MSc. Elias Augusto Soares, da redação.

 

O poli(hexametileno adipamida), ou poliamida 66, é um dos polímeros de engenharia mais conhecidos e utilizados no mundo devido a algumas interessantes propriedades que possui, tais como alta resistência mecânica, química e térmica; alta tenacidade; baixa permeabilidade a gases; alta perda dielétrica; baixo coeficiente de atrito e boa compatibilidade com fibras, o que favorece a formulação de diversos grades com fibra de vidro, por exemplo. É amplamente aplicado em peças automotivas e componentes técnicos, como material substituto de peças metálicas para fins de redução de peso sem prejuízo (ou até melhora) das propriedades mecânicas.

 

Na história dos polímeros, os plásticos da família das poliamidas começaram a ser produzidos em escala industrial por volta de 1940 sob a então marca registrada Nylon. Desde então este nome passou a ser usado para designá-los e até hoje o termo “nylon”, ou “náilon” (já aportuguesado), é usado como sinônimo para descrever genericamente qualquer poliamida sintética.

 

A presença dos dois números seis no nome desse polímero – também escrito como 6.6; 6,6; 6:6 ou 6/6, todos comumente chamados foneticamente de “meia-meia” – se dá porque tanto o ácido quanto a amina que o originam contêm seis átomos de carbono (veja mais em “A ciência do material”).

 

De acordo com E. Simielli e P. Santos, autores do livro “Plásticos de Engenharia: principais tipos e sua moldagem por injeção”, o material possui boa resistência química e baixo coeficiente de atrito dinâmico, sendo uma ótima opção para a confecção de componentes funcionais que desempenham um papel mecânico sem sofrer alto desgaste físico. Os náilons são autolubrificantes, impenetráveis à maioria dos produtos químicos e altamente impermeáveis ao oxigênio.

 

A PA 66 pode ser transformada por meio de diversos processos. Quando se trata do processo de injeção, são utilizados bicos valvulados ou emprega-se descompressão após a dosagem nas máquinas devido à sua baixa viscosidade quando fundido, ou seja, alta fluidez. Esses recursos evitam o vazamento ou solidificação do material no bico de injeção (entupimento). Assim como a PA 6, no processo por sopro sua vantagem continua sendo a resistência mecânica, além da boa transparência e alta barreira ao oxigênio, sendo recomendada para aplicação em frascos co-extrusados com PEAD, por exemplo, embora seja considerada um polímero mais custoso que os materiais poliolefínicos.

 

Para impressão 3D está disponível em filamentos (para processos em equipamentos por FDM) e em pó (para processos de sinterização), e é utilizada para impressão de componentes de alta performance, protótipos funcionais ou peças finais.

 

Grades de PA 66 com fibra de vidro, e outros aditivos, são bem comuns no mercado devido ao alto índice de resistência mecânica alcançado. Como alternativa a esse material – devido ao desabastecimento de certas resinas no mercado por consequência das complicações da pandemia de Covid-19 –, polímeros fluorados, acetais, polissulfonas ou com grupos éter, podem ser substitutos à altura por conta de suas propriedades. A policetona (PK), por exemplo, é um polímero termoplástico semicristalino de alta performance que, por sua estrutura molecular, possui características similares, ou até superiores, às das PA’s. Cabe sempre analisar particularmente cada aplicação para validar substituições entre materiais.

 

Todas as poliamidas são higroscópicas e, portanto, absorvem umidade. Quanto menor a proporção dos grupos amida na molécula, menor é sua absorção. Por isso a PA 66 absorve menos, se comparada à PA 6, por exemplo. Por isso, é recomendado que todas as poliamidas sejam desumidificadas (“secadas”) antes de qualquer processamento para evitar sua hidrólise (degradação do material devido à presença de umidade sob alta temperatura). Cabe averiguar a recomendação do fabricante quanto à temperatura e tempo de secagem para evitar a oxidação térmica e, consequentemente, sua fragilização e amarelecimento.

 

Embora a absorção de umidade aja desfavoravelmente na estabilidade dimensional das peças, essa característica é benéfica, em particular no caso das poliamidas 6 e 66, uma vez que tal absorção funciona como um plastificante natural após o processamento, tornando-as mais maleáveis. Por esse motivo é recomendado que a maioria das peças injetadas com esse polímero não sejam colocadas imediatamente em serviço após sua confecção. Mas sim que sejam hidratadas (imersão em água morna com temperatura em torno de 70 °C, ou seja, acima de sua Tg), aumentando assim seus índices de resistência ao impacto e tenacidade.

 

As principais aplicações dos compostos homopolímeros estão na fabricação de itens como: engrenagens, anéis, suportes, engates e válvulas, filmes para embalagens de diversos alimentos, embalagens para produtos químicos (óleos e graxas), autopeças ( maçanetas, componentes de fechadura, ventoinhas, calotas, tubos e conexões, peças para motor, entre outros), carcaças de ferramentas elétricas, plugues e conectores, bem como próteses, lacres (fita Hellerman), cerdas para diversos tipos de escovas, hélices para aeromodelos e drones. Entre os principais tipos de aplicação da PA 66 estão monofilamentos e fibras, muito utilizados para a confecção de linhas de pesca, roupas, tecidos para tendas, cortinas, guarda-chuvas, suturas cirúrgicas, cordões/malha para pneus, cordas de uso geral, cordas para paraquedas, equipamento esportivo, escovas, cabelo artificial humano e pele sintética de animais.

 

 

Além disso, trata-se de um polímero termoplástico totalmente passível de reciclagem, o qual deve 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

A nomenclatura das poliamidas (PA’s) é dada em função de sua estrutura molecular considerando dois fatores: a presença obrigatória do grupo funcional amida (CONH) e a quantidade de unidades de hidrocarbonetos (grupos CH) entre eles. Em cada caso, os diferentes tipos de PA são obtidos por reações químicas que utilizam matérias-primas específicas, resultando em polímeros com 4, 6, 9, 11, 12, entre outras unidades de CH. Determina-se assim se o polímero é uma PA 6, 66, 610, 612, 11, 12 etc.

 

A obtenção da PA 66 é dada, geralmente, por meio da policondensação entre os monômeros: ácido adípico e o hexametileno-diamina (cada um com seis carbonos em sua estrutura), os quais tendem a formar um sal que, após um processamento específico, origina o poli(hexametileno adipamida) ou poliamida 66.

 

Esse termoplástico semicristalino possui uma cadeia linear com os grupos amida dispostos regularmente entre as cadeias principais. Essa configuração permite às cadeias se organizarem em uma conformação zig-zag planar, menos compacta se comparada à PA 6, com ligações secundárias (ponte de hidrogênio) entre elas. Devido a esse grupo, a PA 66 possui uma grande quantidade de regiões polares influenciando diretamente a sua cristalinidade e o seu grau de higroscopicidade (por volta de 1,3 %).

 

Propriedades típicas*

Nome e sigla: poliamida 66 (PA 66) – [en. polyamide 66, poly(hexamethylene adipamide)]

Classificação: polímero de engenharia

Origem: sintético (policondensação)

Fórmula química: (C₁₂H₂₂O₂N₂)_n

Comportamento mecânico: termoplástico

Organização molecular: semicristalino

Densidade (sólido): 1,14 g/cm³

Contração volumétrica: até 2,2 %

Temperatura de transição vítrea (Tg): 55 °C

Temperatura de fusão (Tm): 265 °C

Temperatura de processamento: 240 a 280 °C

Temperatura de uso contínuo: 80 a 100 °C

Secagem: recomenda-se de 60 a 70 °C, durante 3 a 4 horas

 

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

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