MSc. Elias Augusto Soares, da redação.

 

O polipropileno (PP) é um polímero termoplástico, commodity, usado em larga escala em objetos do cotidiano no mundo todo. É um dos plásticos mais versáteis, podendo ser usado em diversos processos de transformação, além de ser muito utilizado devido a propriedades como baixa densidade, boa resistência mecânica, elétrica e química. Seu desenvolvimento já consolidado e a produção em escala o tornam ainda um material de baixo custo.

 

O PP foi descoberto por volta de 1954 por meio da tecnologia de novos catalisadores, desenvolvidos inicialmente para o polietileno (PE), aplicados ao gás propeno. Sua fabricação em escala seria iniciada cerca de três anos mais tarde.

 

Comercialmente, o PP isotático homopolímero é o mais utilizado por ser mais rígido e resistente à fluência do que suas versões sindiotática ou atática (veja mais no box “A ciência do material”), e por apresentar um equilíbrio entre custo reduzido, baixa densidade, alta resistência à fadiga por flexão e boas propriedades mecânicas, térmicas e químicas, necessárias em diversas aplicações.

 

Outro ponto positivo para sua larga utilização é a facilidade de processamento, se comparado a outros polímeros. O PP pode ser utilizado como matéria-prima por meio de praticamente todos os processos de transformação presentes na indústria. Em injeção, a combinação de sua fluidez com temperatura de processo não muito elevada e moldes refrigerados pode resultar em ciclos rápidos e altas taxas de produtividade. É empregado também nos processos de sopro, extrusão, termoformação, rotomoldagem, impressão 3D, usinagem, entre outros.

 

Entre suas principais vantagens está sua baixa densidade (0,90 g/cm³, menor do que a da água), uma das menores entre todos plásticos (sem agentes expansores), o que promove a leveza das peças fabricadas e menores custos com transporte. Porém, um ponto fraco desse material é sua sensibilidade aos raios UV e a fatores oxidantes, os quais podem ser contornados por meio do uso de aditivos. Felizmente, por ser um material de grande escala, há um vasto portfólio de aditivos disponíveis para ele.

 

Suas aplicações abrangem desde simples utensílios domésticos até componentes automotivos ou médico-hospitalares de alta complexidade. Pode ser facilmente encontrado em embalagens flexíveis, copos, bancos e cadeiras, tampas roscadas (para embalagens de bebidas e medicamentos) ou com dobradiça integral (para alimentos, cosméticos e químicos), em máscaras, seringas de injeção, produtos de limpeza, potes domésticos, brinquedos, componentes automotivos, eletrodomésticos, entre outros. Ultimamente, o polipropileno biorientado (BOPP) – que recebe essa nomenclatura devido ao tipo de processo utilizado na conformação do filme – tem sido largamente utilizado em embalagens flexíveis para alimentos.

 

O polipropileno ainda dispõe de versões alternativas como as que apresentam estrutura sindiotática ou atática, como os já mencionados copolímeros, terpolímeros e expandidos (polipropileno expandido – EPP), além de poder ser utilizado com diversas cargas e fibras que modificam suas propriedades mecânicas tornando-o, em alguns casos, competitivo com polímeros de engenharia.

 

Atualmente é um dos materiais plásticos mais reciclados no País. Pode ser identificado pelo símbolo “♷” (cinco) na simbologia da ABNT para reciclagem, devendo ser descartado nas lixeiras de cor vermelha. Confira os fabricantes e fornecedores desse polímero e seus aditivos em nosso Guia de Resinas Termoplásticas e, para saber mais, consulte nossa seção de Literatura, ambos disponíveis em nosso site.

 

A ciência do material

 

O PP é um hidrocarboneto linear polimerizado a partir do monômero de propeno (ou propileno), um composto orgânico insaturado. É um polímero semelhante ao polietileno (PE) em muitas propriedades. No entanto, a presença do grupo metil ligado a cada átomo de carbono alternativo da cadeia principal é o fator que o diferencia e que, consequentemente, altera as suas propriedades de várias maneiras.

 

Após sua polimerização, o PP pode formar três estruturas básicas da cadeia, dependendo da posição adotada pelos grupos metil: isotática (em que os grupos laterais se dispõem do mesmo lado da cadeia), sindiotática (grupos dispostos regularmente em lados alternados) e atática (em que os grupos laterais se dispõem de maneira aleatória, sem ordem). Devido à distribuição espacial do grupo lateral do mesmo lado, o PP isotático (algumas vezes denominado iPP, em diversas literaturas) apresenta maior grau de cristalinidade (até 60%) e, consequentemente, maiores índices de rigidez e maior temperatura de fusão.

 

Além disso, a presença do grupo lateral, posicionado de forma regular, força as cadeias da fase cristalina a se empacotarem em uma conformação espacial helicoidal. Uma peculiaridade do PP devido a essa conformação é seu alto índice de resistência à fadiga por flexão, por vezes chamado de “efeito dobradiça”, que o torna ideal para aplicações em dobradiças integrais do tipo flip-top como em tampas e estojos para óculos. Esse efeito acontece desde que a peça seja orientada (literalmente dobrada) rapidamente após sua injeção para que ocorra a orientação direcional das cadeias no sentido do movimento.

 

Propriedades típicas*

 

Nome e sigla: polipropileno (PP) – [en. polypropylene]

Classificação: polímero commodity

Origem: sintético (poliadição do propileno)

Fórmula química: (C₃H₆)_n

Comportamento mecânico: termoplástico

Organização molecular: semicristalino

Densidade (sólido): 0,90 g/cm³

Contração volumétrica: 1 a 2,5%

Temperatura de transição vítrea (Tg): -10 °C

Temperatura de fusão (Tm): 170 °C

Temperatura de processamento: 210 a 270 °C

Temperatura de uso contínuo: até 126 °C

Secagem: não se aplica

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

 

(Fotos: Freepik e Pixabay)

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