degussa, uma das líderes no mercado mundial de especialidades químicas, organizou o Seminário de Polímeros de Alta Performance para informar aos clientes brasileiros as inovações recentes desenvolvidas pela empresa. O encontro também serviu para o lançamento de um novo polímero de alto desempenho, o Vestakeep, que posiciona a fornecedora como umas das pouquíssimas fabricantes mundiais da poli-éter-éter-cetona (PEEK).
 
O mercado mundial desse polímero especial já havia sido agitado com a conclusão da compra da divisão de polímeros da Gharda Chemicals pela Solvay Advanced Polymers, no segundo semestre de 2006. A empresa indiana descobriu uma rota alternativa de produção de PEEK utilizando o ácido fenoxibenzóico, e agora é a Degussa quem torna público o seu interesse pelo plástico.

Cuca Jorge

Heinrich explicou quais são as principais características do PEEK

De acordo com Dick Heinrich, colaborador da área de gerenciamento de relações com os clientes da Degussa na Alemanha, o polímero será fabricado por uma joint venture da empresa alemã com uma parceira chinesa, a Jida, em fábrica instalada na cidade de Changchun, no nordeste chinês. A linha de produção utiliza rota semelhante à criada pela ICI em 1978, baseada em hidroquinona e 4,4’-difluorobenzofenona, e a resina será compostada na Alemanha, de onde partirá para os mercados.

O consumo mundial de PEEK ainda é muito baixo, devido às características do material e ao seu preço salgado. Em alguns locais do planeta, o polímero é oferecido por apenas um fabricante, e a entrada da Degussa no segmento pode tornar o plástico mais competitivo para os possíveis clientes à medida que a demanda aumente.

Preço, no entanto, não é um fator preponderante nesse nicho, pois está em foco uma resina que se funde aos 340º C e suporta até 260º C por longos períodos. Esse desempenho é superior ao de materiais considerados bastante especiais, como a polieterimida (PEI), a polifenilssulfona (PPS) e a poliftalamida (PPA).

A hidrólise do polímero só passa a ser um problema após cerca de 250º C, e a resistência química do PEEK é excelente, bem como a resistência à irradiação e uma capacidade inerente de suportar chamas. Esse conjunto de atribuições permitiu certificações do Food and Drug Administration (FDA), o órgão norte-americano responsável pela proteção dos suprimentos de alimentos e medicamentos, que liberou o uso em aplicações em que há contato direto com os primeiros. O material também tem classificação V0, segundo a norma UL-94, e os graus médicos estão em fase de testes segundo a diretiva 93/42/EEC na Europa. Nos Estados Unidos, devem ser obtidas em breve aprovações segundo a farmacopéia americana.

Heinrich apresentou oito novos grades: quatro não-reforçados, com viscosidade de baixa a alta, para a injeção de peças como engrenagens e a extrusão de semi-acabados; dois graus reforçados com fibras de vidro ou de carbono, para a injeção de peças com maior rigidez e baixa contração volumétrica, como carcaças; um grau autolubrificante reforçado com PTFE, grafite e fibra de carbono para a injeção de engrenagens e componentes de rolamentos; e um tipo não-reforçado para a extrusão de cabos.
Entretanto, a combinação incrível de propriedades do PEEK em altas temperaturas obriga processadores a adotar cuidados redobrados em seu processamento. O material requer altas temperaturas de operação, pois os pontos de fusão oscilam entre cerca de 360º C até 400º C.

Para identificar a necessidade por um material desse tipo, Heinrich sugere que em um universo de seis exigências de desempenho, os clientes sujeitos a duas delas deveriam optar pelo PEEK. Esses requisitos tecnológicos são temperatura de operação contínua por volta de 260º C, classificação UL-94 V0 com baixíssima emissão de fumaça, excelente resistência química, resistência à radiação X, beta e gama, alta resistência ao desgaste e resistência mecânica compatível com substituição de metais.
As aplicações com esse tipo de necessidade podem ser encontradas no mercado automotivo, como nas engrenagens da transmissão e em peças das bombas de óleo. No campo aeroespacial, o PEEK pode ser utilizado para proteger fios e fibras ópticas, e entre as aplicações industriais, a produção de componentes de bombas, como os rotores, é um dos filões atraentes. A compatibilidade do polímero com resinas epóxi também favorece o uso na indústria eletroeletrônica, pois permite a montagem direta de peças em placas de circuito flexíveis.

Polímeros em pó – O seminário também ofereceu aos presentes informações sobre a tecnologia de polímeros em pó destinada à aplicação em revestimentos. A Degussa possui em seu portfólio uma poliamida (PA) 12 em pó adequada ao uso em leitos fluidizados, minirrevestimentos, processos eletrostáticos e aspersão por chama (flame spraying).
Esse pó termoplástico possui ponto de fusão de 176º C, e sua densidade é bastante próxima à da água, ao redor de 1,016 g/cm3. O produto é considerado fisiologicamente não-prejudicial, e uma camada com 500 micrômetros de espessura consome meio quilo de material por metro quadrado. Seus grânulos possuem forma de “batata”, arredondada, e diâmetro médio de 55 micrômetros a 100 micrômetros em D50. De modo geral, o revestimento por leitos fluidizados demanda partículas com tamanho médio ao redor de 100 micrômetros; os minirrevestimentos, tamanho médio maior que 55 micrômetros; o revestimento eletrostático requer valores entre 30 e 50 micrômetros; e cerca de 100 micrômetros no caso da aspersão por chama.

Entre as vantagens da PA em pó, o palestrante Heinrich ressaltou a boa estabilidade mecânica e a dureza, a resistência à abrasão e ao impacto, e a elasticidade, a boa adesão a metais, e as altas resistências ao calor e a ataques químicos. Além disso, são oferecidas em torno de 1.600 cores, a maior parte disponível para aplicações em leitos fluidizados.

Nessa tecnologia, as peças a ser revestidas são imersas em um tanque no qual a passagem de ar aquecido e livre de óleo por placas porosas fluidiza o pó. O bom comportamento do material nessa situação se deve em parte ao formato arredondado das partículas. O processo é adequado a peças de grandes dimensões com necessidade por revestimentos de grande espessura (de 350 a 1.500 micrômetros), e, por esse mesmo motivo, muitas vezes é necessário um pré-aquecimento, pois a peça demora a atingir a temperatura desejada. Já o processo de minirrevestimento consiste de uma adaptação da tecnologia de leitos fluidizados para um equipamento fechado, adequado a peças de pequenas dimensões e coberturas com espessura entre 100 e 150 micra. A Degussa desenvolveu um novo grade branco com alta concentração pigmentária para esse tipo de aplicação. No entanto, ambos os métodos permitem a cobertura de um número limitado de formatos e, no caso dos minirrevestimentos, existe a necessidade de uma etapa adicional para colorir a peça e outra de pós-aquecimento, destinada a melhorar o acabamento superficial. A PA em pó também pode ser utilizada em revestimentos eletrostáticos, porém há apenas resinas transparentes e pretas disponíveis, e em aspersão por chama, com a ressalva de uso de cores fortes para prevenir o risco de amarelamento.
 

 
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