A criação do plástico deve-se creditar a vários pesquisadores, pois foi uma evolução gradativa iniciada há um século e meio até os dias atuais. Alexander Parkes, “em 1862 descobriu um material orgânico derivado da celulose, chamada de parkesina, que quando aquecido podia ser moldado e permanecia desta forma quando esfriava”. Depois, surgiram outras pessoas, com descobertas acidentais de resinas parecidas com celulose e outros materiais orgânicos.

Entretanto, foi Leo Baekeland, quem descobriu o bakelite, primeiro plástico com aceitação comercial, que após descobrir o papel fotográfico e vendê-lo ao criador da Kodac . continuou misturando materiais, até achar a polimerização. (Fonte: Sindicato das Indústrias de Material Plástico do Estado de Minas Gerais, 2003).

O acrílico começa a ser industrializado somente em 1930, porém sua descoberta já fora em 1901 pelo Dr. Otto Roehm. O poliestireno é referendado na literatura científica por volta de 1839, quando o professor P.L.Simon, obteve de forma casual a polimerização espontânea do estireno exposto à luz solar. Somente em 1935, após vários avanços tecnológicos, começa a ser a produzido em larga escala. (ROSATO, 1993, pág. 20).

As notícias ficaram melhores a partir de 1972, pois com a Petroquímica União fabricando resinas plásticas em larga escala em Mauá/SP, várias empresas tiveram possibilidade de surgir, dentre elas algumas importantíssimas ainda nos dias de hoje, como Polibrasil – foi a pioneira na fabricação do polipropileno na América Latina, a partir de 1978 e Trikem. Em 1973, a produção mundial de plásticos já supera a de aço. Em 1974, surge o primeiro grande problema, devido ao aumento de 300% do óleo cru e crise do petróleo.

Os anos 70 também foram marcados por crises. Os países da Organização dos Países Exportadores de Petróleo (OPEP) elevaram substancialmente os preços internacionais, provocando os chamados choques do petróleo de 1973 e 1979. Com isso, o mercado tornou-se conturbado e marcado por incertezas não apenas quanto aos preços, como também quanto à garantia do suprimento. Como importante cliente das companhias estatais dos países da OPEP, a Petrobras conseguiu manter o abastecimento ao mercado brasileiro, resultado de anos de bom relacionamento com aquelas companhias. (PETROBRÁS - Janeiro/2004).

Em 1976, foram lançados os primeiros utensílios de plásticos para utilização em micro-ondas, o que ainda nos dias de hoje é sucesso. No mesmo ano, surgem as garrafas de PET da Pepsi-Cola, produzidas pela Amoco. Em 1979, o Pólo Petroquímico de Camaçari, na Bahia, faz surgir mais fabricantes importantes de resinas plásticas, como Politeno e Polialden. Já em 1985, com o Pólo Petroquímico de Triunfo, surge a OPP, PPH, Ipiranga Petroquíica e Petroquímica Triunfo. Conforme a publicação da Polímeros: Ciência e Tecnologia em 2003, o processo de privatização das empresas ocorrido na década de 90, aliado à queda dramática de alíquotas de importação de produtos poliméricos, mudou totalmente o perfil dessa indústria. No final desta década, surge a Braskem, com grande portfolio de produto e com uma boa saída competitiva, pois estava pronta para a globalização.

O tempo compreendido entre a descoberta de um novo polímero e sua comercialização foi diminuindo a cada ano, pois o PVC – descoberto em 1928, demorou 21 anos para chegar a 100 milhões de dólares de faturamento, enquanto que o polietileno – descoberto em 1941, precisou de 13 anos para alcançar a mesma quantia e apenas mais 10 anos para chegar a 471 milhões de dólares (Sindicato das Indústrias Plásticas do Estado de Minas Gerais, 2003). Conforme o autor da monografia, o avanço das técnicas de pesquisa quanto a química macromolecular e a produção de máquinas e equipamentos transformadores destes plásticos ajudou muito na disseminação.

A IMPORTÂNCIA DO PLÁSTICO

O plástico está inserido no nosso dia-a-dia, seja nos pés (solados, calçados), dentes (escovas), no lar (utilidades domésticas em número bastante amplo), brinquedos das crianças, carros e até no capacete de segurança de trabalho e do motocicilista. A cadeia petroquímica no Brasil equivale a 8% do PIB industrial, cerca de U$ 17 bilhões anuais., mesmo que o consumo per capita brasileiro esteja muito abaixo que Estados Unidos e Europa.

Dentre as principais propriedades do plástico pode-se citar impermeabilidade, maleabilidade, grande durabilidade e também a questão de proteção o meio ambiente. O plástico contribui com grandes desenvolvimentos técnicos e científicos, para geração de empregos (representa um material moderno, capaz de servir inclusive como indicador de desenvolvimento de um país) e até por salvar vidas (quando empregado em cirurgias). Diante dos fatos, torna-se inevitável relacionar a presença do mesmo com o nível de sofisticação e desenvolvimento de um país. (conforme publicação da Plastivida em 2003). Tipos de plásticos

TIPOS DE PLÁSTICO

Os plásticos estão divididos por tipo e aplicação, sendo que o principal deles e que abrange o maior número de resinas é o termoplástico. Os plásticos estão divididos em termoplásticos – sob pressão e calor passam por transformação física e podem ser reciclados; termofixos e elastômeros. 

Os principais termoplásticos são: o poliestireno, polipropileno, polietileno, policloreto de vinila flexível, sendo que juntos representam a maior parcela dos polímeros. Estes termoplásticos normalmente são utilizados para fabricar peças calçadistas, farmacêuticas, cosméticos, embalagens, automobilísticos e muitos outros. Além disso, podem ser reutilizados e com criação de novos produtos. Dentro dos termoplásticos existe uma divisão de semi-cristalinos e amorfos, conforme abaixo:

- Semi-cristalinos:

são macromoléculas com poucas ramificações, mas com longas cadeias moleculares que se entrelaçam na polimerização, fazendo com que a cristalização não seja completa. Por haver este desordenamento, estas regiões se chamam amorfas, que junto com as ordenadas formam o semi-cristalino. São exemplos deste tipo de termoplástico o polipropileno, polietileno, poliamida e poliacetal.

- Amorfos:

tem aparência opaca ou incolor, parecido com o vidro sintético. Tem cadeias moleculares bem ramificadas e cadeias secundárias longas, fazendo com que exista pequena densidade de enpacotamento. Resumindo, não possuem ordem estrutural nas cadeias, ficam entrelaçadas como um novelo de lã, pois a orientação é aleatória. Os termoplásticos mais conhecidos são: policarbonato, poliestireno, nylon e o policloreto de vinila. A capa de CD é um excelente exemplo, pois é produzido em poliestireno, permitindo gravações em sua capa e a leitura do nome das músicas.

Existem também os duroplásticos ou termofixos, os quais são rígidos, deformáveis e extremamente estáveis a variação da temperatura (tomadas elétricas, solados de EVA, cinzeiro, cabo de panela) e os elastômeros – espécie de borracha termoplástica, utilizada em pneus de veículos. Classificação quanto a aplicação

CLASSIFICAÇÃO QUANTO A APLICAÇÃO

Os polímeros distinguem-se entre si pelo aspectos e características, pela escala que é produzido e pelo nível de consumo. São três grandes grupos: usos gerais (commodities), usos específicos (quasi-commodities) e alto desempenho (especialidades).

Segundo a Polímeros: Ciência e Tecnologia (2003, pág. 107), “os commodities são produzidos em grande escala, com baixo valor agregado e grande utilização”. Conforme o autor da monografia, temos o polipropileno, polietileno, poliestireno e policloreto de vinila, os quais podem ser normalmente empregados em uma grande parte dos produtos plásticos, como utilidades domésticas, eletroeletrônicos, cosméticos, embalagens e calçados. Se verificarmos vários produtos plásticos, boa parte compreenderá este grupo. No Brasil, são produzidos 4 milhões de toneladas destas resinas, por pequenas empresas e principalmente pelos grandes grupos Braskem, Ipiranga, Polibrasil.

Os quasi-commodities – chamados materiais de engenharia, englobam outros tipos de resinas, denominadas plásticos de engenharia, por suas características e utilização. Estão aqui classificadas o PET, poliacetal, poliamida, santoprene, policarbonato e outros. Sua utilização está mais ligada a necessidade de peças com alta precisão, dureza e confiabilidade, como por exemplo a tampa do radiador e a lanterna dos automóveis, as garrafas plásticas, algumas peças eletroeletrônicas e até aqueles sinalizadores que vemos nas ruas. São resinas possíveis de serem moldadas por injeção, com a vantagem de resistência mecânica (tração, atrito, dureza), resistência química (solventes, ácidos) e até mesmo em propriedades ópticas (brilho, transparência).

Entretanto, quasi-commodities apresentam desempenhos diferenciados e propriedades que os fazem serem ideais para determinadas aplicações. Polímeros de especialidade são aqueles que apresentam alto desempenho, são produtos específicos, com propriedades bem definidas e incomuns, tem alto valor agregado e são produzidos em escalas de pequeno porte. (Polímeros: Ciência e Tecnologia, 2003, pág. 108). As especialidades são polímeros de alto desempenho, como polióxido de metileno, politetrafluoroetileno, politereftalato de butileno, polisulfoneto de fenileno e outros polímeros líquido-cristalinos. Estes materiais são normalmente importados, pela menor utilização dentro do plástico. Resinas termoplásticas mais utilizadas

RESINAS TERMOPLÁSTICAS MAIS UTILIZADAS

Existem diversas resinas termoplásticas disponíveis em todo mundo do plástico, porém algumas são mais utilizadas que outras, por suas propriedades, características e aplicações. Serão citadas as sete principais resinas termoplásticas: PVC, PEBD-PEAD, PP, PS, PC, PET, Nylon. Assim, serão apresentadas as características principais, forma de utilização e informações importantes a respeito de cada um. Policloreto de vinila (PVC):é duro ou flexível, facilmente soldável e adesível e sem riscos fisiológicos com determinados ajustes. Precisa ser injetado de forma escalonada, sem grande velocidade e rotação de rosca. Necessita grande cuidado para limpeza do material na interrupção da sua utilização. O policloreto de vinila poderá ser flexível (calçados) ou rígido (construção civil). O policloreto de vinila tem resistência à chama e possibilita produção de peças flexíveis - solados, fios, cabos elétricos e tomadas e rígidas - conexões, tubos rígidos para construção civil. 

Polietilenos de baixa e alta densidade (PEBD-PEAD):

Tem características de amolecer à baixa temperatura, superfície lisa e cerosa,. resistência química a solventes e um baixo custo para adquirí-lo. O polietileno de baixa densidade se funde a uma temperatura entre 104º e 120ºC, e queima a 300ºC, sendo que pode ter um aspecto translúcido ou opaco.O polietileno de baixa densidade é utilizado em embalagens flexíveis - para alimentos e produtos higiênicos, em sacarias, brinquedos, recipientes para uso doméstico e farmacêutico, pois tem boa resistência química, bem como é atóxico e inodoro.

Polipropileno (PP):

É um material com características parecidas com o polietileno, quando comparado em suas propriedades físicas e químicas. É um polímero de fácil moldagem, aceitando ser aditivado tanto com cargas quanto com agentes modificadores”. Também tem grande parcela nos mercados de embalagens para alimentos, tampas de refrigerante e flip-top, brinquedos, cerdas de vassouras e escovas, seringas descartáveis, peças automobilísticas e outros setores.

É um material que não necessita parada de máquina, para limpar o cilindro. Permite também altas rotações da rosca, se bem que é preferível que a plastificação seja de acordo com o tempo do ciclo e resfriamento. É o material referencial para determinação de muitos tipos de equipamentos ao redor do mundo. Todos fabricantes de máquinas injetoras utilizam este material como o referencial para projeções de funcionamento da unidade de fechamento, da capacidade de injeção. É o termoplástico adequado para peças automobilísticas, eletroeletrônicos, pois este material suporta temperaturas muito elevadas. Policarbonato: Também tem características de rigidez, estabilidade dimensional no calor e grande resistência ao choque até 100º C e ao entrar em contato com óleo, gasolina e outros ácidos diluídos. Neste caso, a máquina deverá apresentar grandes pressões de injeção e alto giro da rosca. Necessitará velocidade de injeção conforme o caminho a ser percorrido pelo material.

Politereftalato de etileno (PET): Outro material com alta densidade, porém este é mais resistente. Deste material, surgem as embalagens de refrigerantes gasosos, óleos vegetais, água mineral e em breve também a cerveja, tanto que em 1970, a Coca-Cola inicia testes de mercado usado garrafas de plástico transparente, com utilização para acondicionamento de bebidas carbonatadas. Foi o primeiro grande passo para substituição das garrafas de vidro. O PET é tipo de poliester de elevado peso molecular, com boas características de processamento para moldagem. 

Nylon (poliamida) : O poliamida tem como principais características ser frágil em estado seco, rigidez, resistência ao atrito e bom comportamento em deslizes, opaco, amarelo, bom tingimento e sem risco para a saúde. O poliamida e o nylon, tem resistência mecânica e a solventes e baixa absorção de água”. Enquanto o vidro é pétreo e quebradiço, o plástico tem várias vantagens, como peso, resistência, maleabilidade e possibilidade de alteração de forma. O plástico chegou para substituir ferro, aço, borracha e vidro. No vidro, ocorre a substituição ou no mínimo um complemento ao produto, principalmente onde há preocupações com a questão peso, exemplo do envidraçamento de tetos. O uso mais comum é em gaxetas, polias, engrenagens e outros semelhantes, pois o nylon é extremamente resistente a impactos repetidos.

PROPRIEDADES DAS RESINAS TERMOPLÁSTICAS

As principais propriedades estão na:

- Leveza do material:

Principalmente quando forem peças plásticas muito precisas (peças automobilísticas) ou ainda utilizadas em setores de aviação, construção civil, onde o peso será preponderante. Basta comparar com o alumínio que é 3 vezes mais pesado e com o aço que chega até a 8 vezes o peso do plástico. Um compact disc (CD) gira muito rapidamente, numa velocidade de até 500 rotações por minuto. Para que o motor do toca-discos possa atender esta demanda, precisará que o CD seja muito leve.

- Na obtenção de propriedades otimizadas:

Utilizando pigmentos de cores diferenciadas, se obterá um novo produto, como por exemplo o solado infantil bicolor. Ainda podem ser empregados corantes ou carga de fibra de vidro, o que torna o plástico mais resistente.

- Baixa condutibilidade:

O plástico tem boa isolação à energia elétrica, frio e calor, pois não apresentam elétrons livres, se tornando péssimos condutores. Por este fato, geladeiras são revestidas internamente e os copos plásticos são produzidos normalmente em poliestireno. A desvantagem será no processamento, pois precisará introduzir o calor lentamente no plástico e retirar no final, o que também não é fácil. Entretanto, o que é desvantagem para alguns, se torna vantagem para outros. No uso diário é vantagem, como em pegadores de panelas ou construção civil, onde é utilizado como isolante térmico.

- Na facilidade no processamento mesmo em altas temperaturas:

Determinados plásticos chegam a ser processados em uma temperatura de 400º C e resistência a produtos químicos: poucos suscetíveis ao ataque de ácidos ou soluções de água salgada, pois seu mecanismo de ligações dos átomos é diferente. 

- Porosidade:

Esta característica será importante no momento de definir corretamente o material a ser transformado, pois a densidade média da resina influirá diretamente na facilidade ou não de seu processamento. Para saber o plástico correto para produção de uma peça plástica, é necessário definir a aplicação buscada, bem como a densidade média (porosidade) desta resina no catálogo dos fabricantes de polímeros. 

- Reciclagem:

Conforme será especificado mais adiante, existem várias formas de reciclagem, entretanto nem todos materiais aceitam reciclagem, seja por características técnicas ou por afetar o meio ambiente.

- Permeabilidade à luz:

A transparência de material como PC e PVC podem chegar a 90%, devido a sua composição química, bastante parecido com o vidro de janela.

- Flexibilidade e resistência ao impacto:

Alguns polímeros tem uma flexibilidade bem abaixo de outros materiais (PVC), bem como existem materiais com grande resistência ao impacto (PC).

DEFINIÇÃO DE PLÁSTICO

Conforme definição do SENAI - Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial em uma publicação de (2003), “o plástico é uma mistura complexa de moléculas de carbono e hidrogênio (hidrocarbonetos) associados à pequenas quantidades de nitrogênio, enxofre e oxigênio. A resina sintética é o aperfeiçoamento de uma resina natural não encontrada na natureza”. Os plásticos são materiais amolecíveis por calor, pois ao se encontrarem em estado plástico, trazem facilidades para serem moldados. De forma resumida, será apresentado o processo de transformação do petróleo em plástico (polímero):

As “indústrias de 1ª. Geração processam as matérias-primas, como a nafta, decompondo-as em produtos petroquímicos básicos. As indústrias de 2ª. Geração são em número bem mayor (Braskem, Ipiranga, Polibrasil e outras), pois estas transformam o nafta em monômero – substâncias simples, de baixo peso molecular molecular, sendo que ao combiná-los, se obterá uma polimerização – operação química onde moléculas iguais ou conjunto de moléculas se ligam, formando cadeias compridas ou redes sem que sua estrutura molecular se altere. 

Assim, plástico quer dizer facilidade de fazer com que o material se converta ao estado plástico. Podem receber aditivos, como estabilizadores, que lhes conferem resistência a ácidos, calor e raios solares, e também pigmentos, que lhes dão as cores e tonalidades desejadas. Praticamente, todos plásticos tem sua formação por ligações químicas de moléculas – pode-se comparar a vários vagões de um trem conectado no trilho, onde todos estão ligados, relativamente pequenas ou monômero, com a finalidade de formar moléculas largas ou polímeros.

O nome plástico não se refere a um único material. Assim como a palavra metal não define apenas ferro ou alumínio, a palavra plástico caracteriza diversos materiais com estrutura, qualidade e composição diferentes. As qualidades dos plásticos são tão variadas, que freqüentemente substituem materiais tradicionais como a madeira ou o metal. (MICHAELI, 1992, p. 6).

O polímero se divide em: homopolímero - formado por apenas um tipo de monômero; e copolímero - macromoléculas que são constituídas por dois ou mais monômeros – ligações químicas, a fim de obtermos materiais com características especiais.