MSc. Elias Augusto Soares, da redação.

 

Polímero versátil e de baixo custo, tem como principais características a alta transparência, rigidez e fragilidade, sendo indicado para aplicações que demandem baixa solicitação mecânica e boas propriedades ópticas. Por apresentar baixa resistência ao impacto, no caso de itens injetados requer atenção quanto ao desenho da peça e à localização do ponto de injeção, de pinos ou placas de extração para evitar trincas ou quebras no produto final. É recomendável também manter a temperatura do molde entre 20 e 50 °C, além do bom polimento da cavidade para garantir a boa transparência da peça.

 

O PS é referência quando se quer expressar a capacidade de injeção de máquinas (dada em volume de PS), devido a uma série de razões. Seu baixo custo, fácil moldabilidade (baixa temperatura de trabalho e boa fluidez), alta transparência, possibilidade de pigmentação, estabilidade dimensional e baixa contração volumétrica (típica do material amorfo – veja a seguir) são fatores de processo que ajudam no try out de moldes. Outro fator relevante é o fato de sua densidade quando fundido (0,95 g/cm³) ser próxima da sua densidade em estado sólido (1,05 g/cm³), o que facilita os cálculos de capacidade de injeção e posterior conversão para os dados de outros polímeros.

 

Geralmente, emprega-se o PS na moldagem de artigos de baixo custo. Processado por extrusão, o material é muito empregado na fabricação de perfis transparentes, com o chamado “PS cristal”, e na confecção de chapas para posterior conformação por termoformagem de copos descartáveis, por exemplo. Em sopro, o PS tende a ser aplicado em frascos para fármacos ou alimentos, com requisitos menos rigorosos em termos de resistência mecânica, podendo ser moldado por injeção-sopro ou por extrusão-sopro.

 

Outras vantagens são obtidas em formas alternativas do PS, tais como a sua versão de alto impacto (PSAI ou HIPS, em inglês) e o poliestireno expandido (EPS). Também é muito utilizado em copolímeros e blendas como, por exemplo: SAN, ABS, SBS, SBR, PS/PC, PPO/PS, entre outros.

 

Entre as principais aplicações do PS estão copos e talheres descartáveis; corpo de caneta esferográfica; utensílios domésticos; acabamento automotivo; artigos de papelaria; carcaças de equipamentos; tubos de ensaio; dispositivos médicos; eletrodomésticos; peças de geladeira; brinquedos; embalagens e bandejas para alimentos (EPS); caixas térmicas (EPS); isolamento residencial (EPS); nivelamento de rodovias (EPS).

 

Do total de resina consumida no Brasil atualmente, cerca de 8% correspondem ao PS, que pode ser identificado pelo símbolo “♸” (seis) de acordo com a norma de simbologia da ABNT para reciclagem, devendo ser descartado nas lixeiras de cor vermelha. Confira os fornecedores de PS no Guia de Resinas Termoplásticas e saiba mais sobre o material consultando a seção de Literatura. 

  

A ciência do material

 

O PS é obtido pela poliadição do estireno, em que a ligação dupla entre os carbonos do monômero é quebrada, produzindo dois radicais livres em suas extremidades, que fazem uma nova ligação, anexando-se a um carbono de outro monômero, o que ocorre inúmeras vezes sucessivamente, formando a cadeia. Em termos químicos, é um hidrocarboneto de cadeia longa, cuja fórmula é representada por (C₈H₈)_n, em que cada unidade repetitiva (foto) possui um carbono ligado a um grupo lateral fenil.

 

A presença desse grupo lateral dificulta que suas cadeias se empacotem de forma regular, reduzindo sua capacidade de cristalização. No caso do PS atático, utilizado comercialmente, sua cristalinidade é muito baixa devido aos seus grupos laterais estarem dispostos de forma aleatória. Suas versões isotáticas ou sindiotáticas têm cadeias mais empacotadas e apresentam maior índice de cristalinidade. O poliestireno sindiotático, por exemplo, possui seus grupos posicionados em lados alternados da cadeia principal, o que atribui a ele regiões cristalinas, elevando sua temperatura de escoamento para cerca de 270 °C.

 

Vale apontar que polímeros amorfos não possuem zonas cristalinas e, portanto, não possuem uma “temperatura de fusão” (Temperature melt – Tm). O termo “fusão” é usado quando as cadeias poliméricas perdem sua estrutura regularmente organizada (empacotada) devido ao aporte de energia térmica, adquirindo movimento e assumindo uma estrutura desordenada ou sem padrão. Essa transição só ocorre na fase cristalina de um polímero. Um material amorfo não deixa de transitar entre os estados sólido e líquido da matéria, porém utiliza-se o termo “escoamento” para descrever esse fenômeno. Assim, a “temperatura de escoamento” é o ponto em que a transposição de estados acontece (em que o material funde).

 

Propriedades típicas*

Nome e sigla: poliestireno (PS) – [en. polystyrene]

Classificação: polímero commodity

Origem: sintético (poliadição do estireno)

Fórmula química: (C₈H₈)_n

Comportamento térmico: termoplástico

Organização molecular: amorfo

Densidade (sólido): 1,05 g/cm³

Contração volumétrica: 0,3 a 0,7%

Temperatura de transição vítrea (Tg): 100 °C

Temperatura de escoamento: 240 °C

Temperatura de processamento: 170 a 240 °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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(Fotos: Freepik e Schutterstock)

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