MSc. Elias Augusto Soares, da redação.

 

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

 

 

Dentre os diversos tipos de polietileno desenvolvidos com o avanço dos anos e tecnologias, está o polietileno de alta densidade, representado pela sigla PEAD (ou HDPE, proveniente de high density polyethylene, seu nome em inglês).

 

No decorrer da história do plástico, a primeira síntese de caráter industrial do PE ocorreu em 1933 na Inglaterra onde, após os pesquisadores aplicarem alta pressão a uma mistura de monômeros, produziram um material ceroso, de alta viscosidade e esbranquiçado. Com o passar dos anos, o desenvolvimento de novos processos em que foram variadas as condições como temperatura, pressão e agentes catalisadores, originaram-se diferentes tipos de polietilenos (ramificados ou lineares) com diversas densidades. Atualmente, no Brasil, o PEAD corresponde a cerca de 12,7% de todo o plástico consumido, segundo o último relatório anual publicado pela Associação Brasileira da Indústria do Plástico (Abiplast).

 

 

Na indústria o polietileno de alta densidade é empregado em praticamente todos os processos de transformação, destacando-se a extrusão, injeção, sopro, rotomoldagem e impressão 3D. As propriedades intrínsecas dos PEs, tais como alta resistência química, boa resistência mecânica e elétrica, atreladas ao baixo custo (relação resistência-densidade) e fácil processabilidade favorecem seu vasto uso na transformação. O PEAD especificamente combina ainda boa resistência à tração e à abrasão, elevada resistência química, boa resistência ao impacto e boa capacidade de isolamento elétrico.

 

Além disso, de acordo com S. Manrich, autor do livro 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, possui a desvantagem de ser altamente permeável a gases como oxigênio e dióxido de carbono, por exemplo.

 

Apesar de sua alta resistência química ser um ponto positivo, ela também torna o material resistente a diversos solventes, de modo que não pode ser colado para formar juntas ou uniões em tubos, por exemplo. Estas devem ser feitas por meio de técnicas de soldagem térmica (por aporte de calor). Há uma grande oferta de aditivos e cargas no mercado para o PEAD, desde agentes voltados ao aprimoramento de suas propriedades, até cargas, recursos de pigmentação, entre muitos outros.

 

Esses fatores conferem ao PEAD a tendência de ser empregado em aplicações como frascos (para laticínios, bebidas não carbonatadas, xampu, cosméticos, fármacos, produtos de limpeza, químicos, etc.), tubulações (residencial e pluvial), cadeiras e bancos plásticos, brinquedos de playground, sacolas de supermercados, tanques de combustíveis, peças automotivas, tambores e reservatórios, fibras têxteis, itens descartáveis (macacões e roupas de proteção), tampas de garrafas, boias e caixas d'água, filmes para embalagens de alimentos, filmes agrícolas, membranas para aterros, carcaças de brinquedos, utilidades domésticas, itens hospitalares, paletes industriais, itens sanitários, envelopes de correspondência, chapas para cercas e decks, entre outras.

 

A família dos polietilenos apresenta diversas versões, cada uma com densidades e/ou arranjos distintos de suas cadeias, o que lhes atribui propriedades particulares. O PEAD, por sua vez, dispõe de versões alternativas quando utilizado em blendas com outros tipos de polímeros ou até mesmo com a adição de cargas como pó de madeira, por exemplo, que dá origem à chamada “madeira plástica”.

 

Atualmente, o PE é um dos materiais plásticos mais reciclados no País. O PEAD pode ser identificado pelo símbolo “♴” (dois) 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 de Literatura em nosso site www.arandanet.com.br/revista/pi

 

A ciência do material

 

Independentemente da 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 por meio de fontes não renováveis (como a nafta vinda do petróleo) ou por fontes renováveis (como a partir da cana-de-açúcar).

 

As cadeias dos polietilenos são formadas por meros simples ( CH₂–CH₂ )_n. Entretanto, o que diferencia o PEAD dos demais é a ausência de ramificações em sua cadeia principal, o que permite que elas se compactem mais, aumentando as forças secundárias intermoleculares de atração. Essa compactação permite que as cadeias se mantenham mais próximas umas das outras e, consequentemente, aumentem seu grau de cristalinidade (cerca de 90%), opacidade, dureza, contração volumétrica, temperatura de fusão, bem como sua densidade no estado sólido (média de 0,96 g/cm³).

 

Propriedades típicas*

Nome e sigla: polietileno de alta densidade (PEAD) – [en. high density polyethylene]

Classificação: polímero commodity

Origem: Sintético (poliadição do etileno)

Fórmula química: (C₂H₄)_n

Comportamento mecânico: termoplástico

Organização molecular: semicristalino

Densidade (sólido): 0,96 g/cm³

Contração volumétrica: 1,2 a 2,2 %

Temperatura de transição vítrea (Tg): -130 °C

Temperatura de fusão (Tm): 130 °C

Temperatura de processamento: 190 a 310 °C

Temperatura de uso contínuo: até 100 °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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