Nesses laboratórios voltados a garantir a qualidade, diferentemente dos dedicados ao desenvolvimento e aplicação, predomina a verificação de produtos correntes, fabricados com métodos rotineiros de produção, com o emprego dos procedimentos de análise estabelecidos, auxiliados por acompanhamentos estatísticos dos lotes polimerizados.

No grupo de ensaios utilizados por qualquer petroquímica para controlar a qualidade de sua produção, estão incluídos os de tração, impacto, flexão, cor, granulometria, índice de viscosidade e teor de umidade, de carga e de aditivos. No caso de plásticos destinados a aplicações com demanda por propriedades antichama, também são realizados os ensaios de fio incandescente e flamabilidade. O PVC, por ser a única das commodities plásticas vendida sob a forma de pó, e não de pellet, também exige alguns controles próprios, como as determinações de porosidade, peso molecular, estabilidade térmica, nível de contaminações e densidade aparente.

Características mecânicas – Para medir as propriedades mecânicas das resinas, três ensaios destrutivos são os mais realizados: resistência à tração, ao impacto e à flexão. Segundo Juliana Tegacini, engenheira de processos da Rhodia Poliamida e Especialidades na área de plásticos de engenharia e polímeros, a medida da resistência à tração utiliza um corpo-de-prova feito do material a ser analisado (no caso, poliamida) em formato padrão, as chamadas gravatas, e um equipamento dotado de duas garras, a serem presas em cada uma das duas extremidades da gravata. O aparelho, então, aplica forças de tração opostas e crescentes em cada uma das extremidades, causando a elongação do corpo-de-prova até a sua ruptura. A força aplicada no momento da ruptura corresponde à resistência do material à tração. Outro dado relevante que pode ser extraído desse teste é o elongamento na ruptura, relativo à deformação que o corpo-de-prova sofre até se romper.

Outra medida bastante comum é a determinação da resistência ao impacto. Nesse caso, também é utilizado um corpo-de-prova na forma de gravata, preso a um aparelho dotado de um pêndulo e um martelo. Essa peça possui uma determinada massa e, ao efetuar seu movimento pendular, ela atinge lateralmente o

Uma propriedade que costuma ser cara aos transformadores de resinas é a sua cor. Ela influencia diretamente a coloração do produto final e as quantidades de pigmentos a serem empregadas. Como o acerto de cor costuma ser difícil, a ponto de ser tratado como uma arte, é muito importante que a oscilação de cor da matéria-prima seja mínima. Para medir a cor de um plástico são injetadas plaquetas a serem utilizadas em um colorímetro. O princípio de funcionamento desse aparelho se baseia no fato de que quando a luz incide sobre um objeto, parte dela é refletida, e esses comprimentos de onda refletidos determinam a sua cor. Portanto, se um determinado objeto é azul, isso significa que, quando exposto à luz, composta de diversos comprimentos de onda, ele reflete aqueles comprimentos situados na região do azul, absorvendo os outros. No colorímetro (também podem ser empregados espectrofotômetros), um complexo conjunto de espelhos no interior do aparelho é responsável por focalizar a luz no compartimento da amostra. A fração de luz refletida pela plaqueta é medida pelo equipamento, que distingue, em geral, três espectros (conjuntos de comprimentos de onda) de ondas refletidas, situados nas regiões entre o vermelho e o verde, o amarelo e o azul, e o preto e o branco. Por meio de cálculos matemáticos, é atribuído um valor numérico adimensional a cada um desses espectros refletidos, correspondendo à quantificação da cor do material em cada uma das respectivas regiões de cor, determinadas eixos. A especificação quanto à cor é fornecida por esses adimensionais. Caso a análise forneça valores diferentes dos especificados, o material não atende às exigências.

Os processos de transformação de plásticos também podem ser afetados por variações na granulometria dos pellets. Em geral, a maneira como é feita a produção das resinas leva a uma regularidade muito grande no formato e no tamanho dos pellets, segundo Rafael Pedro Pellicciotta, gerente de desenvolvimento de produtos e processos de polímeros na área de plásticos de engenharia e polímeros da Rhodia Poliamida e Especialidades. E ela é, de fato, necessária.

Dor de cabeça para o transformador – O transformador adquire o insumo plástico pelletizado embalado em sacos ou big bags. Nessas embalagens, os pellets são transportados para os equipamentos de processamento em sistemas pneumáticos. Se a granulometria diferir daquela que o transformador está habituado, podem ocorrer problemas. Se os pellets são mais compridos que o esperado, apresentando-se na forma chamada de palito, podem ocorrer entupimentos nos sistemas de transporte pneumático, e mesmo nos mecanismos de alimentação das máquinas de moldagem, causando maior dificuldade de acesso para os outros pellets. No extremo, esse problema poderia até provocar o travamento de uma extrusora. Por outro lado, se há uma predominância de pellets menores do que o usual, os chamados finos, eles acabam se destacando dos outros pellets durante o transporte pneumático, que pode acabar também em entupimento. Além disso, os finos geram partículas que se acumulam nas máquinas de moldagem e em outros equipamentos de processo, podendo criar problemas de contaminação quando ocorrer a troca de produto. A variação exagerada na granulometria altera a densidade aparente da resina, e os efeitos podem prejudicar a dosagem e o ensaque. As partículas menores ainda tendem a queimar primeiro, por causa da sua menor área superficial.

Essas anomalias, explica Pellicciotta, são causadas pelo funcionamento irregular dos equipamentos de granulação, possivelmente ocasionado por deficiência na afiação ou na conservação das facas, de modo que a manutenção correta dos granuladores praticamente encerra problemas com a granulometria.

A verificação dessa propriedade é feita por inspeção visual. Se um lote de produção possui pellets com rebarbas, partes sobressalentes, ou tamanhos não uniformes acima de uma determinada margem de erro, ele é reprovado.

A resistência do plástico ao escoamento quando fundido – a viscosidade – também é muito influente na etapa de processamento. Ela representa, sob certo aspecto, o tamanho das moléculas: quanto maiores, mais elevada a viscosidade. Resinas mais viscosas tendem a oferecer maiores dificuldades em processos de injeção; reduzindo-se a propriedade, há um favorecimento à produtividade da moldagem, e um aumento da possibilidade de preenchimento de moldes mais complexos. Em contrapartida, menor viscosidade costuma resultar em desempenho mecânico inferior, ligado, entre outros fatores, ao tamanho menor das moléculas.

No ensaio que determina o comportamento no escoamento, a resina é solubilizada e testada em um viscosímetro, que fornece o tempo que a amostra leva para fluir em um determinado caminho. O resultado da análise, em termos conceituais, não é o valor da viscosidade em si, mas de um índice a ela relacionado. Conforme disse Pellicciotta, “o índice de viscosidade, no fundo, indica como o transformador vai conseguir processar o plástico, e suas características mecânicas”.

As propriedades ópticas do produto final também podem ser afetadas pela umidade residual do insumo plástico. Como o processamento de resinas termoplásticas é realizado sob alta temperatura, a presença indesejada de água acima das especificações pode resultar em bolhas nas peças prontas. Além disso, a umidade pode provocar a queima de partes do polímero, gerando pontos escuros no produto final, ou até na degradação do plástico, com a liberação de subprodutos indesejados. São especialmente sensíveis a esse defeito – a hidrólise – as macromoléculas obtidas em reações de polimerização por condensação, caso das poliamidas e também dos policarbonatos.

O ensaio para a determinação da porcentagem de água, em si, é bastante simples. Consiste de um método gravimétrico em que uma amostra do material a ser analisado é aquecida por período determinado, ao mesmo tempo em que é pesada. O resultado desse ensaio é representado graficamente por uma curva de aquecimento, que relaciona a massa da amostra ao longo do tempo. A curva exibirá um decréscimo de massa causado pela perda de água, e a diferença entre a massa final da amostra e a inicial fornece facilmente o teor de água existente no polímero. Uma alternativa ao método gravimétrico é a opção de caráter volumétrico, denominada Karl Fischer. Aqui, a medida da umidade é feita com o auxílio de soluções químicas, responsáveis pela absorção da água.

Cargas e aditivos – A determinação do teor de carga mineral incorporada ao plástico, no caso de compostos, de maneira semelhante, é efetuada pelo aquecimento de amostras. A diferença básica, no entanto, é que nesse ensaio as temperaturas envolvidas são consideravelmente maiores. A amostra é submetida a cerca de 800ºC e, nesse patamar de calor, quem a deixa é a própria resina. Remanescem as cargas minerais (talco, serra de vidro, e combinações de outras substâncias), e a diferença na medida de peso permite o cálculo da porcentagem mássica inicial.

e interação do analito por uma fase móvel e outra estacionária, de acordo com a afinidade entre o analito e as fases, segundo diferentes forças intermoleculares. Na HPLC, a fase estacionária se encontra finamente dividida, e a manutenção do fluxo é garantida por bombas operando a pressões elevadas.