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Como melhorar a qualidade dos plásticos reciclados

Atualmente os aditivos para melhorar o desempenho de plásticos reciclados já são produtos consolidados e permanentemente oferecidos no catálogo de muitas empresas.

 

A reciclagem mecânica é a opção preferencial para o reaproveitamento de plásticos pós-consumo. Os aditivos que facilitam a reciclagem são a chave para promove-la, especialmente nos casos em que polímeros virgens devam ser substituídos por materiais reciclados que apresentem um perfil comparável de propriedades. O uso de plásticos reciclados se tornará mais atraente quanto mais econômicos eles se tornarem em relação ao material virgem. Isso significa que os aditivos utilizados precisam se ajustar ao contexto econômico atual.

Com exceção da sucata oriunda da produção, a qual apresenta pouco danos, o plástico pós-consumo é inutilizável na forma como se oferece ou é coletado. Geralmente, e quando necessário, ele é classificado, limpo e novamente processado, ou seja, extrudado para obtenção  de grânulos de grau comercial.

Frequentemente é necessário que o plástico reciclado seja submetido a um novo processo de formulação com aditivos adequados, para que ele possa apresentar a qualidade necessária para assegurar um processamento adequado e estabilidade a longo prazo para aplicação desejada.

Uma grande variedade de aditivos para resinas virgens se encontra disponível para este objetivo. Os mais comumente usados em materiais reciclados ainda são:

  • ESTABILIZANTE:

Tais como antioxidantes e aditivos contra a ação da luz.

  • MOLÉCULAS REATIVAS

Que são descritas de forma variada, como extensores de cadeia ou sistemas para reparo.

  • COMPATIBILIZANTES

Incluindo modificadores de impacto.

Eles recentemente se juntaram os aditivos para redução do odor de materiais reciclados.

Reestabilização protege o material reciclado

A reestabilização é um método-chave para melhorar a qualidade dos plásticos reciclados. Os estabilizantes protegem o material reciclado contra danos oxidativos (e/ou foto-oxidativos) adicionais, exatamente da mesma form como eles atuam no material virgem. Naturalmente, os resíduos de estabilizantes provenientes da aplicação primária são benéficos durante a reciclagem e estabilizam adicionalmente o material reciclado.

Contudo, o estabilizante consumido na aplicação primária precisa ser no mínimo reposto. O teor residual de estabilizante é insuficiente por si só, especialmente se o objetivo é aplicar o material que foi originalmente usado numa aplicação de curto prazo (por exemplo, numa embalagem) em uma aplicação de longo prazo.

A maior parte dos aditivos usados na resstabilização de plásticos reciclados (exceto o PVC) visando seu processamento e estabilidade térmica a longo prazo é baseada em antioxidades fenólicos, fosfetos ou fosfonetos , em combinação com estabilizantes como, por exemplo, sequestradores de ácidos.

A estabilidade á luz é melhorada com o uso de aminas estericamente bloqueadas (HALS: Hindred Amine Light Stabilizer), por exemplo piperidinas estericamente bloqueadas com baixo ou alto peso molecular e/ou absorvedores de radiação ultravioleta, por exemplo, á base de benzofenona ou benzotriazola.

plástico reciclado

Moléculas reativas e sistemas de reparo

Geralmente, os estabilizantes podem reter suas características ativas somente durante um certo período de tempo, ainda que ele seja longo. Portanto, não é possível reparar um polímero danificado que, por exemplo, tenha sofrido degradação do peso molecular.

Entretanto, polímeros sintetizados por policondensação como, por exemplo, poliestirenos e poliamidas, contêm grupos finais (-OH, -COOH), os quais podem ser induzidos a reagir com especies adequadas, ocorrendo dessa forma um aumento do peso molecular também define as propriedades originais, isso constitui simultaneamente uma forma de reparar danos. Tais aditivos passaram a a ser conhecidos como aditivos ou sistemas para reparo.

Eles também são frequentemente designados como extensores de cadeias, sendo geralmente constituídos por moléculas reativas bifuncionais, já que um maior grau de funcionalidade leva a ramificações e, possivelmente, a reações indesejáveis de reticulação. Compostos desse tipo são baseados em epóxidos, oxazolinas, oxazolonas, oxazinas, isocianatos, anidridos, acil-lactamas, maleimidas, fosfonetos, cianatos, álcoois, carbodiimidas e ésteres.

Frequentemente são oferecidas combinações com agentes para ramificação e/ou catalisadores/ativadores, cujo propósito é acelerar o processo da reação. Um exemplo é a formulação do PET, composta por diferentes graus desse polímero (material virgem, sucata oriunda de transformação, rejeito pós-consumo) que foi submetida à reação com concentrações crescentes de dianidrido de ácido pirometílico (e pequenas quantidades de pentaeritritol como moderador de fosfonato como catalisador).

Foi constatado que as propriedades do material virgem podem ser replicadas desde que a concentração dos aditivos incorporados seja cuidadosamente ajustada.

 

A ação dos compatibilizantes

Polímeros com estruturas diferentes entre si são imiscíveis devido a razões termodinâmicas e não formam blendas homogêneas. O polímero que estiver presente em maior concentração geralmente formará a fase contínua, enquanto aquele que apresentar menos concentração será disperso nela.

Portanto, frequentemente é requerido o uso de compatibilizantes para melhorar as propriedades mecânicas das blendas poliméricas e de plásticos reciclados que foram obtidos a partir de misturas de polímeros. Esses aditivos ajudam a evitar a desagregação do material sólido por meio da redução da tensão interfacial entre os polímeros, da estabilização da fase dispersa contra aglomeração, do aumento da adesão entre as interfaces e da redução da separação das fases.

Para ler o resto do artigo, confira a publicação na Plástico Industrial

FONTE: Plástico Industrial

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