Polietileno de Alta Densidade (PEAD)

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O Polietileno (PE), também chamado de Polieteno, é um polímero obtido pela polimerização do eteno e constituído apenas de hidrogênio de carbono. É o polímero mais simples e mais barato do mercado devido à sua alta produção mundial.

Os Polietilenos são polímeros parcialmente cristalinos e flexíveis, inertes frente à maioria dos produtos químicos comuns devido à natureza parafínica, o alto peso molecular e a estrutura parcialmente cristalina. São parcialmente solúveis em todos os solventes caso expostos à temperaturas abaixo de 60°C e atóxicos em condições normais, podendo ser colocados em contato com produtos alimentícios e farmacêuticos.

Pertence ao grupo dos polímeros termoplásticos, ou seja, aqueles que se deformam com o calor e que podem ser fundidos diversas vezes. Sua temperatura de fusão é entre 110°C e 115°C.

Existem quatro tipos básicos de Polietilenos (PE):

Polietileno de Baixa Densidade (PEBD): 0,910-0,925 g/cm3;
Polietileno de Baixa Densidade Linear (PEBDL): 0,918-0,940 g/cm3;
Polietileno de Alta Densidade (PEAD): 0,935 – 0,960 g/cm3;
Polietileno de Ultra Alto Peso Molecular (PEUAPM): G.P. da ordem de 3.000.000 a 6.000.000.

O Polietileno de Alta Densidade (PEAD), em inglês chamado de HDPE ou PE-HD, apresenta estrutura praticamente isenta de ramificações, com alta densidade e altas forças moleculares. É um plástico rígido, resistente à tração, tensão e compressão, e com moderada resistência ao impacto.

HISTÓRIA DO POLIETILENO

A polimerização é a reação capaz de criar os polímeros, que são pequenas moléculas ligadas para formação de macromoléculas.

A primeira vez que o Polietileno foi sintetizado ocorreu por acaso em 1898, quando o químico alemão Hans von Pechmann o preparou enquanto aquecia diazometano. Seus colegas Eugen Bamberger e Friedrich Tschirner descobriram grandes cadeias compostas por -CH2- e deram o nome de Polietileno.

Reginald Gibson e Eric Fawcett sintetizaram o Polietileno em sua forma atual (alta viscosidade e cor esbranquiçada) em 1933. Para atingir esse resultado aplicaram uma pressão de 1400 bar e uma temperatura de 170°C. O material foi usado comercialmente para isolar cabos de radar durante a Segunda Guerra Mundial.

O Polietileno de Alta Densidade (PEAD) foi criado em 1953 por Karl Ziegler e Erhard Holzkamp graças à criação dos catalisadores Ziegler-Natta, que possibilitou a polimerização sob pressão normal. Por essa contribuição científica os dois receberam o prêmio Nobel em 1963.

CARACTERÍSTICAS DO POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE (PEAD)

O Polietileno de Alta Densidade (PEAD) é atóxico e possui pouca estabilidade dimensional, que lhe confere uma estrutura molecular regular e estável, resultando em produtos com características superiores às de outros materiais plásticos.

Quando comparado ao Polietileno de Baixa Densidade (PEBD), a linearidade das cadeias e a maior densidade do PEAD fazem com que a orientação, o alinhamento e o empacotamento das cadeias sejam mais eficientes, as forças intermoleculares possam agir mais intensamente e a cristalinidade seja maior. Como a cristalinidade é maior, a fusão pode ocorrer em temperatura mais alta.

Entre as principais características do Polietileno de Alta Densidade (PEAD) estão:

  • Resistente a altas temperaturas
  • Alta resistência à tensão, compressão e tração
  • Baixa densidade em comparação com metais e outros materiais
  • Maior dureza, resistência ao risco e rigidez em relação ao PEBD
  • Excelente resistência química, sendo praticamente imune à temperatura ambiente
  • Impermeável
  • Inerte ao conteúdo
  • Baixa reatividade
  • Baixo custo
  • Reciclável

APLICAÇÕES DO POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE (PEAD)

Tubos

Os tubos de PEAD proporcionam benefícios como flexibilidade na execução das obras, economia e preservação do meio ambiente. Podem ser utilizados para os seguintes fins:

  • Redes de distribuição de água
  • Adutoras para captação de água
  • Emissários terrestres e subaquáticos
  • Redes coletoras de esgoto e águas pluviais
  • Redes de distribuição de gás
  • Linhas de irrigação por aspersão e gotejamento
  • Transporte de combustíveis
  • Conduítes de fibra ótica e cabos de energia elétrica
  • Transporte de sólidos
  • Tubulações de efluentes
  • Tubulações de produtos químicos agressivos

As principais vantagens do uso de PEAD na fabricação de tubos são:

  • Alta resistência contra impacto e abrasão
  • Atóxico, sendo excelente para transporte de água potável e alimentos
  • Uso flexível
  • Leveza (densidade aproximada de 0,95 g/cm 3)
  • Imune às corrosões química e galvânica
  • Excelentes características hidráulicas
  • Baixo efeito de incrustações
  • Menor custo de assentamento, recobrimento e recapeamento
  • Baixo custo
  • Vida útil superior a 50 anos

Sacolas para supermercados

O PEAD extrusado pode se apresentar em forma de filmes e películas, que permitem a fabricação de produtos leves, com grande maleabilidade e muito resistentes. As sacolas plásticas para compras em supermercados são fabricadas com esse material.

Também é usado para produção de sacos de lixo e redes de embalagens para frutas.

Frascos

O PEAD é utilizado na confecção de frascos que precisam de resistência ao fendilhamento por tensão ambiental, tais como:

  • Embalagens para detergente
  • Cosméticos
  • Defensivos agrícolas
  • Tanques para fluido de freio

Brinquedos e embalagens de alimentos

Por ser atóxico, o Polietileno de Alta Densidade é utilizado na confecção de produtos como:

  • Brinquedos
  • Banheiras infantis
  • Tampas para garrafas e potes
  • Conta-gotas para bebidas
  • Engradados
  • Potes para alimentos
  • Caixotes para peixes e bebidas

Outras opções

O Polietileno de Alta Densidade também é aplicado nos seguintes segmentos:

  • Cobertura de lagoas, canais, fossas de neutralização, tanques de água e lagoas artificiais
  • Tanques e tambores de 60 a 250 litros
  • Caixas d’água
  • Boias para raias de piscina
  • Assentos sanitários
  • Bombonas de 1 a 60 litros
  • Revestimento de tubulações metálicas
  • Barbantes de costura
  • Fitas decorativas

OPÇÕES DE PROCESSAMENTO DO POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE (PEAD)

Devido ao custo-benefício e à alta flexibilidade característica dos termoplásticos, o PEAD é utilizado em diferentes segmentos da indústria e abrange os processamentos de moldagem por sopro, extrusão e injeção.

Moldagem por injeção

O PEAD é aquecido até que ocorra sua plastificação e injetado em um molde, no qual se solidifica e adquire sua forma. Adequado para produção de um número elevado de peças, que costumam apresentar contrastes entre si. Utilizado para confecção dos seguintes itens, entre outros:

  • Baldes e bacias
  • Bandejas para pintura
  • Banheiras e brinquedos infantis
  • Utilidades domésticas (potes para alimentos, jarros de água, bandejas e tampas para garrafas e potes)
  • Assentos sanitários
  • Engradados
  • Boias para raias de piscina
  • Caixas d’água

Moldagem por sopro

O PEAD é aquecido com um cilindro de plastificação e o cabeçote da máquina sopradora gera um tubo, que é posicionado no interior do molde. O ar comprimido é aplicado no interior do molde para produção de peças ocas ou fechadas. Utilizado para confecção dos seguintes itens, entre outros:

  • Tanques e tambores de 60 a 250 litros, nos quais é necessário resistência à queda, ao empilhamento e a produtos químicos
  • Frascos e bombonas de 1 a 60 litros, nos quais são embalados produtos que precisam de alta resistência ao fissuramento sob tensão
  • Frascos resistentes ao fendilhamento por tensão ambiental, como embalagens para detergentes, cosméticos e defensivos agrícolas
  • Tanques para fluido de freio e outros utilizados em veículos

Moldagem por sopro via extrusão

Na moldagem por sopro via extrusão o ar é soprado no interior do tubo com o molde fechado, inflando o material até que atinja o formato da peça. O molde é aberto após o esfriamento do plástico e a peça é retirada. Utilizado para confecção dos seguintes itens, entre outros:

  • Isolamento de fios telefônicos
  • Revestimento de tubulações metálicas
  • Polidutos
  • Tubos para redes de saneamento e distribuidoras de gás
  • Emissários de efluentes sanitários e químicos
  • Dutos para mineração e dragagem
  • Redes para embalagem de frutas
  • Sacos para congelados
  • Sacos para lixo
  • Sacolas de supermercado
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