MSc. Elias Augusto Soares, da redação.

 

O  poli(butileno adipato-co-tereftalato) (PBAT), também chamado de polibutirato, é um copoliéster geralmente proveniente de fonte fóssil, que é fortemente reconhecido por sua característica de ser biodegradável, o que despertou grande interesse industrial devido às suas boas propriedades atreladas à possibilidade de rápida degradação, se comparado a outros polímeros.

 

No decorrer da história dos polímeros foi por volta dos anos 1990 que o desenvolvimento dos biopolímeros ganhou mais atenção, e o PBAT surgiu como uma ponte entre os poliésteres alifáticos e aromáticos. Pesquisadores buscavam por um plástico biodegradável que pudesse ser produzido prontamente e a partir do poli(tereftalato de butileno) (PBT) substituíram partes de seus componentes separando as seções aromáticas do polímero, tornando-o, desta forma,  biodegradável.

 

Por vezes esse material é procurado para atuar como substituto ao polietileno de baixa densidade (PEBD) devido à semelhança entre suas propriedades, como alto peso molecular e estrutura molecular ramificada de cadeia longa.

 

O PBAT possui a vantagem de se degradar quando enterrado no solo ou quando submetido a condições de compostagem, em que sua biodegradação ocorre por intermédio de ação microbiana e, em condições favoráveis, dentro de algumas semanas 90% do material se transforma em moléculas de água, CO₂ e biomassa. De acordo com estudos, os microrganismos usam o carbono do polímero para gerar energia e formar biomassa.

 

 

Comumente, o PBAT é fornecido industrialmente em pellets e pode ser facilmente transformado por meio de técnicas de processamento convencionais como, por exemplo, moldagem por injeção, extrusão, extrusão de filmes, sopro e termoformação.

 

Por se tratar de um polímero sintético, pode ser facilmente produzido em grande escala e destaca-se, principalmente, por possuir as propriedades necessárias para a produção de filmes flexíveis que rivalizam com plásticos convencionais. Além disso, o PBAT possui características que o tornam empregável em processos de impressão 3D, com possibilidade de solda.

 

O maquinário para sua transformação pode ser o mesmo utilizado na transformação de polímeros mais comuns e não requer mudanças ou melhoramentos, exceto pelo uso correto das temperaturas de processo e secagem do material antes de processá-lo para evitar a sua degradação precoce por hidrólise.

 

Entre as variações mais comuns para o  PBAT estão os grades de PBAT/PLA e PBAT com amido. Em comparação com a maioria dos poliésteres biodegradáveis como poli(ácido lático) (PLA), por exemplo, as propriedades mecânicas do PBAT mostram-se mais flexíveis e próximas às do polietileno de baixa densidade (PEBD).

 

Esse índice de flexibilidade, atrelado à sua biodegradabilidade, também torna o PBAT apto a ser comercializado como um aditivo para plásticos biodegradáveis mais rígidos a fim de conferir a eles um maior índice de flexibilidade, mantendo sua degradabilidade final total.

 

Esse conjunto de propriedades torna o PBAT um material biodegradável muito promissor para emprego em uma ampla gama de aplicações potenciais. Entre elas estão filmes para embalagens (inclusive para contato direto com alimentos), sacos compostáveis para lixo, sacos e sacolas para compras (em lojas ou mercados), filmes para jardinagem e de uso agrícola (filme mulch), talheres, membranas especiais, confecção de protótipos biodegradáveis e até mesmo como revestimento resistente à água para copos descartáveis de papel.

 

Vale ressaltar que a biodegradação não é a única solução para polímeros biodegradáveis. A reciclagem mecânica e química, ambas feitas de maneira correta, podem ser aplicadas ao PBAT, assim como para o PLA e PHB, materiais fichados nas últimas duas edições desta seção por Plástico Industrial.

 

Por se tratar de um polímero termoplástico, o PBAT pode ser totalmente reciclado e deve estar identificado pelo símbolo “♹” (sete), de acordo com a simbologia da ABNT para reciclagem, devendo ser descartado nas lixeiras de cor vermelha. Confira os fabricantes e fornecedores desse polímero em nosso Guia de Resinas Termoplásticas. Para saber mais sobre a ciência dos polímeros, consulte também a seção de Literatura em nosso site www.arandanet.com.br/revista/pi

 

A ciência do material

A obtenção do PBAT se dá por meio da policondensação de 1,4 butanodiol, ácido adípico e ácido tereftálico constituído por dois tipos de comonômeros: um segmento “rígido” de tereftalato de butileno (BT), que consiste em monômeros de 1,4 butanodiol e ácido tereftálico; e o segundo segmento “flexível” de adipato de butileno (BA), o qual consiste em monômeros de 1,4 butanodiol e ácido adípico.

 

 

Esses dois grupos podem ser observados na figura que ilustra a estrutura molecular desse polímero. As propriedades do PBAT podem ser ajustadas variando a proporção dessas unidades monoméricas, ou até mesmo por combinação com outros polímeros.

 

O PBAT é um copolímero aleatório e, sendo assim, não há ordem ou regularidade bem definida acerca da organização dos comonômeros. Apresenta não somente boa biodegradabilidade, devido à unidade alifática na cadeia da molécula, mas também bons índices de propriedades mecânicas graças à presença da unidade aromática na cadeia molecular.

 

Há estudos para a formulação desse material utilizando componentes de origem biológica e renovável. Portanto, é previsível que, em breve, haja a produção de grades de PBAT inteiramente de base biológica em alguns anos, o que o tornaria uma opção de biopolímero biodegradável.

 

Propriedades típicas*

Nome e sigla: poli(butileno adipato-co-tereftalato) (PBAT) – [en. poly(butylene-adipate-co-terephthalate)]

Classificação: polímero biodegradável

Origem: sintético (policondensação)

Fórmula química: (C₁₂H₁₂O₄)_x(C₁₀H₁₆O₄)_y

Comportamento mecânico: termoplástico

Organização molecular: semicristalino

Densidade (sólido): 1,26 g/cm³

Temperatura de transição vítrea (Tg): -30 °C

Temperatura de fusão (Tm): 115 °C

Secagem: cerca de 30 minutos a 70 °C

 

*Os dados atribuídos às propriedades do polímero são valores médios obtidos na literatura e junto a fornecedores de materiais.

 

(Fotos: lifeforstock, diana.grytsku, bristekjegor, jcomp, wirestock, de Freepik) 

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