POLIESTIRENO - PS
O POLIESTIRENO ou PS é um homopolímero resultante da polimerização do monômero de estireno, ou seja, consiste na união de moléculas de um dado composto (estireno) para formar um novo composto designado por polímero (poliestireno). É uma resina do grupo dos termoplásticos, assim como o polipropileno e o polietileno, que tem como característica se tornar viscoso quando aquecido, podendo ser remodelado. Ademais, o poliestireno possui excelente clareza óptica se assemelhando ao vidro.
Estrutura molecular do estireno
Estrutura molecular do poliestireno
O poliestireno é obtido através da polimerização do estireno e é encontrado comercialmente de 3 formas diferentes:
-
Cristal/Standard: Comumente chamado de poliestireno normal ou estireno homopolímero. É caracterizado por sua transparência, brilho e facilidade em coloração, muito parecido com o vidro.
-
Poliestireno Expandido (EPS): Mais conhecido pelo seu nome comercial Isopor, o EPS é uma espuma rígida resultante da expansão da resina PS quando da polimerização, que é realizada durante o aquecimento do PS juntamente a substâncias que emitem gases, como gás carbônico, fazendo com que o material inche e fique com menor densidade (composto, em sua maioria, de ar). Nessa espécie, o poliestireno se torna um ótimo isolante térmico e acústico.
-
Poliestireno de Alto Impacto (HIPS): Para a obtenção do poliestireno de alto impacto é adicionado mais de 10% de polibutadieno ou de estireno-butadieno ao poliestireno. Com isso, ele perde um pouco da transparência, ficando com uma coloração mais leitosa. Entre as várias características vantajosas do HIPS estão o aumento da resistência ao impacto, resistência térmica, à abrasão e à ácidos fortes, além da possibilidade de ser aplicado em várias cores. Apresenta maior rigidez e durabilidade.
Apesar de existir mais de uma forma de processamento do poliestireno, como exemplo, será apresentado como o Poliestireno Expandido (isopor) é obtido. Ressalta-se que a incorporação do agente de expansão normalmente ocorre durante a polimerização. A obtenção do EPS pode ser simplificada em três etapas: pré-expansão, maturação e moldagem.
Processo de transformação do EPS
Na etapa de pré-expansão as esferas de poliestireno (PS) impregnadas com agente de expansão são submetidas a alta temperatura, fazendo-as crescer em até 50 vezes o tamanho original. As partículas podem ser de diferentes tamanhos, em função da espessura de parede e da densidade da peça a ser fabricada. Após a pré-expansão, as partículas, que ainda apresentam residual do agente de expansão, são resfriadas e encontram-se extremamente frágeis.
Durante o processo de maturação, o ar permeia a estrutura multicelular e o equilíbrio com a atmosfera é atingido, tornando as partículas resistentes.
Segue-se a moldagem, quando as partículas são injetadas em um molde, onde são novamente aquecidas com injeção de vapor, o que promove uma nova expansão em função do residual de agente de expansão existente. Como estão confinadas em um molde fechado, as partículas sofrem distorção, preenchendo o espaço entre elas e se fundem umas com as outras. Com isso, forma-se uma massa contínua de uma estrutura alveolar de células fechadas (não comunicáveis). Esses moldes são normalmente de alumínio e apresentam perfurações para a circulação de vapor.
O material é resfriado e, quando estiver dimensionalmente estável, é retirado do molde. O molde pode formar uma peça projetada ou produzir um bloco que então é cortado para atingir o formato final desejado.
O PS pode apresentar as seguintes características:
Resistência ao impacto
Boa capacidade de amortecer impacto sem quebrar. Utilizado para proteção de outros materiais.
Resistência mecânica
Boa capacidade de suportar esforços sem deformações.
Isolante acústico
Apresenta alta capacidade de bloquear o som ou ruído entre diferentes ambientes.
Sensível ao calor
Baixa resistência ao calor.
Isolante térmico
Apresenta alta capacidade de impedir a entrada ou saída de calor de um ambiente para outro.
Baixa densidade
É leve, pois apresenta pequena relação entre massa e volume.
Clareza óptica
Transparente.
Inerte
Não reage quimicamente com outros produtos.
Atóxico
Não é prejudicial à saúde.
Inodoro
Não tem cheiro.
Moldável
Versatilidade e facilidade de processamento, pode adquirir formas complexas.
Reciclável
Material já usado pode ser transformado para uma nova utilização.
Pigmentável
Fácil de ser colorido.
Impermeável
Possui baixa absorção de umidade.
ONDE SOU USADO?
Embalagem: poliestireno expandido
Sustentável, isolante térmico e baixo custo.
Casa com parede, coluna, teto e piso 100% de isopor: poliestireno expandido
Resistência mecânica, moldável, baixa densidade, inerte, impermeável, isolante térmico, isolante acústico e atóxico.
As casas de EPS aqui no Brasil são raras, entretanto muito comum em outros países, como na cidade de Kyushu, no Japão, que já conta com 480 casas de isopor. É uma alternativa para as casas de alvenaria, uma vez que é mais sustentável, apresenta um custo mais barato, é resistente e tem uso reduzido de água em sua produção.
Divisórias transparentes:
poliestireno cristal
Impermeável, estabilidade térmica,
baixo custo e fácil processamento.
Capas rígidas de CD’s:
poliestireno cristal
Moldável, transparente e pigmentável.
Placas de sinalização: poliestireno de alto impacto
Resistência mecânica e impermeável.
Outras aplicações para o poliestireno:
-
Cristal/Standard: na indústria alimentícia, como fabricação de copos descartáveis e potes de iogurtes. Usado em capas de CD’s, escovas, pentes, pipetas de laboratório, tesouras e copos descartáveis.
-
Poliestireno Expandido (EPS): usado em forros (ótimo isolante térmico e acústico), capacetes, enchimentos de telhas, lajes, embalagens e concreto.
-
Poliestireno de Alto Impacto (HIPS): aplicado em placas de sinalização, embalagens em geral, material escolar, cabides, caixas e brinquedos.
VOCÊ SABIA?
I - O EPS é reciclável?
II - Como foi descoberto o PS?
III - EPS pega fogo?
IV - Como diferenciar acrílico do poliestireno?
V - EPS é resistente?
VI – Porque o isopor é utilizado no transporte de vacinas e medicamentos?
Em 1839 Eduard Simon notou que O estireno (resina proveniente da árvore-do-âmbar) engrossava e presumiu que isso acontecia devido a um processo de oxidação. Após alguns anos, o químico Marcelin Berthelot identificou que a resina ficava mais espessa não por causa da oxidação, mas sim devido ao processo de polimerização.
Sim, o isopor é reciclável e pode ser 100% reaproveitado. Possui o código de reciclagem “6”.
Símbolo de reciclagem do PS
Quando na versão transparente, o poliestireno apresenta um tom azulado e amarela com facilidade. Para verificar, basta colocar a peça contra a luz e visualizar que, na verdade, o plástico é também mais opaco.
Outra maneira de diferenciar é através do som. Uma peça feita em poliestireno, ao cair no chão, reproduzirá um barulho estridente. Já o acrílico produz um som seco e abafado, como faz um objeto de madeira.
A espessura também é um aspecto que pode auxiliar na diferenciação do material. O poliestireno sempre apresentará uma espessura acima de 2mm.
Aparentemente frágil, o poliestireno expandido é um material altamente resistente à compressão, a flexão e à tração.
As propriedades do poliestireno expandido permitem que vacinas e medicamentos mantenham a temperatura adequada durante todo o processo logístico, além de prevenir a proliferação de microrganismos e ter resistência ao mofo e umidade.
Entre todos os plásticos, o poliestireno expandido (EPS) é o material que tem o desempenho mais seguro em situações de incêndio.
Arquivo completo para download,
incluindo fontes de consulta e créditos.