Transformação – Plásticos de Engenharia – Policarbonato
Policarbonato (PC) - Parte 3
Policarbonato (PC)
Chegou a hora de conhecermos um pouco mais sobre o policarbonato, um polímero bem importante para o mundo dos plásticos, conhecido por ter a sua transparência semelhante à do vidro e apresentar uma resistência parecida com a do aço.
Esse material de engenharia consegue ser um dos mais versáteis, tendo a capacidade de unir características interessantes e desejáveis dos vidros e metais, combinadas ao processamento de termoplásticos.
A título de curiosidade: esse polímero pode ser obtido pela reação de fosgênio com Bisfenol A. O policarbonato também é considerado um poliéster linear e possui em sua estrutura química o grupo carbonato (-O – C – O – O-).
Estrutura química do policarbonato
Fato Histórico
Basicamente, os primeiros policarbonatos a serem desenvolvidos, entre os anos de 1898 e 1930, não chegaram a ser comercializados, pois apresentavam algumas propriedades desinteressantes como, por exemplo, rápida hidrólise (degradação pela água) e baixo ponto de fusão.
De acordo com literaturas, somente um tempo depois, em 1956, que a evolução do policarbonato começou a ser encaminhada. A Bayer estava com a proposta de desenvolver uma resina que fosse termorrígida e que apresentasse uma boa estabilidade ao calor e à hidrólise. Foi então que em uma dessas tentativas a empresa conseguiu, como subproduto, o policarbonato de Bisfenol A.
Dois anos depois, em 1958, tanto a Bayer quanto a General Eletric passaram a comercializar, simultaneamente, esse tipo de polímero, sob os nomes de Makrolon e Lexan, respectivamente. Desde então o famoso policarbonato vem sendo empregado em vários ramos do nosso cotidiano, sendo eles a área automobilística, indústria eletrônica, aplicações domésticas, hospitalares, equipamentos de proteção e vários outros meios.
Propriedades
Relacionando as propriedades do policarbonato com a sua estrutura, notamos com exatidão que, por conta dos anéis aromáticos presentes em sua cadeia principal, o polímero se torna um material amorfo e rígido.
É interessante dizer que os grupos carbonatos são extremamente sensíveis à hidrólise e como eles fazem parte da cadeia principal, podem ocasionar a degradação do material, resultando em perdas de massas molares e afetando a sua resistência ao impacto.
Por isso, peças em policarbonato que tenham um contato muito constante com a água têm a sua vida útil reduzida. Vale ressaltar que o material resiste à esterilização desde que a ação seja rápida. Fora isso, podemos destacar as seguintes propriedades que o polímero desempenha:
- Excelente resistência ao impacto;
- Alta resistência térmica;
- Boa resistência a intempéries;
- Dificuldade de propagar chamas;
- Sensível ao risco;
- Peças podem ser usinadas, coladas ou soldadas;
- Aceita boa impressão gráfica;
- Resistência à tração;
- Baixa contração no molde.
As resinas de policarbonato podem ser reforçadas com cargas e aperfeiçoadas com a utilização de aditivos. A incorporação de fibra de vidro, por exemplo, dá ao polímero um aumento considerável na sua resistência ao impacto, aumenta o módulo de elasticidade, melhora as propriedades de isolamento térmico e resistência à compressão.
Quanto ao processamento, o policarbonato se aplica a vários processos de transformação de termoplásticos, sendo eles, injeção, termoformagem, sopro e extrusão.
Sobre um processo de injeção, antes de tudo, é extremamente necessário que se realize a secagem do material, pois a resina úmida, como já sabemos, pode apresentar problemas no processo (manchas e bolhas). Para que isso não ocorra, os grânulos devem ser secados a uma temperatura em média de 120°C por 4 a 6 horas, aproximadamente.
Recomenda-se às peças com estrutura de paredes finas a serem injetadas que a velocidade de injeção seja rápida, a fim de se evitar problemas de preenchimento ou rugas no produto.
Agora, para peças com necessidade de uma ótima aparência visual, médias velocidades de injeção já atendem o requisito. As temperaturas de moldagem do policarbonato se encontram entre 230 e 300°C, acima destas temperaturas a degradação do polímero se inicia.
Sobre o molde, é importante que ele seja bem confeccionado para que se evitem problemas de moldagem, isso serve tanto para o policarbonato, quanto para os outros termoplásticos. Eliminar tensões internas e proporcionar alto brilho para a peça são questões que podemos resolver com o molde, para isso, basta deixá-lo aquecido a uma temperatura por volta de 80 a 100°C.
Áreas de Aplicação
Segundo pesquisas, cerca de 50% da produção de policarbonato é destinada a peças da indústria de elétrica e eletrônica, devido às suas ótimas propriedades de isolamento, dureza, resistência à chama e transparência.
Essas propriedades também favorecem o uso dessa resina em embalagens sofisticadas. É o caso de uma embalagem descartável injetada em PC para próteses mamárias. Essa embalagem deve ter excelente resistência térmica para ser esterilizada, e o PC suporta a temperatura de esterilização.
Também deve apresentar resistência ao impacto, transparência sem pinta alguma e sem nenhuma contaminação. Enfim, trata-se de uma embalagem de custo altíssimo, mas que se justifica pelo preço do produto, no caso, a prótese mamária. Fosse para embalar chocolates, por exemplo, ela poderia ser feita tranquilamente de poliestireno (PS), a um custo muito mais baixo.
Fora isso, conheça um pouco mais sobre os produtos que podem ser feitos a partir do PC, sendo eles:
- Mamadeiras;
- Escudos de proteção;
- Vidro à prova de bala;
- Telhas para cobertura;
- Janelas de avião;
- CDs E DVDs;
- Lentes e faróis automotivos;
- Óculos de segurança;
- Recobrimento de relês.
Camila Falcari Dias, técnica em plásticos, e aluna do curso de Analista Técnico de Processo de Injeção da Escola LF
Alexandre Farhan é Administrador de Empresas e técnico em plásticos pelo Senai-SP, com 30 anos de atuação no setor.
Atualmente, é diretor da Escola LF, especializada na formação de profissionais para a indústria de transformação plástica pelos processos de injeção, sopro e extrusão.
