Polietileno - Trabalho

Polietileno

O polietileno é quimicamente o polímero mais simples. É representado pela cadeia: (CH2-CH2)n. Devido à sua alta produção mundial, é também o mais barato, sendo um dos tipos de plástico mais comum. É quimicamente inerte.

Este polímero pode ser produzido por diferentes reações de polimerização, como por exemplo a polimerização por radicais livres, polimerização aniônica, polimerização por coordenação de íons ou polimerização catiônica. Cada um destes mecanismos de reação produz um tipo diferente de polietileno.

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Classificação e propriedades físicas

A abreviatura do polietileno geralmente usada é PE. Os polietilenos podem ser classificados em:

• PEBD - Polietileno de Baixa Densidade;

o Atóxico

o Flexível

o Leve

o Transparente

o Inerte (ao conteúdo)

o Impermeável

o Pouca estabilidade dimensional, mas com processamento fácil

o Baixo custo

• PEAD - Polietileno de Alta Densidade; densidade igual ou maior que 0,941 g/cm³. Tem um baixo nível de ramificações, com alta densidade e altas forças inter-moleculares. A produção de um bom PEAD depende da seleção do catalisador. Alguns dos catalisadores modernos incluem os de Ziegler-Natta, cujo desenvolvimento rendeu o Prêmio Nobel

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o Resistente a altas temperaturas;

o Alta resistência à tensão; compressão; tração;

o Baixa densidade em comparação com metais e outros materiais;

o Impermeável;

o Inerte (ao conteúdo), baixa reatividade;

o Atóxico

o Pouca estabilidade dimensional

• PELBD (en inglês conhecido como LLDPE): Polietileno linear de baixa densidade;

• UHWPE: Polietileno de massa molecular ultra-alta;

• PEX: Polietileno com formação de rede.

Características PEBD PEAD PELBD

Grau de cristalinidade [%] 40 a 50 60 a 80 30 a 40

densidade [g/cm³] 0,915 a 0,935 0,94 a 0,97 0.90 a 0.93

Módulo [N/mm²] a 52215 °C ~130 ~1000 -

Temperatura de Fusão [°C] 105 a 110 130 a 135 121 a 125

estabilidade química boa excelente boa

Esforço de ruptura [N/mm²] 8,0-10 20,0-30,0 10,0-30,0

Elongação à ruptura [%] 20 12 16

Módulo elástico E [N/mm²] 200 1000 -

Coeficiente de expansão linear [K−1] 1.7 * 10−4 2 * 10−4 2 * 10−4

Temperatura máxima permissível [°C] 80 100 -

Temperatura de fusão [°C] 110 140 -

Aplicações

• PEBD:

o Bolsas de todo tipo: supermercados, boutiques, panificação, congelados, industriais, etc.;

o Embalagem automática de alimentos e produtos industriais: leite, água, plásticos, etc.;

o Stretch film;

o Garrafas térmicas e outros produtos térmicos;

o Frascos: cosméticos, medicamentos e alimentos;

o Mangueiras para água;

• PEAD:

o Frascos para: detergentes, shampoo, etc;

o Bolsas para supermercados;

o Caixotes para peixes, refrigerantes, cervejas;

o Frascos para pintura, sorvetes, azeites;

o Tambores;

o Tubulação para gás, telefonia, água potável, lâminas de drenagem e uso sanitário;

o Também é usado para recobrir lagoas, canais, fossas de neutralização, contra-tanques, tanques de água, lagoas artificiais, etc. Copolímeros de Etileno

Além da polimerização com alfa-olefinas, o etileno pode ser polimerizado através de um grande número de monômeros diferentes. Exemplos destes monômeros são o acetato de vinila, que resulta no copolímero de etileno-vinil acetato, ou EVA, cujo uso é comum em sandálias e tênis. Também podem ser obtida uma grande variedade de acrilatos.

História

O polietileno foi sintetizado pela primeira vez pelo químico alemão Hans von Pechmann, que, acidentalmente, o preparou em 1898 enquanto aquecia diazometano. Quando seus colegas Eugen Bamberger e Friedrich Tschirner caracterizaram a substância gasosa e branca criada, descobriram grandes cadeias compostas por -CH2- e o denominaram "polietileno".

Em 27 de Março de 1933, o polietileno foi sintetizado tal como o conhecemos atualmente, por Reginald Gibson e Eric Fawcett, na Inglaterra, que trabalhavam para os Laboratórios ICI. Isto foi possível aplicando-se uma pressão de cerca de 1400 bar e uma temperatura de 170 °C, onde foi obtido o material de alta viscosidade e cor esbranquiçada que se conhece atualmente.

A pressão requerida para conseguir produzir a polimerização do etileno era muito alta, e por isso a investigação sobre catalisadores realizada pelo alemão Karl Ziegler e pelo italiano Giulio Natta, que originou os catalisadores Ziegler-Natta, rendeu-lhes o prêmio Nobel em 1963 por sua contribuição científica à química. Com estes catalisadores, é possível a polimerização sob pressão normal.

Aplicações modernas

O polietileno pode formar uma rede tridimensional quando é submetido a uma reação covalente de vulcanização (cross-linking). O resultado é um polímero com efeito de memória. Tal efeito consiste na estabilidade ou permanência do material em uma certa temperatura, podendo sua forma ser modificada simplesmente ao aquecer o polímero a essa temperatura. O efeito