Copolímeros estirênicos

Graduação em Química (Faculdades Anhanguera, 2016)

As propriedades do polímero Poliestireno vêm sendo estudadas ao longo dos anos, por diversos pesquisadores e cientistas, na busca de realizar melhorias através da incorporação e adição de outros monômeros na cadeia desse polímero.

Existem alguns materiais poliméricos amplamente utilizados na fabricação de diversos produtos que são feitos por copolímeros estirênicos. Os mais comuns são o ABS e o SAN.

ABS: O Acrilonitrila Butadieno Estireno (ABS) é um copolímero estirênico que possui em sua cadeia polimérica a adição dos monômeros acrilonitrila e butadieno. As proporções desses monômeros podem variar de acordo com a aplicação ao qual o polímero será submetido, podendo conter mais ou menos quantidade de cada monômero, alterando suas propriedades. Pode ser moldada através dos processos de injeção, injeção sopro, extrusão, termoformagem, expansão, entre outros. Pode receber pintura e metalização. Devido a presença do butadieno, é um copolímero que perde sua transparência, é torna-se suscetível à oxidação e degradação por ação de raios ultravioleta.

SAN: O Estireno Acrilonitrila (SAN) é um copolímero estirênicos transparente, levemente amarelado, rígido, com elevada resistência térmica e química, rígido, com elevada resistência a tração, e pode ser moldada através dos processos de injeção, injeção sopro, extrusão, termoformagem, compressão, entre outros. Pode receber pintura e metalização.

Monômeros adicionados ao poliestireno

ACRILONITRILA: A acrilonitrila proporciona ao copolímero elevada resistência química e foi obtida inicialmente pela reação do acetileno com ácido cianídrico, com uso de catalisador (NH4Cl ou CuCl), temperatura (80°C a 90°C) e pressão (dentro de um reator específico), obtendo-se como produto da reação a acrilonitrila. Atualmente o processo utilizado para produção do monômero é através da amonoxidação do propileno, onde o propileno reage com a amônia, com uso de catalisador (Fosfomolibdato de bismuto), temperatura (375°C a 560°C) e pressão atmosférica, formando como produto da reação acrilonitrila e água.

BUTADIENO: O Butadieno é um elastômero, proporciona a formação de um copolímero com propriedades elásticas, aumentando a resistência ao impacto, que pode ser obtido atualmente através de três processos distintos:

1. Desidrogenação catalítica do butano - Processo no qual há a remoção de quatro átomos de hidrogênio da estrutura do butano, através da reação do butano, com uso de catalisador e temperatura (600°C a 900°C), formando como produto o butadieno 1,3 e gás hidrogênio;

2. Desidrogenação catalítica de dialcoóis - Processo no qual há a reação de desidratação do butanodiol 1,3 em presença de Al2O3, formando como produto o butadieno 1,3 e duas moléculas de água.

3. Desidrogenação e desidratação simultânea do álcool etílico - Processo onde há a remoção de uma molécula de gás hidrogênio e duas moléculas de água do alcool etílico, utilizando óxidos metálicos como catalisadores.

Portanto, os copolímeros estirênicos agregam ao Poliestireno propriedades tais como resistência à agentes químicos (SAN e ABS) e elevada resistência ao impacto (ABS).

Aplicações

SAN - O SAN é amplamente utilizado em aplicações onde os produtos possuem contato direto com substâncias químicas e exigem transparência, como por exemplo, nos copos de liquidificadores, processadores e outros eletrodomésticos. Além disso é muito utilizado para fabricação de produtos e dispositivos médico – hospitalares, partes internas de eletrodomésticos (geladeiras), peças automotivas e utensílios domésticos em geral.

ABS – O ABS é amplamente utilizado em aplicações onde os produtos exigem elevada resistência ao impacto, boa resistência à tração, dureza, resistência química, brilho, boa estabilidade dimensional e rigidez. Cada propriedade pode ser alterada de acordo com a proporção de monômero de cada tipo que compões a estrutura do polímero, sendo assim, o estireno por sua vez proporciona brilho, rigidez e moldabilidade ao copolímero (proporção de uso de 20 a 40%); o butadieno proporciona resistência ao impacto e alongamento (proporção de uso de 20 a 30%); a acrilonitrila proporciona resistência térmica e química ao copolímero (proporção de uso de 20 a 30%). Suas aplicações são variáveis, de acordo com a composição da formulação do copolímero, contudo, é amplamente utilizado na fabricação de embalagens de cosméticos, calotas de veículos e em produtos que necessitam de boa estabilidade dimensional e passam por pintura, pois o ABS possui facilidade em aderir a metalização por exemplo. Também é utilizado para fabricação de peças automotivas (interior e exterior do veículo), tubulações de alta pressão, eletrodomésticos, carcaças de celulares, etc. Podem ser reforçados com adição de fibras, como a http://www.infoescola.com/quimica/fibra-de-vidro/">fibra de vidro por exemplo.

Referências:

Apostila SENAI de Ciência e Tecnologia dos Polímeros II

https://blogdoplastico.wordpress.com/tag/estirenicos/

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