MSc. Elias Augusto Soares, da redação.

 

O  poli(tereftalato de butileno) (PBT) é um termoplástico de engenharia, pertencente à família dos poliésteres, que possui boas propriedades mecânicas, além de isolamento elétrico. Essas características  direcionam o PBT a aplicações que vão desde o setor automotivo até o elétrico e eletrônico, entre outras.

 

 

No decorrer da história dos polímeros, os poliésteres surgiram por volta da década de 1930. O PBT, por sua vez, foi utilizado em escala industrial e introduzido no mercado em meados de 1970, na Europa.

 

Esse material oferece uma ampla faixa de propriedades, dentre elas estão sua boa resistência química, boa estabilidade térmica e elétrica e às intempéries, e elevado desempenho mecânico no que se refere a rigidez e resistência ao impacto, o que proporciona componentes mais fortes estruturalmente se comparado ao ABS, por exemplo. Pode ser utilizado no projeto de componentes que requeiram elevada estabilidade dimensional, pois possui baixo coeficiente de expansão térmica e baixa absorção de água.

 

E. Simielli e P. Santos, autores do livro “Plásticos de Engenharia: principais tipos e sua moldagem por injeção”, da Artliber Editora, comentam que suas propriedades dielétricas são estáveis em uma ampla faixa de condições ambientais, mesmo sob umidade elevada. Esta característica, aliada à sua alta resistência ao arco voltaico e a diversos solventes e agentes de limpeza, torna o PBT ideal para utilização em uma variedade de componentes eletroeletrônicos.

 

Embora o PBT possa ser transformado por meio de diversos tipos de processo na indústria do plástico, seu maior campo de utilização é via injeção. Devido à sua boa fluidez e rápida cristalização, esse material é recomendado para injeção em moldes com cavidades complexas sendo, por exemplo, uma alternativa ao uso do PET em peças funcionais – uma vez que este possui uma menor taxa de cristalização (até 30%) se comparado ao PBT (até 60%). Esse fator favorece o emprego de PBT em processos de injeção por possibilitar um menor tempo de ciclo e menor temperatura de fusão. Entenda sobre essa diferença no box a ciência do material (abaixo). É recomendado que a temperatura do molde esteja entre 40 e 80 °C.

 

Seu baixo índice de absorção de umidade (cerca de 0,08% – 23 °C por 24 horas) propicia boa estabilidade dimensional. Entretanto, assim como outros poliésteres, a presença de água acima de 60 °C pode resultar na degradação hidrolítica do PBT.

 

Geralmente, o poli(tereftalato de butileno) é fornecido em grânulos (pellets) no mercado. Além da injeção, o PBT pode ser utilizado em extrusão de tubos e perfis, moldagem por sopro e até extrusão de filamentos. Nos processos, o PBT aceita bem conformações com diversos tipos de acabamentos com bom nível de detalhes, incluindo soldagem de componentes (por ultrassom, placa quente, fricção e outros métodos), metalização e algumas gravações.

 

Esses métodos de transformação não impedem que o PBT seja utilizado ainda nos processos de moldagem por impressão 3D em equipamentos por FDM que utilizam filamentos puros, reforçados com fibras, ou em blendas.

 

Além do PBT puro, diversos grades estão disponíveis no mercado com aditivos, reforços ou cargas, como por exemplo: reforçado com fibras de vidro (FV ou GF, do inglês: glass fiber), com microesferas de vidro, com carga mineral, modificado ao impacto, antichama, entre outros. Os fornecedores desses compostos podem ser vistos em nosso Guia de Aditivos e Cargas. Existem também diversas blendas que utilizam o PBT como umas das partes constituintes, como PET/PBT, PC/PBT, ABS/PBT, PTFE/PBT, entre outras.

 

Sua desvantagem, novamente se comparado ao PET, é a dificuldade de se obter transparência devido à sua maior capacidade de cristalização e empacotamento molecular, o que acarreta a formação de mais cristais, impedindo a passagem de luz.

 

Todos esses pontos levam o PBT a ser empregado em diversas aplicações, sejam peças técnicas (no setor automobilístico, aeronáutico, de eletroeletrônicos, de informática e de telecomunicações), em conveniências domésticas e outros. Dentre suas principais aplicações estão: botões e puxadores para fogão, conectores de tomada, disjuntores, interruptores, carcaças de eletroeletrônicos, carcaça de chuveiro elétrico, peças de ferro de passar, torradeiras, cafeteiras, secadores de cabelo, teclados de computador, peças de HD (hard disc), componentes para aeromodelos e drones, componentes para smartphones, porta-ferramentas, revestimento de cabos, bem como em peças automotivas (maçanetas, grades, braço de limpadores de pára-brisas, mecanismos de retrovisores, conectores elétricos, rodas dentadas, buchas, engrenagens, etc).

 

 

Por se tratar de um polímero termoplástico, o PBT pode ser plenamente reaproveitado pelo método de reciclagem mecânica, por exemplo. O PBT pode ser identificado pelo símbolo “♹” (sete) 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. Para saber mais, consulte a seção de Literatura em nosso site www.arandanet.com.br/revista/pi

 

A ciência do material

Os poliésteres são formados por reações tipicamente entre monômeros bifuncionais com eliminação de água. O poli(tereftalato de butileno) é produzido por meio da reação de policondensação entre o dimetil-tereftalato com o 1,4 butanodiol.

 

Esse material é semelhante em diversos aspectos ao poli(tereftalato de etileno), o PET. Suas distinções ocorrem por conta da diferença do número de átomos de carbono dispostos na cadeia principal de cada um desses plásticos. Como descrito em seus nomes, o PET possui um grupo etileno (C₂H₄) presente no mero, ao passo que o PBT possui um grupo butileno (C₄H₈) presente em seu mero.

 

Sendo assim, a maior quantidade de grupos metil (CH₂) do PBT, se comparada à do PET, proporciona uma maior mobilidade rotacional da molécula, o que facilita sua orientação e cristalização, bem como acarreta maior flexibilidade. Em contrapartida, diminui sua transparência e dureza.

 

Devido ao grupo butileno ser formado por quatro carbonos, cada um deles com dois hidrogênios, é possível encontrar esse material sendo descrito pelo nome de poli(tereftalato de tetrametileno) (PTMT). 

 

Propriedades típicas*

Nome e sigla: poli(tereftalato de butileno) (PBT) – [en. polybutylene terephthalate]

Classificação: polímero de engenharia

Origem: sintético (policondensação)

Fórmula química: (C₁₂H₁₂O₄)_n

Comportamento mecânico: termoplástico

Organização molecular: semicristalino

Densidade (sólido): 1,31 g/cm³

Contração volumétrica: até 2,2 %

Temperatura de transição vítrea (Tg): 60 °C

Temperatura de fusão (Tm): 225 °C

Temperatura de processamento: 230 a 270 °C dependendo do processo

Temperatura de uso contínuo: de 105 a 140 °C

Secagem: Não se aplica

 

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

 

Matéria-prima

---