Compósitos : Construção e energia eólica puxam a demanda

Aplicações recentes em construção e energia mantém firme o ritmo de crescimento

Polímeros reforçados com fibras e cargas, chamados compósitos, tornam-se materiais de uso crescente em várias novas aplicações.

Ao lado dos usos tradicionais, essas inovações devem ajudar a indústria nacional de compósitos a obter este ano um incremento de 16% em seu faturamento, e de 11% no consumo de matérias-primas.

“O crescimento será garantido pelos setores de construção civil, energia eólica, por aplicações que demandam elevada resistência à corrosão, para indústrias químicas, petroquímicas, de cloro-soda, papel e celulose, álcool e açúcar”, detalha Erika Bernardino Aprá, presidente da Almaco (Associação Latino-Americana de Materiais Compósitos).

A construção civil demanda compósitos não apenas para usos consolidados, caso das caixas d’água, piscinas ou tanques, mas também para aplicações mais exigentes, como a substituição dos vergalhões de aço em estruturas de concreto armado, reduzindo ao mínimo os problemas causados pela corrosão.

Ainda pouco usuais no Brasil, “os vergalhões de compósitos têm sido a resposta mais efetiva das construtoras internacionais aos ataques às estruturas de concreto”, destaca Alexandre Jorge, gerente de produtos e vendas da Ineos Composites, cujo portfólio é composto por resinas de poliéster insaturado e éster-vinílicas.

Plástico moderno - Compósitos - Construção e energia eólica puxam a demanda ©QD Foto: Divulgação/Chem-Trend
Erika Bernardino Aprá, presidente da Almaco (Associação Latino-Americana de Materiais Compósitos)

Vergalhões em compósitos, ele ressalta, têm peso equivalente a apenas 25% do aço e seu corte é muito mais fácil; para essa aplicação, a Ineos Composites disponibiliza as resinas éster-vinílicas Derakane 411 e Hetron 922, mais resistentes à alcalinidade do concreto.

Disputa pelos ventos – Compósitos são fundamentais no ascendente mercado da energia eólica. Na produção das pás eólicas, diz Ilson Salvador, gerente de vendas Polynt Reichhold, avança o uso de resinas de poliéster.

“Nessa aplicação, a resina poliéster reduz o custo e aumenta a produtividade por proporcionar cura mais rápida e não necessitar de pós-cura em altas temperaturas”, justifica.

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Ilson Salvador, gerente de vendas Polynt Reichhold

“Sistemas de energia eólica utilizam poliéster, entre outras resinas, também para fabricar componentes como as naceles e os spinners (defletores)”, acrescenta o profissional da Polynt Reichhold, fornecedora de resinas e poliéster e éster-vinílicas para compósitos.

Porém, são as resinas epóxi que dominam a confecção das pás eólicas, como afirma Marcos França, líder de Serviços Técnicos e Desenvolvimento na América Latina da Olin, cuja marca Litestone abrange uma ampla linha de sistemas.

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Marcos França, líder de Serviços Técnicos e Desenvolvimento na América Latina da Olin

“Os poliésteres contêm monômero de estireno, inflamável e bastante tóxico, portanto seu uso é mais complexo e tem mais riscos”, compara.

“A infinidade de resinas, diluentes e endurecedores para epóxi permite formular produtos para quaisquer condições de uso, localidade e ambiente produtivo, e os epóxis têm melhor compatibilidade com as fibras de carbono, cada vez mais usadas nas pás eólicas”, acrescenta.

Ainda no mercado da energia, França visualiza a possibilidade de maior uso de compósitos também nos núcleos dos cabos para transmissão primária, que agora podem ser feitos de epóxi e fibra de carbono, tornando-se mais leves e mais resistentes do que os feitos de aço.

“Essa tecnologia já está disponível no Brasil”, ressalta.

Cecília Valentin, gerente de desenvolvimento de produto da Huntsman Admat, divisão especializada no mercado de compósitos, apresenta outra vantagem do epóxi em relação aos poliésteres: “seu índice de contração é praticamente zero, evitando deformação da peça”, ressalta.

Além de resinas e endurecedores a Huntsman Admat fornece adesivos estruturais para unir peças de compósitos, ou de compósitos com outros materiais, a exemplo de metais.

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Cecília Valentin, gerente de desenvolvimento de produto da Huntsman Admat

“Um adesivo pode substituir tanto a união por laminação quanto a mecânica com rebites ou parafusos, com vantagens como maior resistência, menor peso e melhor acabamento”, ressalta Cecília.

O portfolio da Huntsman Admat inclui a linha Miralon, de produtos à base de carbono que podem ser incorporados às formulações das resinas para compósitos (bem como em adesivos e tintas).

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Fabiana Pires, gerente de vendas da Huntsman Admat

“Eles adicionam força e fornecem condutividade térmica e elétrica, resistência a altas temperaturas e interferência eletromagnética, além de dissipação eletrostática. E podem ser fornecidos em diferentes formatos: folhas, fitas, fios, granulados”, destaca Fabiana Pires, gerente de vendas da Huntsman Admat.

Ela cita a indústria naval e de O&G entre os mercados potencialmente mais atrativos para a linha Miralon: “Elas requerem produtos que promovam alta condutividade térmica e elétrica, além de alta resistência a intempéries”, justifica Fabiana.

Desempenho em produtos e processos – Hoje restrita ao epóxi e aos poliésteres, a disputa pelo mercado das pás eólicas ganhará um novo concorrente: uma resina de poliuretano bicomponente Covestro, cujo desenvolvimento incluiu avaliação, durante vários anos, em um parque eólico na Ásia.

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Silvio Pereira, representante técnico-comercial da Covestro

“Uma das vantagens dessa resina é a menor viscosidade, que diminui o tempo de aplicação, característica interessante para peças desse porte”, enfatiza Silvio Pereira, representante técnico-comercial da Covestro.

A Covestro pretende também popularizar no Brasil o uso de fibras de carbono, valendo-se do Maezio, um compósito termoplástico de fibra contínua de carbono e policarbonato que, de acordo com Costabile Landim, representante técnico da empresa, permite a obtenção de peças complexas sem um problema comum em soluções moldadas por injeção: o comprometimento das fibras.

Na Ásia, o Maezio já foi utilizado em um tênis cujo sistema de estabilização e propulsão, feito de fibra contínua de carbono, garante máxima absorção de impacto e excelente efeito de propulsão.

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Costabile Landim, representante técnico da Covestro

“Fibra de carbono sempre foi vista como um material caro e é muito pouco utilizada no Brasil. Mas em outros países ela já aparece em tênis, malas rígidas, entre outras aplicações, nas quais reduz peso e aumenta o desempenho”, relata Landim.

Por sua vez, no campo dos compósitos poliméricos, a Solvay fabrica fibras de carbono para a produção própria de fitas e tecidos secos, depois impregnados com resinas termorrígidas ou termoplásticas – também elaboradas por ela –, além de adesivos e de resinas termoplásticas especiais como PVDF, PEEK, PEKK e PEI, entre outras.

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Sergio Detoie, líder de projetos do Segmento O&G de Termoplásticos Compósitos da Solvay

“A indústria aeroespacial e o setor de O&G já conhecem as potencialidades desses compósitos que vêm sendo gradualmente qualificados também para a indústria automotiva e o setor agro”, afirma Sergio Detoie, líder de projetos do Segmento O&G de Termoplásticos Compósitos da Solvay.

A indústria automobilística, crê Detoie, recorrerá ainda mais a esses materiais com os veículos elétricos, nos quais eles aparecem em componentes como as estruturas das baterias.

No setor agro, ele complementa, compósitos poliméricos reforçados com carbono fundamentam a produção de braços de pulverizadores, cada dia mais longos: em alguns casos, com 36 metros.

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“Aplicações como carros elétricos, veículos urbanos aéreos, foguetes, bem como a tendência de desenvolvimento de estruturas não-metálicas desenhadas para eliminar corrosão, revelam o grande potencial de expansão dos compósitos”, observa Detoie.

A Chem-Trend atua no mercado de compósitos com um sistema de desmoldagem e cuidados com o molde, composto por limpadores de moldes, seladores, agentes desmoldantes semipermanentes, primers e desmoldantes internos.

 

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Eduardo Colácio, gerente nacional de vendas da Chem-Trend

“Esse sistema promove melhor desempenho em todo o ciclo: na manutenção do molde, em sua durabilidade, na desmoldagem”, enfatiza Eduardo Colácio, gerente nacional de vendas da empresa.

Os selantes, ele explica, ao selar microporosidades do molde, permitem boa ancoragem do desmoldante, enquanto um primer corrige os desgastes naturais desse molde.

 

Para o setor aeronáutico, a Chem-Trend oferece esses produtos com a marca Zyvax; para as demais aplicações, a marca é Chemlease (ambas com opções para base água ou solvente).

Na linha Chemlease Flex, a empresa disponibiliza sua aplicação por spray. Há cerca de três meses, lançou os desmoldantes semipermanentes Chemlease Classic, que eliminam a necessidade do selador, bastando aplicar o desmoldante para obter o mesmo efeito.

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“Isso confere maior produtividade ao processo e, eliminando produtos, também promove a sustentabilidade”, destaca Colacio.

Evolução personalizada – Inúmeros métodos permitem produzir, em compósitos, aplicações dos mais diferentes gêneros, com níveis também muito distintos de exigência (veja quadro).

Com essa diversificação, pode-se até mesmo aproveitar melhor a evolução das matérias-primas dos plásticos reforçados.

Nas resinas, essa evolução busca a personalização para suprir as necessidades de cada usuário, diz Salvador, da Polynt Reichhold:

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Naceles de geradores eólicos produzidas com plástico reforçado pela Gatron

“É hoje possível personalizar resinas em quesitos como cura mais rápida sem depender do agente de cura, e maior ou menor viscosidade, entre outras”, especifica.

Como exemplo da expansão dos compósitos, Salvador cita seu crescente uso na produção de postes de transmissão de energia.

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“Na energia eólica, turbinas mais altas, mais pesadas e sistemas de transmissão mais abrangentes, demandam pás de maior tamanho, que exigem resinas com maior resistência mecânica”, acrescenta.

Também os reforços podem ser adequados para necessidades específicas, diz Simone de Andrade Michaut, de Divisão Técnica e Qualidade da CPIC, empresa que disponibiliza reforços de fibra de vidro em diversos formatos: roving, mantas, fios picados, entre outros.

É possível adequar o tamanho do corte desses reforços – no caso de fios picados –, ou o tratamento químico a que eles são submetidos, que impacta diretamente sua capacidade de ligação com a matriz polimérica, permitindo, entre outras coisas, aumentar a resistência de um compósito, ou melhorar seu aspecto visual.

“Essa evolução é fundamental para que os compósitos avancem em vários setores”, enfatiza Simone.

A indústria automobilística, ela especifica, é um dos setores em que as questões como resistência e aparência são muito relevantes.

Com esses desenvolvimentos, amplia-se o uso de compósitos em para-choques, componentes de portas, sistemas de ventilação, entre outros itens.

“Também cresce sua aplicação na construção civil: em vergalhões, batentes, esquadrias e mesmo em elementos de decoração, em sistemas de saneamento, em transmissão de energia”, observa Simone.

Rapidez, leveza e durabilidade – Fabricantes de matérias-primas para compósitos relatam desenvolvimentos capazes de aprofundar também a produtividade, caso da resina éster-vinílica Derakane Signia, da Ineos Composites, para aplicações que requerem maior resistência à corrosão, caso de tanques e tubos, e que, de acordo com Evaldo Mota, gerente de desenvolvimento de negócios da empresa, permite fabricar laminados espessos sem as paradas que evitam o empenamento da peça durante a cura.

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“Uma empresa fabricou em cinco dias o fundo de um tanque que normalmente exigiria doze a quinze dias”, diz Mota.

Como informou, essa resina também apresenta índice muito baixo de espumação, ocorrência que pode comprometer a resistência mecânica de peças feitas com éster-vinílicas, e emite entre 25% e 35% menos estireno do que as formulações convencionais.

A evolução das matérias-primas permite a fabricação de compósitos simultaneamente “mais leves e mais duráveis”, ressalta Luís Gustavo Rossi, diretor da Tecniplas, empresa que fabrica tanques de armazenagem e/ou de processo, feitos com resinas poliésteres e éster-vinílicas.

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Luís Gustavo Rossi, diretor da Tecniplas

“Em projetos especiais, podemos utilizar véus de carbono para melhorar a condutividade, aditivos retardantes de chamas ou carbeto de silício para aumentar a resistência à abrasão”, destaca Rossi.

Retardantes de chamas também são utilizados, em algumas aplicações, pela Gatron, empresa cujo portfólio de produtos em compósitos inclui naceles de turbinas eólicas, carenagens e capôs para veículos pesados, carenagens de geradores, perfis estruturais para o agronegócio, fachadas de prédios, entre outros.

Os retardantes, observa Luiz Benazzi, gerente de engenharia e inovação da Gatron, tendem a tornar a resina mais grossa, prejudicando o processo de infusão, utilizado para a produção de peças com maior resistência à propagação de fogo, fumaça e gases tóxicos.

“Mas, com novas resinas, cargas e aditivos, os materiais que conferem essa característica estão evoluindo tanto na processabilidade quanto na resistência”, diz o profissional da Gatron.

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Compósitos permitem fazer equipamentos duráveis e leves, como o tanque para o setor de cloro-soda

Ao menos momentaneamente, um problema pode refrear a expansão dos compósitos: “Há escassez de matéria-prima, fibra de vidro, principalmente, e aumentos constantes de preço, quase mensais”, relata Benazzi. “Na Gatron, trabalhamos na homologação da vários fornecedores e mantemos contratos com empresas locais e internacionais para garantir o abastecimento. Os pequenos transformadores sofrem mais”, acrescenta.

Perspectivas de mercado – A escassez de reforços de fibra de vidro é global, decorrente dos problemas logísticos surgidos após os estágios iniciais da pandemia, que até agora dificultam a obtenção de containers e navios, argumenta Deborah Santos, supervisora de marketing da CPIC.

No Brasil, ela observa, cerca de um terço da demanda por fibra de vidro era atendida pela importação que deixou de chegar.

“Muitas empresas que recorriam à importação nos procuraram, mas não conseguimos atender a todos, nossa capacidade de produção está totalmente comprometida, e com ela precisamos atender não apenas o Brasil, mas a toda a América do Sul”, afirma.

“Não exportamos mais do que o usual, mantivemos nosso nível de atendimento do mercado interno, mas não podemos ampliar nossa capacidade de produção de uma hora para outra”, acrescenta.

Apenas no segundo semestre de 2022, prevê Deborah, deve ser atingido o equilíbrio de procura e oferta.

“A demanda da energia eólica seguirá crescendo e a construção civil tem bastante potencial de expansão. Há perspectivas de crescimento, talvez em índices não muito elevados, também no setor automotivo”, considera.

Fábio Sanches, diretor comercial para a América do Sul da Ineos Composites, relata demanda aquecida na construção civil, nos agronegócios, em setores expostos a elevada corrosão: químico, sucroalcooleiro, papel e celulose, entre outros.

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Fábio Sanches, diretor comercial para a América do Sul da Ineos Composites

“Estimamos para este ano um crescimento um pouco superior ao do PIB”, destaca.

A Huntsman Admat, diz Fabiana, nos oito primeiros meses deste ano elevou suas vendas no mercado brasileiro de compósitos em cerca de 50% em relação ao mesmo período de 2020.

“Eólica é um mercado que cresce, assim como tubulações. Em O&G, cada vez mais se substituem metais por compósitos”, ressalta.

Há ainda, complementa Fabiana, potencial de crescimento no setor automotivo: “Principalmente em caminhões, que necessitam de peças de grande porte leves e com alta resistência mecânica”, finaliza.

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