MSc. Elias Augusto Soares, da redação.

 

Simplicidade química, facilidade de obtenção, boas propriedades e baixo custo tornaram o polietileno (PE) o material plástico mais utilizado em todo o mundo. Essa família de polímeros, reprojetada ao longo dos anos, gerou diferentes grades que se distinguem quanto ao seu arranjo, densidade e propriedades.

 

Dentre os diversos tipos de polietileno desenvolvidos até hoje, está a versão de baixa densidade, representada pela sigla PEBD (ou LDPE,  de low density polyethylene, como é chamado em inglês). 

 

No decorrer da história do plástico a primeira síntese de caráter industrial do PE ocorreu em 1933, na Inglaterra, onde pesquisadores, após aplicarem alta pressão a uma mistura de monômeros, produziram um material ceroso, de alta viscosidade e esbranquiçado. Alguns anos mais tarde, o processo se tornou a base para a produção industrial de PEBD.

 

Atualmente na indústria, o polietileno de baixa densidade é empregado na maior parte das vezes em processos de transformação como injeção, extrusão, sopro e rotomoldagem. No Brasil o PEBD correspondeu a cerca de 20,6% de todo o plástico consumido no último ano (se somado à sua versão linear, veja a seguir), segundo o relatório anual publicado pela Associação Brasileira da Indústria do Plástico (Abiplast).

 

As propriedades intrínsecas dos polietilenos como alta resistência química, boa resistência mecânica e elétrica, atreladas ao baixo custo, favorecem sua transformação. O PEBD, especificamente, combina ainda boa tenacidade, alta resistência ao impacto e alta flexibilidade. Além disso, de acordo com S. Manrich, autor do livro intitulado Processamento de Termoplásticos, da Artliber Editora, de modo geral o polietileno possui fácil processabilidade e baixa absorção de umidade, o que elimina a etapa de secagem. E embora atue bem como barreira à umidade, ele apresenta a desvantagem de ser altamente permeável a gases como oxigênio e dióxido de carbono, por exemplo.

 

Outras desvantagens são a baixa resistência aos raios UV, susceptibilidade à fratura causada por desgaste (stress cracking) e baixa temperatura de serviço, quando comparado à maior parte dos demais tipos de PE. Felizmente, há uma grande oferta de aditivos e cargas com finalidades diversas, desde os voltados para o aprimoramento da resistência a intempéries até os antibloqueio, indicados para filmes plásticos, além de outros que podem ser usados como pigmentos e/ou para promover o aumento de resistência mecânica.

 

Esses fatores contribuem para que o PEBD seja usado em aplicações como na fabricação de sacolas (para estabelecimentos comerciais), embalagens para alimentos, sacos plásticos de uso geral, sacos para lixo, filmes termoencolhíveis, rótulos, frascos para o acondicionamento de cosméticos, tubos e mangueiras. Ele também é muito usado na confecção de filmes para o ramo agrícola, na formulação de revestimentos, brinquedos, squeezes, em utensílios domésticos, espumas, filamentos, componentes isolantes e revestimento de cabos.

 

A família dos polietilenos apresenta diversas versões, cada uma delas demonstrando diferenças de, por exemplo, densidade e/ou arranjo de suas cadeias, atribuindo propriedades particulares a cada versão. O PEBD, por sua vez, dispõe de versões alternativas como o polietileno de ultra baixa densidade (PEUBD), que é um copolímero com densidade de 0,86 a 0,91 g/cm³ (voltado à fabricação de descartáveis, tubos, filmes termoencolhíveis, forros de fraldas, entre outros). Há também o polietileno linear de baixa densidade (PELBD), que é obtido por meio da seleção de catalisador e regulagem de condições de reação, e possui densidade de 0,91 a 0,93 g/cm³ (comumente aplicado em filmes, sacolas, vestuário e embalagens).

 

Atualmente, o PE é um dos materiais plásticos mais reciclado no País. O PEBD pode ser identificado pelo símbolo “♶” (quatro) na 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 e seus aditivos no Guia de Aditivos e Cargas. Para saber mais, consulte a seção Literatura em nosso site.

 

A ciência do material 

 

Independentemente de sua versão, o polietileno provém da polimerização do eteno (CH₂=CH₂), por vezes, também chamado de etileno, de onde origina-se sua nomenclatura – muito embora, para a União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC), tanto “polieteno” (polyethene) quanto “polietileno” estejam corretos. Esse componente pode ser obtido de fontes não renováveis (como a nafta oriunda do petróleo) ou de fontes renováveis (a partir da cana-de-açúcar, por exemplo).

 

As cadeias dos polietilenos são formadas por meros simples  ( CH₂–CH₂ ) _n. Entretanto, o que diferencia o PEBD dos demais é a presença de longas ramificações que partem de sua cadeia principal, subdividindo-se em mais ramificações. O espaçamento causado por estas ramificações limita a capacidade das cadeias principais de se compactarem e, consequentemente, reduz o seu grau de cristalinidade (até no máximo em 60%), bem como a densidade final do polímero (0,92 g/cm³).

 

O PEBD, em particular, por conter um alto índice de ramificações com um maior arranjo desordenado (em comparação a outros polietilenos), é mais macio, tenaz, flexível, funde sob temperaturas mais baixas, é menos resistente à tração e apresenta maior alongamento.

 

Propriedades típicas*

Nome e sigla: polietileno de baixa densidade (PEBD) – [en. low density polyethylene]

Classificação: polímero commodity

Origem: Sintético (poliadição do etileno)

Fórmula química: (C₂H₄)_n

Comportamento mecânico: termoplástico

Organização molecular: semicristalino

Densidade (sólido): 0,92 g/cm³

Contração volumétrica: 1,5 a 3,0%

Temperatura de transição vítrea (Tg): -120 °C

Temperatura de fusão (Tm): 110 °C

Temperatura de processamento: 160 a 250 °C 

Temperatura de uso contínuo: até 80 °C

Secagem: Não se aplica

 

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

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