Engenharia de Polímeros

A nossa visita de estudo à Universidade do Minho iniciou-se com uma palestra com 40 minutos de duração. O professor encarregue da palestra deu-nos a conhecer diversas características e curiosidades acerca dos plásticos. Muitas das noções já nos tinham sido transmitidas nas aulas de Química.

Plástico = Polímero + Aditivo

Vantagens:

• Baixo peso;
• Alta durabilidade;
• Liberdade de design.

Aplicações:

• Têxtil e Calçado;
• Automóvel;
• Construção civil;
• Dispositivos médicos.

No final da palestra tivemos a oportunidade de observar diversas técnicas de moldagem e de teste de polímeros.

Extrusão

Características:

• Processo instável;
• Garrafas não finalizadas no molde;
• Temperatura varia consoante o plástico.
  

Insere-se PEAD dentro de um cilindro que roda a altas temperaturas que permite a fusão do polímero. Seguidamente um tubo de plástico flexível (fundido) cai da extrusadora dentro de um molde. O polímero encontra-se mole, e ao inserir-se ar dentro do molde, o tubo de plástico ganha forma. Um arrefecimento lento permite a critalização e neste caso, a formação de uma garrafa branca.

Injecção

Características:

• Temperatura varia consoante o plástico;
• Apenas polímeros semi-cristalinos (sofrem fusão) são usados na injecção;
• Processo de injecção = Processo de formação de rochas magmáticas cristalinas.

Polipropileno foi injectado no molde. No início a temperatura era de 150ºC, no fim a temperatura era de 230ºC. Ainda dentro do molde o polipropileno é sujeito a elevadas pressões (equivalente a 50 toneladas). Esta pressão é denominada por força de fecho.
Após sair do molde se o material se encontrar transparente está quente no interior, se se encontrar opaco encontra-se totalmente cristalizado e já frio no interior. Quanto mais grosso for o material mais tempo demora a arrefecer.


Neste processo por injecção podem ainda ser fabricados pára-choques para os automóveis ou caixotes de lixo. Por exemplo a força de fecho necessária para fabricar um caixote é equivalente a 10 000 toneladas.

Comparação entre Extrusão e Injecção:

• Extrusão possui menor variedade geométrica de moldes;
• Injecção é um processo mais complexo do que Extrusão;
• Injecção trabalha de forma cíclica enquanto Extrusão trabalha continuamente;
• Ambos os processos formam termoplásticos.

Laboratório

Caraterísticas:

• Processo Irreversível;
• Liberta CO2;
• Reacção Exotérmica.

O tipo e a qualidade de Isocianeto e Polial definem a qualidade da "Espuma" (Poliuretano - que pode ser usada em isolamento de habitações ou como isolador acústico). O Poliuretano é um material termoendurecível, logo a sua reciclagem é inviável (solução é a queima).

Espetroscopia de Infravermelhos

Identificação de um material ou mistura através da radiação absorvida. O espectro absorvido é a sua " impressão digital". Os copolímeros são os plásticos mais difíceis de identificar por serem constituídos por diversos monómeros.

Máquina de Impacto

PS - Amorfo (transparente) - Ruptura frágil (canetas BIC, granadas).

PEAD - Cristalino (Opaco) - Ruptura dúctil (devido à compactação das moléculas).

Máquina de Tracção

Na máquina de tracção analisa-se a resistência mecânica do material.

Energia do pêndulo utilizado = 2J

PEAD (utilizado em escudos ou capacetes para a polícia) mais resistente ao choque do que o PS.