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 agressivo.
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
