Silicone – Versátil, polímero ainda esbarra em preço para crescer no país

Plástico Moderno, Silicone - Versátil, polímero ainda esbarra em preço para crescer no paísMuito além das próteses mamárias e glúteas, pelas quais é notório, o silicone é um polímero com uma grande diversidade de aplicações, decorrente da larga variedade de tipos que pode assumir. Seja na forma de óleos, resinas, elastômeros, géis ou emulsões, esse material se caracteriza por estabilidade térmica em ampla faixa de temperatura (entre cerca de -100ºC a 250ºC), inércia química, baixa toxicidade, resistência ao oxigênio, ao ozônio e à radiação solar, flexibilidade, antiaderência e bom isolamento elétrico. Com esse M conjunto de atributos, os silicones e seus derivados são empregados como selantes, lubrificantes, espumantes, isolantes elétricos, revestimentos, solventes (em lavagem a seco), e na confecção de peças elastoméricas para inúmeras indústrias, mas, por se tratar de especialidades químicas, com preços elevados, se destinam a aplicações de alto valor agregado. No Brasil, pela inexistência de algumas das indústrias consumidoras cativas, ou pelo fato de haver substitutos mais baratos como insumos para outras, a demanda ainda é baixa, em comparação à dos mercados norte-americano, europeu e asiático.

O nome silicone se refere ao polímero polissiloxano, de forma geral [R2SiO]n. Trata-se, portanto, de uma cadeia principal alternando átomos de silício e oxigênio unidos por ligações simples, com grupos orgânicos laterais (R) metílicos, vinílicos ou fenílicos ligados aos átomos de silício. A modificação desses grupos laterais, a variação do tamanho da cadeia principal e a presença de grupos laterais que possibilitem ligações entre diferentes cadeias principais explicam as possibilidades de obtenção de tantos tipos diferentes de silicones, desde líquidos (os óleos), até as borrachas (os elastômeros). A cadeia principal alternando átomos de silício e oxigênio também explica a termoestabilidade dos silicones em comparação às resinas plásticas, pois a energia da ligação Si-O, de 451 kJ/mol, é cerca de 30% maior que a da ligação C-C, de 352 kJ/mol.Plástico Moderno, Silicone - Versátil, polímero ainda esbarra em preço para crescer no país

A produção de silicone parte da areia, cujo principal componente é o dióxido de silício, SiO2, também chamado de sílica. Do óxido, se obtém o silício metálico. Dele são obtidos os silanos, compostos químicos análogos aos hidrocarbonetos saturados, de fórmula geral SinH2n+2. Os silanos, muitas vezes pela reação de seus derivados halogenados com água, originam os siloxanos, monômeros precursores das macromoléculas.

Os principais produtores mundiais de silicone, não incluídos os fabricantes de derivados específicos, são: Dow Corning Silicones, Wacker Chemie AG, Momentive Performance Materials, Bluestar Silicones, Evonik Industries, e Shin-Etsu Silicones (esta ainda sem atuação no mercado brasileiro).

Proximidade aos plásticos – O polissiloxano possui aplicações relacionadas com a indústria de plásticos, pois ele também pode ser moldado em peças, embora o processo de formagem seja substancialmente diferente. Além disso, o produto é utilizado na indústria de resinas como aditivo, ou para facilitar a desmoldagem de peças. O polímero empregado na produção de partes moldadas, no entanto, é uma borracha, apesar de já existirem silicones termoplásticos no mercado, porém com volumes ainda muito menores que os dos elastômeros.

A alemã Wacker, em três de suas cinco divisões, fabrica produtos ligados à tecnologia do silício: placas delgadas (wafers) de silicone para a manufatura de semicondutores, silício hiperpuro para aplicação em semicondutores e indústria eletrônica (principalmente em painéis para geração de energia solar), e silicones propriamente ditos, incluindo fluidos, emulsões, resinas, elastômeros e selantes, além de silanos e sílica pirogênica.

Plástico Moderno, Paul Schmitz, Químico de aplicação da unidade brasileira da Wacker, Silicone - Versátil, polímero ainda esbarra em preço para crescer no país
Schmitz: demanda mundial está concentrada na borracha sólida

 

As borrachas, de acordo com o químico de aplicação da unidade brasileira da Wacker, Paul Schmitz, dividem-se em duas grandes famílias de produtos: as sólidas e as líquidas, cujas cadeias principais são, em ambos os casos, o polidimetilvinilssiloxano. A maior parte da demanda da indústria mundial é pela borracha sólida, também chamada HTV (de high temperature vulcanization, ou vulcanização a alta temperatura), ou, ainda, HCR (de high consistency rubber, isto é, borracha de alta consistência). Esse tipo de elastômero não é bicomponente, de sorte que, ao adquirir o polímero base, o comprador deve compô-lo em cilindros misturadores ou misturadores fechados (kneader), junto com pigmentos, cargas (podem ser utilizados quartzo, diatomita, negro-de-fumo, e outros), aditivos (como plastificantes, estabilizantes e aditivos especiais) e o agente de cura (quem promove a reticulação), em geral, um peróxido.

Composta a mistura, o material pode ser extrudado. Mas, diferentemente da extrusão de plásticos, o perfil elastomérico resultante precisa ser aquecido, e não resfriado, para que o peróxido se decomponha. A  decomposição forma radicais livres que atacam as insaturações presentes nos grupos orgânicos laterais,  e esse processo abre o caminho para agrupamentos pertencentes a cadeias diferentes estabelecerem ligações entre si. Forma-se algo semelhante a uma teia tridimensional com propriedades mecânicas muito superiores, fenômeno denominado reticulação, cura, ou, inapropriadamente, vulcanização – designação específica para a reticulação com enxofre. A cura costuma ser feita pela passagem em túnel de ar quente a 300ºC, embora também possa ser utilizado banho de vapor. O cabeçote de extrusão, também ao contrário do processamento de termoplásticos, não pode ser aquecido. Aliás, ele precisa ser resfriado a temperaturas entre 20ºC e 25ºC. O aquecimento acidental do cabeçote acarretaria o desenlace do processo de cura, o entupimento do equipamento e a desagradável necessidade de desmontagem para a remoção da borracha curada na etapa incorreta.

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Artigos para esportes aquáticos feitos de borracha de silicone

A borracha HTV também pode ser moldada por processos diferentes. Na compressão, as duas placas do molde, preaquecidas, conformam, por pressão, tempo e temperatura, um composto pré-formado, para que preencha de maneira mais adequada a cavidade. Na moldagem por transferência, o pré-formado se insere em uma câmara de transferência, de modo que a prensa transfere o polímero, por meio de vários canais, para as diversas cavidades. Em aplicações de revestimento de cilindros ou mangueiras, pode ser utilizada a calandragem. Processos de injeção, com molde aquecido entre 180ºC e 200ºC, e canhão refrigerado, próximo a 60ºC, também são utilizados. Vale lembrar que, assim como em termoplásticos, é preciso considerar a contração volumétrica da borracha de silicone, que, em geral, oscila entre 2% e 3%.

A cura das borrachas HTV, segundo Schmitz, muitas vezes é seguida de um processo de pós-cura, que confere maior estabilidade térmica, além de outros benefícios, ao elastômero. Nesses casos, após a retirada do molde, a peça é posta em estufa por tempo determinado, de modo que as ligações duplas ainda  intactas sejam terminadas, e o peróxido

residual seja eliminado. Isso é necessário porque o agente de cura pode provocar a degradação do polímero. “A pós-cura não é uma regra. Ela depende da aplicação, e geralmente é requerida quando se pretende uma estabilidade térmica melhor, uma deformação permanente menor, o contato com alimentos ou o uso em aplicações médicas”, explica o químico de aplicação.

Aplicação – A utilização desses elastômeros é realmente muito diversa. A borracha de silicone HTV é bastante empregada na confecção de mangueiras automotivas, principalmente para caminhões e ônibus, graças à excelente estabilidade térmica e resistência dinâmica, e em capas de vela, sendo os requisitos principais a proteção contra umidade e poeira e isolamento elétrico. Anéis e retentores em geral, para máquinas, carros e equipamentos industriais, são feitos de silicone por causa da boa resistência do material a óleo, à estabilidade térmica, à baixa deformação permanente e à estabilidade em baixas temperaturas. Coxins de escapamento, que são as peças que fixam o escapamento à parte inferior dos automóveis, ficam próximos do motor, às vezes bem perto do local onde ocorre a combustão ou onde se localiza o catalisador, e também são feitos de HTV, em razão das propriedades de resistência térmica.

Cabos elétricos de silicone se beneficiam da resistência elétrica do material. Nessa aplicação, também são usados termoplásticos, como o polietileno reticulado (XLPE ou PEX, de cross-linked polyethylene) e o PVC, mas Schmitz ressalta que a estabilidade térmica do silicone é muito maior. Além disso, o PVC, ao queimar-se, pode produzir cloreto de hidrogênio (HCl), corrosivo e tóxico, ao passo que a combustão do polissiloxano gera apenas sílica e CO2, em quantidades pequenas. O PVC sofre a concorrência da borracha também em artefatos médicos, como balões, membranas, tubos e catéteres, principalmente pelo baixo teor de halogênios do elastômero.

Por resistir à água em ebulição e a detergentes, não promover o crescimento de fungos ou bactérias, possuir efeito antiaderente, e não transferir odor ou gosto, a borracha HTV de silicone se adapta a aplicações em contato com alimentos. É o caso de fôrmas para bolos, que podem ser utilizadas diretamente nos fornos, com a vantagem adicional de tornar mais fácil a retirada do alimento da fôrma, pela sua flexibilidade.

À lista interminável de aplicações, podem ser adicionados os cilindros de transporte de papel usados em máquinas de fotocópias, moldes aptos a receber ligas fundidas, como o zamack, para a produção de bijuterias; membranas, teclados e protetores auriculares. No Brasil, conforme as informações do químico de aplicação Schmitz, o mercado automotivo é um segmento com grande consumo dessas borrachas. A área médica também é relevante, assim como a vedação de fogões.

Mais conhecidas dos consumidores finais, no entanto, são as borrachas de cura à temperatura ambiente monocomponentes (room temperature vulcanization, ou RTV1), utilizadas em vedação, como selantes. É o famoso silicone das bordas de vidro de aquários, ou da vedação na troca do velho ralo da pia. Nesse tipo de produto, a cura se realiza por processo de condensação via estanho, em temperatura ambiente. Isso ocorre no intervalo de tempo recomendado pelos fabricantes para “repouso” do  selante, antes do contato com água, quando é normal, em muitos casos, sentir o odor de vinagre, pois o ácido acético é um subproduto desse processo.

A outra família de produtos de borracha, a das líquidas (também chamadas LSR, ou liquid silicone rubber), é composta por materiais bicomponentes prontos para uso: um componente contendo o reticulante, e o outro, o catalisador (um hidrogenossiloxano e um complexo de platina, respectivamente). A consistência da LSR decorre das cadeias poliméricas menores e da proporção de cargas.

Na linha de produção do cliente, são adicionados apenas os pigmentos. Todos os demais aditivos e cargas já vêm incorporados à matéria-prima bicomponente. Outra diferença importante recai nas máquinas que realizam o processamento da matéria-prima. Os componentes são alimentados por bombas dosadoras utilizando-se tambores ou baldes separados, e transportados para misturadores estáticos (paralelamente pode ocorrer a dosagem de pigmentos). Após essa mistura, acontece a injeção, semelhante à de uma borracha sólida.

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A poliuréia silicone, transparente, adapta-se à aplicação em filmes

 

A necessidade por borrachas líquidas é um imperativo de linhas de elevada produtividade e larga escala, tanto pelas maiores velocidades de processamento e cura do material, quanto pelos altos custos dos equipamentos necessários ao seu processamento. Na forma líquida, o preenchimento do molde é mais rápido, e a cura pode se iniciar quase que imediatamente após a injeção. Nas HTVs, o ciclo de injeção é maior, assim como o tempo de cura.

Uma das grandes aplicações para as LSRs são os selos de vedação utilizados na indústria automobilística. Revestimentos para aplicação em peças plásticas também são comuns.

Termoplástico – Embora o mercado de peças moldadas de silicone seja dominado pelas borrachas termofixas, existem versões modificadas, com habilidades termoplásticas. A Wacker desenvolveu há alguns anos um silicone termoplástico elastomérico, com elevado valor agregado, porém ainda em fase de aprimoramento de aplicações com parceiros. Os grupos nitrogenados desse copolímero de polidimetilssiloxano com uréia criam atrações físicas do tipo ponte de hidrogênio entre suas cadeias, que são rompidas quando o material é aquecido, e que se regeneram no resfriamento, reversivelmente, como acontece com qualquer termoplástico.

Plástico Moderno, André Rosa, Gerente de vendas da Wacker, Silicone - Versátil, polímero ainda esbarra em preço para crescer no país
Silicone termoplástico é opção para quem já usa plástico, diz Ros

A poliuréia silicone, como a denomina o gerente de vendas da Wacker brasileira, André Rosa, é monocomponente, não emprega catalisadores, e também não possui prazo de validade para utilização, preocupações de quem processa polímeros bicomponentes. O elastômero pode ser processado como resina convencional, por extrusão, injeção e sopro, oferecendo altíssima resistência à tração, mesmo sem adição de carga. A transparência é total, tornando o material adequado para a aplicação em filmes, pois  também pode ser pintado e impresso, mediante tratamento Corona, como os demais plásticos. Rosa explica que a alternativa às borrachas se encaixa no perfil de clientes que já processam termoplásticos e querem transformar silicones, pois eles poderiam utilizar os mesmos processos e equipamentos aos quais já estão habituados, e isso não é possível com os elastômeros de silicone convencionais.

O pouco tempo de mercado do produto, e o preço compatível com o alto valor ainda dificultam sua comercialização. Segundo o gerente, a Wacker já disponibiliza o copolímero comercialmente, e algumas vendas são realizadas no mercado internacional – no Brasil, não. Pelas aplicações em estudo, ele informa que podem ser moldadas peças inteiras de silicone termoplástico, ou combinações com outras resinas, agregando a elas propriedades do copolissiloxano (resistência à temperatura, brilho, resistência mecânica   e melhores propriedades de filme). Uma das possibilidades, desencadeada por conversas com clientes com presença local, são tubos de PVC, em aplicações médicas, substituídos por tubos elastoméricos termoplásticos.

Outro pensamento é o emprego do novo polímero como aditivo de processo, em teores entre 10% e 30%, para modificar resinas convencionais. O objetivo é evitar o uso de desmoldante, pela incorporação da característica de antiaderência à resina original. Filmes de polietileno também podem se beneficiar da ação do aditivo, bem como fibras. Esse é um caso específico da indústria têxtil, quando, na produção de fraldas, usa-se papel siliconado como contraparte de adesivos, para que eles não adiram ao poliéster utilizado na confecção da fralda. Se um dos próprios componentes desse polímero já contiver silicone, Rosa acredita que podem se tornar desnecessários os papéis siliconados.

Outros aditivos – Polímeros de silicone distintos dos elastômeros, os óleos também são empregados na indústria do plástico na etapa de aditivação. Para essa aplicação, diz o gerente de vendas, é utilizado um tipo de altíssima viscosidade adicionado de sílica, a fim de se ter uma consistência mais adequada a produtores de compostos termoplásticos, pois o manuseio de fluidos de baixa viscosidade seria mais difícil, assim como sua dosagem.

Esse óleo praticamente não migra; tal propriedade é desejada pelos composteiros, uma vez que o fenômeno pode atrapalhar quem precisa colorir o produto final. A aplicação desse tipo de aditivo pode ser encarada de duas maneiras. Em concentrações de até 1%, há ganho para o processo, pois será necessário menor torque, menos energia, para a extrusão da mesma quantidade de composto, pois a lubrificação do canhão se torna mais eficiente. As peças finais se desprendem com maior agilidade do molde e a aparência superficial se torna mais brilhante. O outro enfoque se volta para aditivação de teores entre 1% e 5%, em que começam a se notabilizar os efeitos nos dotes mecânicos e superficiais, em particular no deslizamento (slip), na redução do coeficiente de fricção dinâmico (COF, de coefficient of friction), na elevação da resistência à abrasão, e na superior maciez ao toque.

O óleo já é vendido no Brasil. O consumo cresce, puxado por produtores de compostos de polipropileno para a indústria automotiva e produtores de cabos de polietileno para fios e cabos. Mas o preço do silicone ainda é uma desvantagem, no contato inicial. “Os fabricantes de compostos com altos teores de carga são os primeiros a aprovar esse produto. Há vários outros aditivos mais baratos que podem ser utilizados; e o cliente testa todos eles primeiro, antes de optar pelo silicone”, relata o gerente.

A indústria automotiva, agora, apenas a internacional, também está utilizando um outro polissiloxano, modificado, em aplicações de adesivos e selantes. O polímero elástico é isento de catalisador com base em estanho e, não contendo solventes, pouco contribui para a emissão de VOCs (volatile organic compounds, compostos orgânicos voláteis), uma exigência crescente para materiais de fabricação de automóveis. O produto pode substituir outros silicones ou poliuretano, e tem sido bem-aceito na fixação de vidros automotivos, e até na indústria aeronáutica.

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O silício metálico é um dos insumos da produção de silicone

 

A Wacker praticamente não produz borrachas e produtos para a indústria de plásticos no Brasil. No caso dos elastômeros, a empresa, por estratégia, e pela grande infra-estrutura necessária, concentra a produção na Alemanha, mundialmente. Os maiores volumes da fábrica brasileira são espumantes para a indústria de papel e celulose, aditivos para cosméticos e para clientes da área têxtil.

Diversidade – Os principais fabricantes de derivados poliméricos do silício costumam dominar a produção de diversas criações oriundas dessa mesma química. Assim, a Bluestar Silicones, originada pela venda dos negócios da Rhodia no ramo para a China National Bluestar, atende clientes de vários setores, tendo vendas importantes, no Brasil, de emulsões amaciantes para aplicações têxteis, de antiespumantes para petróleo, de produtos para a indústria química em geral e para produtores de açúcar e álcool, e de isolantes elétricos de borrachas de silicone substituindo cerâmica. Os elastômeros, tradicionalmente, são muito utilizados também em cabos de velas, outros tipos de cabos e mangueiras; como resinas, são apreciados nas tecnologias de release coatings, como são denominados os revestimentos destinados à proteção de adesivos antes de seu uso, em rotulagem. São, grosso modo, alguns dos “grandes” mercados locais, para todos os produtores.

Nessa diversidade, mesmo levando-se em conta que silicones são especialidades, os óleos acabam sendo relegados como produtos um pouco menos sofisticados, quase uma commodity em meio a tantos outros especiais. Não obstante, na indústria de plástico, onde esses polímeros são utilizados como desmoldantes, também ocorrem desenvolvimentos para qualificar os materiais. O silicone é preferido para essa aplicação pela sua inércia e resistência ao calor. O material não se degrada, não causa manchas ao molde ou às peças (exceto, se em excesso) e não origina depósitos. Óleos minerais podem ser considerados como alternativas mais baratas, mas pecam pela estabilidade térmica e inércia química menores, podendo manchar e sujar moldes e peças.

Plástico Moderno, Israel Barreira Motta, Gerente de pesquisa e desenvolvimento da Bluester Silicones, Silicone - Versátil, polímero ainda esbarra em preço para crescer no país
Motta: BlueStar pode auxiliar projetos para mudar desmoldante

 

Segundo Israel Barreira Motta, gerente de pesquisa e desenvolvimento da Bluestar Silicones da filial brasileira, a empresa fornece emulsões de óleos de silicone para essa aplicação, na moldagem de termoplásticos, borracha, poliuretano e resinas termofixas. O polidimetilssiloxano é um dos materiais mais comuns utilizado nesse mister, mas há grande variedade de cadeias com diferentes grupos laterais e terminações. Na tecnologia menos complexa, o óleo é aplicado no molde manualmente após determinado número de ciclos, pois a retirada das peças reduz paulatinamente a substância das paredes metálicas.

Porém, explica Motta, modificações realizadas nas cadeias de polissiloxanos, como a substituição de grupos terminais metílicos por agrupamentos Si-H, permitem que o novo óleo intensifique interações dipolo e a afinidade com o metal, formando um filme semipermanente na superfície interna do molde. Esse tipo de silicone permanece por muito mais ciclos na ferramenta, e se adapta a equipamentos com aplicação automática, necessários a linhas de produção com capacidade elevada. A capacidade de lubrificação, igualmente, é superior; portanto, além de diminuir a quantidade do desmoldante necessária, o número de peças retiradas para cada aplicação do óleo cresce.

Agregar tecnologia – A Bluestar Silicones pode produzir óleos modificados com outras terminações, como éster, acrilato, poliéster, álcool, amina e epóxi. O produto final, no caso do tipo empregado como desmoldante, é uma emulsão em água, livre de solventes, e transparente. Segundo o gerente de pesquisa e desenvolvimento brasileiro, ele é muito utilizado na indústria de pneus, pois os grandes volumes de fabricação envolvidos tornam mais sensível a questão da produtividade. Os pneus, é preciso lembrar, são itens muito importantes de segurança. Seus produtores optam pelo silicone para evitar contaminações e também facilitar as inspeções do molde para controle de qualidade. No segmento de plástico, transformadores de peças com geometrias muito técnicas, complexas ou desafiadoras, e alto valor agregado, poderiam, igualmente, interessar-se por esses polissiloxanos mais avançados. Eles estão sendo fornecidos pela fábrica local, que polimeriza pré-polímeros, e produz diversos óleos, com os quais obtém as emulsões. Como no caso da produção de borrachas, a de óleos, desde os primeiros intermediários químicos, é onerosa e requer altos investimentos em plantas petroquímicas de larga escala, que a empresa mantém na França e na China, onde, por sinal, constrói outra.

O segmento de desmoldantes, na visão de Motta, é bastante intenso em serviço técnico. Então, inicialmente, a empresa pode até fornecer um produto de prateleira, mas, se o cliente quiser maior produtividade, há a possibilidade de testes e ajuste da tecnologia. Como, por definição estratégica, as aplicações em termoplásticos não têm sido o foco da companhia no Brasil, a utilização de seus óleos é mais enfática em transformadores de borracha e poliuretano. Pelo mesmo motivo, somado à pouca divulgação local da gama de produtos desmoldantes para plásticos, o gerente justifica a pequena demanda por projetos especiais nessa área. “Mas estamos sempre abertos”, diz, informando que podem ser modificados a viscosidade dos óleos e o modo de aplicação; a forma de apresentação, como fluido ou emulsão; a concentração das emulsões; as faixas de resistência à temperatura, e os grupos funcionais terminais. Nessa categoria, o desmoldante empregado por aqui principalmente em pneus, capaz de formar filmes semipermanentes, é compatível ainda com polietileno e polipropileno. Essa tecnologia provavelmente será promovida pela Bluestar Silicones em outras áreas de aplicação e, no futuro, os termoplásticos poderão se inserir em seu foco.

Por enquanto, porém, Motta confirma um consumo de silicones, de maneira genérica, ainda baixo no país. Quem usa, é porque não tem alternativa, e estes não são muitos, dado que os maiores consumidores industriais nessa situação não produzem aqui.

Silanos – No portfólio dos grandes produtores baseados na química do silício, figura outro composto químico, o silano, um dos intermediários para a produção de silicones. Na indústria de plásticos, os silanos são conhecidos há décadas como eficientes reticulantes de polietileno, gerando o PE reticulado (XLPE ou PEX). O processo melhora as propriedades em baixas e altas temperaturas, bem como eleva as resistências química e mecânica. As características dielétricas, em particular, são muito favorecidas. Por esses motivos, as principais aplicações para o XLPE são os revestimentos de fios e cabos, e tubos de condução de água quente ou fria – nessa hipótese, sendo reticuladas as resinas de polietileno de alta densidade (PEAD).

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Agente de acoplamento com silicone interessa à indústria de fios e cabos

 

A Momentive Performance Materials, criada com a venda do negócio de silicones da GE Advanced Materials, é, nas palavras do gerente de marketing na América Latina para silanos e especialidades, André Danc, a segunda maior produtora mundial de silicones e derivados e, dentro da extensa lista de produtos e aplicações, fabrica também silanos. Para a produção de XLPE, a empresa fornece silanos sólidos encerrando sistemas completos de reticulação, na forma de grânulos que, além das aplicações usuais, podem ser utilizados para a criação de resinas injetáveis, com melhor resistência química, ou de filmes de PE e copolímero de etileno acetato de vinila (EVA), com superior desempenho mecânico. Nesse tipo de aplicação, o composto de silício compete com peróxidos e radiação, que possuem a desvantagem de necessitar de equipamentos especificamente desenvolvidos para sua utilização, ao passo que, para quem já processa compostos termoplásticos, adicionar mais um componente sólido não causa gastos extras. Há reticulantes com base em silanos líquidos, mas são produtos mais perigosos, pois são inflamáveis, além de requererem cuidado mais apurado no manuseio, e encarecerem até o seguro da planta de produção.

Essa linha de agentes sólidos de reticulação da Momentive é terminada no Brasil, após a importação, e é considerada como bem consolidada no mercado local de fios e cabos por Danc. Nos tubos de XLPE, no entanto, as vendas não crescem no ritmo desejado porque o PVC e o cobre foram ameaçados na liderança como materiais de tubos de condução de água fria e quente – e que, a propósito, nem é tão fria nem tão quente no Brasil quanto nos mercados onde as vendas de XLPE são mais expressivas.

A companhia também oferece silanos para tratamento funcional de cargas minerais, que exercem a função de agente de acoplamento. Aqui, o produto não reticula as cadeias, mas promove a ligação da carga à matriz polimérica, ampliando a transferência da rigidez do mineral para o plástico. Especificamente para compostos antichama, Danc cita um sistema sólido consistindo de uma combinação de silanos e outros aditivos, tendo como veículo o EVA, que representa um meio efetivo em custo para a incorporação de teores elevados de cargas, como alumina trihidratada (ATH), em compostos retardantes à chama não-halogenados. Os halogênios, especialmente o bromo, são muito eficientes como antichamas, mas a indústria tenta, sempre que possível, substituí-los por alternativas consideradas menos perigosas, pois a queima de halogênios pode liberar gases corrosivos e tóxicos. Como nenhum concorrente atinge o mesmo desempenho, quantidades maiores são necessárias para que plásticos não-halogenados atendam às normas que regulam os compostos retardantes. Por mais que se disponha do equipamento apropriado para a fabricação da resina, Danc afirma que podem ser necessárias combinações de polímeros com até 65% de carga de ATH, o que prejudica, e muito, o processamento do composto: ele se torna quebradiço e perde suas propriedades mecânicas.

Porém, a extrusão na presença de silanos, de preferência em máquina de dupla rosca, para alcançar alto cisalhamento e excelente homogeneização do fundido, provoca a reação do derivado de silício com o antichama mineral e com as cadeias poliméricas, ligando enchimento e matriz quimicamente. O acoplamento permite que os teores de cargas sejam elevados até os patamares requisitados pelas  regulamentações, e exemplos apresentados pelo gerente de marketing revelam que a adição de menos de 2% de silano cria elevações significativas nos valores de tensão de ruptura, alongamento e índice de fluidez, além de reduzir a quantidade de resíduos no cabeçote da extrusora. E ainda existe a vantagem adicional, em comparação a outros tratamentos superficiais com silanos líquidos, da praticidade do produto sólido.

A aplicação óbvia é na indústria de fios e cabos; não por coincidência, a Momentive tem recebido muitas consultas de clientes interessados nos acopladores para compostos termoplásticos antichamas não-halogenados.

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Momentive oferece aditivo “insuperável” (esq.) e produtos para reticulação de polietileno

 

Aditivos de processo – Os produtos que a empresa destina a clientes da indústria de plásticos, além dos silanos, englobam auxiliares de processamento disponíveis em duas tecnologias diferentes. Uma delas são masterbatches de silicone de alto peso molecular para a formulação de compostos termoplásticos moldáveis por extrusão e injeção. O peso molecular diferencia o master de fluidos de silicone, pois torna-o mais específico para uso como auxiliar de processo. As aplicações típicas indicadas são compostos para jaquetas de cabos com boa processabilidade e boa dispersão de cargas e aditivos; peças com baixo COF e maior resistência ao risco, para emprego no interior de automóveis, ou próximo a seus motores, e conduítes para cabos ópticos ou filmes de polipropileno biorientado (BOPP) para embalagens com fricção reduzida.

Plástico Moderno, André Danc, Gerente de marketing na América Latina para silanos e especialidades, Silicone - Versátil, polímero ainda esbarra em preço para crescer no país
Danc: auxiliar de processamento está sendo introduzido na região

A outra família de auxiliares de processamento para plástico é baseada em uma resina especial de silicone microfina, com partículas esféricas e ligações tridimensionais, “insuperável”, no dizer de Danc, para aplicação em filmes de BOPP. O formato microesférico das partículas desse material e a maneira como elas se posicionam na estrutura do filme poliolefínico, reduzindo sua superfície livre de contato, conferem melhores lubrificação, efeito de deslizamento a quente, e COF, que, além de menor, é constante. O produto tem excelente dispersão em polipropileno, baixa influência nas propriedades ópticas do filme, não interfere nos processos de impressão e tem aprovação do órgão norte-americano de fiscalização de farmacêuticos e alimentos, o FDA. Segundo o gerente de marketing, as microesferas de silicone formam associações com o BOPP mais estáveis que os silicones convencionais, de modo que os ganhos de propriedades se mantêm nas operações de laminação do filme e de produção de embalagens. Essa característica é muito apropriada para máquinas automáticas de embalagem, pois confere maior durabilidade ao filme e, conseqüentemente, produtividade superior, pela possibilidade de elevação das velocidades de operação. Esse silicone especial já está consagrado no mercado mundial, mas em áreas distintas de polímeros termoplásticos, caso de aplicações como difusor de luz em painéis de LCD, sendo muito utilizado na Ásia para esse fim, além de agente fosqueante ou de elevação da resistência à abrasão em tintas, bem como para conferir toque mais macio a cosméticos.

Porém, a introdução do auxiliar de processamento na América Latina está apenas se iniciando. No segmento de tintas, já há trabalhos desde o ano passado, e agora, a Momentive começa a se voltar para possibilidades de uso, na região, pela indústria de plásticos. Danc, o gerente de marketing regional, confirma contatos com alguns clientes que demonstraram interesse pela tecnologia, mas ainda não arrisca uma avaliação sobre a receptividade ao produto. Além dos produtores de filmes de BOPP, processadores de PET poderiam ser beneficiados pelas vantagens do aditivo.

 

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