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Tipologia, produção e consumo de plásticos no brasil Aluna: Michelle H. Machado de Souza. UFMG – ICB Ecologia Energética 2º semestre / 2008. Tipologia, produção e consumo de plásticos no Brasil Eco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008. O que são os plásticos? Dicionário: - PowerPoint PPT Presentation
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UFMG – ICB
Ecologia Energética
2º semestre / 2008
O que são os plásticos?
Dicionário:
Plástico. Relativo a forma ou a estética. Que tem a propriedade de adquirir determinadas formas, por efeito de uma ação exterior.
Der. Grego plastikós (relativo as dobras do barro).
Em latim, plasticu, “que pode ser modelado”.
Plástico / matéria plástica, no ambiente técnico:
Designação genérica para um grande grupo de materiais sintéticos que apresentam em comum o fato de serem moldáveis, através de processamento e aquecimento.
Por que tanto sucesso?
Por que tão disseminado?
•Presente em geladeiras, panelas, brinquedos,
meia-calças, páraquedas, próteses, roupas,
instrumentos cirúrgicos, carros, colchões,
utensílios domésticos, construções, etc.
•Declínio da reserva de madeira e minérios,
•Podem ser mais resistentes que a madeira, sem apodrecer como ela, ou mais leve que o ferro, sem enferrujar.
•Leves, resistentes, práticos e versáteis, duráveis e relativamente baratos em comparação com outros materiais.
nylon aumentado 40X, é 60X mais fino q o fio de cabelo. Abaixo, venda de meias da Dupont
Quimicamente os plásticos são
polímeros, moléculas gigantes de
alto peso molecular, constituídas
pela união de moléculas simples
chamadas monômeros (do grego
mono “uma”, mero, parte), através
de reações químicas específicas.
– exemplo colar-contas.
Monômeros
copolímero + subproduto
Reação de policondensação –ex. PETPoli (tereftalato de etileno)
Monômero Polímero
Reação de poliadição – duplas ligações entre C, sem formação subproduto
Reação de modificação de polímeros ao lado.
Abaixo tabela de polímeros por poliadição.
(PE)
(PP)
Poli (cloreto de vinila)
Poliestireno expandido
Poliacrilonitrila (PAN)
(PMMA)
(PTFE)
(IR)
(CR)
P olibutadieno (BR)
Poliamida -66 (PA -66)
Poli (glicol etilenico (PEG)
Resina de fenol formaldeido
(PR)
(PU)
Alguns polímeros por policondensação
Químicos – escolha da estrutura adequada de polímero e condições de fabricação para o efeito desejado, ou seja, para que possua as características físicas exigidas.
A aditivação desses polímeros permite melhorar a qualidade dos mesmos, conferindo cor, flexibilidade, resistência mecânica, etc, ou seja, características adequadas ao artefato que se deseja fabricar.
Alguns tipos de aditivos Função
Agente corante Conferir cor
Antiestático Evitar eletrização ao atrito
Antioxidante Impedir degradação por oxidação
Biocida Impedir degradação por microorganismos
Plastificante Aumentar flexibilidade
Estabilizante UV Impedir degradação por raios ultravioletas
Estabilizante térmico Impedir degradação por aquecimento
Divisão dos polímeros
Há diversas maneiras de se dividir os
polímeros. A Classificação por produção,
já citada, é uma delas.
A classificação conforme as características
mecânicas decorre, da configuração
específica das moléculas do polímero.
Sob este aspecto, os polímeros podem ser
divididos em termoplásticos,
termorrígidos (termofixos) e
elastômeros (borrachas).
Termoplásticos
• maior parte dos polímeros
comerciais.
•Pode ser fundido diversas
vezes.Alguns também podem
dissolver-se em vários solventes.
- Reciclagem possível.
•Propriedades mecânicas variam
conforme o plástico: sob
temperatura ambiente, podem ser
maleáveis, rígidos ou mesmo
frágeis.
•Estrutura molecular: moléculas
lineares dispostas na forma de
cordões soltos, mas agregados,
como num novelo de lã.
Exemplos: polietileno (PE),
polipropileno (PP), poli(tereftalato
de etileno) (PET), policarbonato
(PC), poliestireno (PS), poli(cloreto
de vinila) (PVC),
poli(metilmetacrilato),
(PMMA),etc...
Termorrígidos (Termofixos)
•Rígidos e frágeis, muito estáveis a
variações de temperatura. Uma vez
prontos, não mais se fundem. -
Reciclagem complicada.
•Estrutura molecular: os cordões
estão ligados fisicamente entre si,
formando uma rede ou reticulado.
Estão presos entre si através de
numerosas ligações, não se
movimentando com liberdade.
Ex.: baquelite (tomadas, cabo
de panela), ; poliéster usado
em carrocerias, caixas
d'água, piscinas, etc., na
forma de plástico reforçado
(fiberglass).
Elastômeros (Borrachas)
•Classe intermediária entre os
termoplásticos e os termorrígidos: não
são fusíveis, mas apresentam alta
elasticidade, não sendo rígidos como
os termofixos.
•Reciclagem complicada pela
incapacidade de fusão.
•Estrutura molecular: a
estrutura é similar à do
termorrígido mas, neste caso,
há menor número de ligações
entre os “cordões”. Ou seja, é
como se fosse uma rede, mas
com malhas bem mais largas
que os termorrígidos.
Exemplos: pneus, vedações,
mangueiras de borracha.
Plásticos Comuns ou de massa (commodities)
•Produzidos e consumidos em
grande quantidade.
•Custo baixo em relação a outros
termoplásticos.
•Tem características comparáveis
aos Plásticos de Engenharia.
•Ex: Polietileno, poliestireno,
polipropileno, PVC, etc.
Plásticos de Engenharia
•Mais nobres, propriedades físicas
e químicas melhores.
•Produzidos em menor escala,
mais caros.
•Ex: poliamidas (nylons),
policarbonatos, poliesteres,etc.
Plásticos de uso especial
• Últimas conquistas no desenvolvimento de termoplásticos,
pesquisados para fins específicos.
•Possuem propriedades específicas, mas em geral possuem
termoplasticidade , grande resistência mecânica, resistência a
temperaturas elevadas, propriedades mecânicas mantidas em larga
faixa de temperatura, resistência às intempéries e à oxidação, auto-
retardamento da chama e pouca fumaça, resistência a solventes e
reagentes, à abrasão ,às radiações eletromagnéticas, baixo
coeficiente de expansão térmica. Ex: visores de astronautas
(policarbonato modificado)
Os tipos de industria de plástico e tipos de modelagem
A indústria petroquímica
produz a matéria- prima,
que disponibiliza- a para
outra empresa a fim de
confeccionar a matéria
plástica que, por fim, será
destinada uma última
indústria, onde o produto é
processado.
Nº empresas no Brasil, capacidade e investimentos
A cadeia petroquímica no Brasil tem cerca de 30 anos – hoje está
em reestruturação, em especial nos segmentos de primeira e
segunda geração (processo de privatização iniciado na década
passada). O segmento de terceira geração, foi implantado através
de investimentos oriundos do capital privado.
• 1º eram fabricados produtos de baixo valor agregado (descartáveis,
utensílios domésticos, adornos, etc.).
• expansão de mercado e desenvolvimento econômico,
desenvolvimento da indústria brasileira de polímeros, matéria-prima do
setor de transformação -produtos mais sofisticados produzidos no país.
•Hoje participa ativamente de diversos segmentos industriais, tais como
têxteis, embalagens, eletro-eletrônicos, automobilístico, etc.
•Entretanto, a quase totalidade dos polímeros produzidos e
consumidos no Brasil são commodities ou pseudo-commodities, tais
como polietileno, polipropileno, poliestireno, PVC e PET. Os polímeros
mais sofisticados de alto desempenho, que têm grande valor, em geral,
ainda não são produzidos no país.
Modelagem por injeção
A matéria plástica(grãos coloridos)
obtida da 2º geração, é derretida
em máquinas especiais que
imediatamente injetam o material
fundido em moldes apropriados.
Com o resfriamento ocorre o
endurecimento do material.
Modelagem por assopro
A massa fundida é lançada
violentamente contra as paredes
internas do molde, através de um
jato de ar.
Modelagem por extrusão
O plástico fundido passa por um
orifício com a forma desejada,
sendo imediatamente resfriado.
Modelagem por calandragem
O material derretido, após
atravessar cilindros em rotação,
transforma-se em lâmina,
viabilizando a produção de folhas
plásticas.
Os polímeros mais produzidos no Brasil
•Brasil existem cerca de 20 empresas produtoras de resinas, a maioria
localizada nos Pólos Petroquímicos.
•As principais resinas termoplásticas, do ponto de vista comercial,
produzidas por estas empresas são:
-Polietileno de Alta Densidade (PEAD);
-Polietileno de Baixa Densidade (PEBD);
-Polietileno de Baixa Densidade Linear (PEBDL);
-Polipropileno (PP);
-Poliestireno (PS);
- Poliestireno expandido (EPS)
-Policloreto de Vinila (PVC); -Polietileno Tereftalato (PET).
Polietileno de Alta Densidade (PEAD)
•Densidade:0,935 - 0,960 g/cm3. Apresenta
estrutura praticamente isenta de ramificações.
•É rígido, resistente à tração, moderada
resistência ao impacto.
•Utilizado em bombonas, recipientes, garrafas,
filmes, brinquedos, materiais hospitalares,
tubos para distribuição de água e gás, tanques
de combustível automotivos, etc.
• Produção brasileira em 1998: 692.864 t.
Polietilenos (designação antiga do eteno):G.P. = 50.000 a 300.000
• Baixo custo;
•Elevada resistência química e
a solventes;
•Baixo coeficiente de atrito;
•Macio e flexível;
•Fácil processamento;
•Excelentes propriedades
isolantes;
•Baixa permeabilidade à água;
•Atóxico e inodoro.
Polietileno de Baixa Densidade (PEBD)
•Densidade: 0,910-0,925 g/cm3.
•Apresenta moléculas com alto
grau de ramificação.
•Versão mais leve e flexível do
PE.
• É utilizado basicamente em
filmes, laminados, recipientes,
embalagens, brinquedos,
isolamento de fios elétricos, etc.
•Produção brasileira em 1998:
652.647 t.
Polietileno de Baixa Densidade Linear (PEBDL)
•Densidade: 0,918-0,940 g/cm3.
•Menor incidência de ramificações - são
mais regulares e mais curtas que no PEBD.
•Resistência mecânica ligeiramente
superiores ao PEBD.
•Custo de fabricação menor.
•Flexibilidade e resistência ao impacto -
aplicação para embalagens de alimentos,
bolsas de gelo, utensílios domésticos, canos
e tubos.
•Produção brasileira em 1998: 175.053 t.
Polipropileno(designação antiga do propeno)
•Propriedades muito semelhantes às do
PE, mas com ponto de amolecimento mais
elevado.
Principais propriedades:
•Baixo custo;
•Elevada resistência química e a solventes;
•Fácil moldagem;
•Fácil coloração;
•Alta resistência à fratura por flexão ou
fadiga;
•Resistência ao impacto acima de 15oC;
•Boa estabilidade térmica;
•Maior sensibilidade à luz UV e agentes
de oxidação, sofrendo degradação com
maior facilidade.
Aplicações: Brinquedos; Recipientes
para alimentos, produtos químicos;
Carcaças para eletrodomésticos;
Sacarias (ráfia); Filmes orientados;
Tubos de canetas esferográficas;
Carpetes; hospitalar esterilizável;
Autopeças (pára-choques, pedais,
carcaças de baterias, etc.). Atualmente
há uma tendência no sentido de se
utilizar exclusivamente o PP no interior
dos automóveis.
Produção brasileira de PP em 1998:
702.795 t
Poliestireno
Termoplástico duro e quebradiço,
com transparência cristalina.
Principais propriedades:
•Fácil processamento;
•Fácil coloração;
•Baixo custo;
•Elevada resistência a ácidos e álcalis;
•Semelhante ao vidro;
•Baixa densidade e absorção de
umidade;
•Baixa resistência a solventes
orgânicos, calor e intempéries.
•Produção brasileira em 1998:
129.879 t (excluindo isopor).
PS expandido (EPS)
•Espuma semi-rígida com marca comercial
isopor(R).
•É polimerizado na presença do agente
expansor ou então o mesmo pode ser
absorvido posteriormente. Durante o
processamento do material aquecido, ele
se volatiliza, gerando as células no
material.
•Baixa densidade e bom isolamento
térmico.
•Aplicações: protetor de equipamentos,
isolantes térmicos, pranchas para
flutuação, geladeiras isotérmicas, etc.
•Produção brasileira em 1998: 10.000 t.
Policloreto de Vinila (PVC)cloreto de vinila:
Principais propriedades:
•Baixo custo;
•Elevada resistência a chama, pela
presença do cloro;
•Processamento demanda um pouco
de cuidado.
Restrições:
•O monômero é um potente
cancerígeno;
•Plastificantes (aditivo usado para
tornar o polímero mais flexível) a
base de ftalatos também são
considerados cancerígenos. O
Greenpeace vem promovendo
ampla campanha para banir o uso
do PVC que contenha esse
aditivo,
•Produção brasileira em 1998:
649.840 t.
Polietileno Tereftalato (PET)
Desenvolvido em 1941 para a
confecção de fibras têxteis. No final da
década de 60, começou a ser
desenvolvido para aplicações em
embalagens.
Principais
propriedades:
Leveza,
transparência,
brilho,
boas propriedades mecânicas e de
barreira do dióxido de carbono (CO2),
Aplicações: frascos e garrafas para uso
alimentício/hospitalar , cosméticos,
bandejas paramicroondas, filmes para
áudio e vídeo, fibras têxteis
As garrafas de refrigerante são
responsáveis pelo consumo de 70% do
total de embalagens de PET e, de 1996
para 1997, esse consumo aumentou em
24% no Brasil e de 1997 para 1998, em
17% (Sammarco e Delfini, 1999). 1996
1997 1998
Produção(t) 97.945 143.343 200.000
Consumo aparente (t) 173.268 249.012
298.413
Produção e consumo no Brasil
•O consumo aparente de transformados plásticos no Brasil cresceu 7,1%
em 2007, chegando a 4,9 milhões de toneladas.
•O consumo médio do brasileiro e de 24,23 quilos, enquanto que os
africanos consumiram 25 kg em media em 2005 e os argentinos, no
mesmo ano, 35 kg.
Gráfico 4 – Consumo Aparente de Artefatos Transformados de Plástico
Bibliografia:
• Livros:
AUSKAS, M. E. & GUEDES, B. O Plástico: Materiais, moldes, processos e projeto de peças. São Paulo, Editora Érica,1986.
CANTO, E. L.Plástico: Bem supérfluo ou mal necessário? São Paulo, Editora Moderna, 1997.
MANO, E. B. Polímeros como Materiais de Engenharia. São Paulo, Editora Edgard Blücher, 2003.
MANO, E.B. & MENDES, L.C. Introdução a Polímeros. São Paulo, Editora Edgard Blücher, 2001.
RABELLO, M. S. Aditivação de polímeros. São Paulo, Artiliber Editora, 2000
Sites:http://www.plastico.com.br/revista/pm399/abiplast.html http://www.colegiosaofrancisco.com.br/alfa/polimeros/polimeros-2.php-http://www.gorni.eng.br/intropol.htmlhttp://educar.sc.usp.br/licenciatura/2003/quimica/paginahtml/polimeros7.htmhttp://www.bvsde.ops-oms.org/bvsair/e/repindex/repi59/prp/prpcua01.htmlhttp://giga.ea.ufrgs.br/Artigos/oportunidades_pet.pdfhttp://www.scielo.br/pdf/po/v9n4/6187.pdfhttp://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0104-14282001000300004&script=sci_arttext&tlng=enhttp://www.desenvolvimento.gov.br/portalmdic/arquivos/dwnl_1196780017.pdfhttp://www.sobronze.com.br/tabelas_plasticos.htmlhttp://www.superimagens.com/sp/galeria/modo_slide.php?t=1&id_aut=58&palavrachave=&id_cat_autor=&id_img=3705&pagina=9&pag_retorno=portfoliohttp://www.achetudoeregiao.com.br/lixo_recicle/plastico_sua_historia.htmhttp://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://bp1.blogger.com/_DkS5Kt187XU/RgqVjuxjdbI/AAAAAAAAABM/pV2IFJVnu0E/s320/processo%2Binje%C3%A7%C3%A3o.png&imgrefurl=http://moldes-unisc.blogspot.com/&h=152&w=320&sz=54&hl=pt-BR&start=3&um=1&usg=__OhPNiLRLPBwZT3rZWcHArUl3x84=&tbnid=npJuTX0lpQcp_M:&tbnh=56&tbnw=118&prev=/images%3Fq%3Dmaquina%2Bde%2Bmodelagem%2Bde%2Bplasticos%2Bpor%2Binje%25C3%25A7%25C3%25A3o%26um%3D1%26hl%3Dpt-BR%26sa%3DG