1. Polietileno (PE)
(1) Propriedades e aplicações
O polietileno (PE) é um material termoplástico típico. Trata-se de um pó branco inodoro, insípido, não tóxico e combustível. As resinas de polietileno utilizadas para moldagem são geralmente fornecidas sob a forma de grânulos semelhantes a cera, produzidos por extrusão e granulação, com um aspeto branco-leitoso.
O peso molecular do polietileno varia normalmente entre 10 000 e 1 000 000. O polietileno com um peso molecular superior a 1 000 000 é classificado como Polietileno de peso molecular ultra-elevado (UHMWPE). Em geral, quanto maior for o peso molecular, melhores serão as propriedades físicas e mecânicas. No entanto, o processamento torna-se mais difícil à medida que o peso molecular aumenta.
Por conseguinte, o peso molecular adequado e as condições de processamento devem ser selecionados de acordo com a aplicação pretendida. O polietileno de alto peso molecular é adequado para aplicações estruturais e de suporte de carga, enquanto o polietileno de baixo peso molecular é utilizado principalmente em revestimentos, produtos de polimento, lubrificantes, plastificantes e aplicações semelhantes.
As propriedades mecânicas do polietileno dependem em grande parte de fatores como o peso molecular, o grau de ramificação e a cristalinidade. O polietileno de alta densidade (HDPE) apresenta normalmente uma resistência à tração de 20–25 MPa, enquanto o polietileno de baixa densidade (LDPE) tem geralmente uma resistência à tração de apenas 10–12 MPa.
As características de alongamento do polietileno são influenciadas principalmente pela sua densidade. À medida que a densidade e a cristalinidade aumentam, a flexibilidade e a extensibilidade tendem a diminuir.
O polietileno também apresenta excelentes propriedades de isolamento elétrico. Sendo um material isolante não polar, a sua constante dielétrica e a sua perda dielétrica não são significativamente afetadas pela temperatura e pela frequência. O seu excelente desempenho em altas frequências torna-o particularmente adequado para o fabrico de camadas de isolamento para diversos cabos de alta frequência e cabos submarinos.
(2) Tipos de polietileno
1. Polietileno de baixa densidade (LDPE)
(1) Desempenho:
A gama de densidade do polietileno de baixa densidade situa-se entre 0,910 e 0,925 g/cm³. A sua estrutura molecular é do tipo de cadeia ramificada, com ramos longos e curtos ligados à cadeia principal. Por cada 1000 átomos de carbono na cadeia principal, existem cerca de 50 ou menos ramos de etilo, butilo ou ramos mais longos. Em comparação com o polietileno de alta densidade e de média densidade, apresenta uma cristalinidade mais baixa (55%–65%), um ponto de amolecimento mais baixo (108 °C–126 °C) e uma gama de índice de fusão mais ampla (0,2–80 g/10 min). Uma vez que a estrutura química do polietileno de baixa densidade é semelhante à dos hidrocarbonetos de parafina e não contém grupos polares, apresenta boa estabilidade química e resistência à corrosão por ácidos, álcalis e soluções aquosas de sais. As suas propriedades elétricas são excelentes, caracterizadas por baixa condutividade, baixa constante dielétrica, baixa perda dielétrica e alta rigidez dielétrica. No entanto, o polietileno de baixa densidade tem fraca resistência ao calor e não é resistente ao envelhecimento por oxigénio ou luz. Por isso, são frequentemente adicionados à resina antioxidantes e absorventes de radiação ultravioleta para melhorar a sua resistência ao envelhecimento. O polietileno de baixa densidade possui boa flexibilidade, extensibilidade e transparência, mas a sua resistência mecânica é inferior à do polietileno de alta densidade e do polietileno linear de baixa densidade.
(2) Candidaturas:
O polietileno de baixa densidade é utilizado principalmente na produção de películas. Os produtos de película representam mais de metade da produção total de produtos de polietileno de baixa densidade, sendo utilizados em películas agrícolas e embalagens para diversos alimentos, têxteis e bens industriais. Devido às suas excelentes propriedades de isolamento elétrico, o polietileno de baixa densidade é frequentemente utilizado como material de revestimento para fios e cabos. É também utilizado em produtos moldados por injeção, tais como diversos brinquedos, tampas, caixas e recipientes. Quando misturado com polietileno de alta densidade, pode ser utilizado em moldagem por injeção e moldagem por sopro para produzir tubos e recipientes, etc.
2. Polietileno de alta densidade (HDPE)
(1) Desempenho:
A densidade do polietileno de alta densidade situa-se entre 0,941 e 0,965 g/cm³, e a sua estrutura molecular é linear, com poucas ramificações, apresentando, em média, apenas algumas ramificações por cada 1000 átomos de carbono. Em comparação com o polietileno de baixa densidade, o polietileno de alta densidade apresenta uma cristalinidade de 80%–90%, maior densidade, maior temperatura de serviço, maior dureza e resistência mecânica, e boa resistência química.
(2) Candidaturas:
As aplicações do polietileno de alta densidade diferem das do polietileno de baixa densidade. Cerca de 50%–70% de polietileno de baixa densidade é utilizado na produção de películas, enquanto o polietileno de alta densidade é utilizado principalmente no fabrico de produtos ocos rígidos, representando aproximadamente 40%–65% do seu consumo total. As aplicações específicas incluem: moldagem por sopro para produzir várias garrafas, latas e recipientes industriais, tais como tanques e barris; moldagem por injeção para fabricar recipientes de uso diário, como bacias, baldes, cestos, caixotes e armações, bem como artigos de uso diário e mobiliário; moldagem por extrusão para produzir vários tubos, fitas de cerclagem, fibras e monofilamentos. Além disso, pode ser utilizado para fabricar materiais de revestimento de fios e cabos e papel sintético. Quando são adicionadas grandes quantidades de sais de cálcio inorgânicos, também pode ser utilizado para produzir caixas de embalagem de plástico-cálcio, mobiliário, portas e janelas. Recentemente, o polietileno de alta densidade tem sido cada vez mais utilizado para produzir películas ultrafinas de alta resistência para a embalagem de alimentos, produtos agrícolas e têxteis.
