As diferenças entre os plásticos termoplásticos e os plásticos termoendurecíveis

Os plásticos podem ser classificados em plásticos termoendurecíveis e termoplásticos com base nas suas propriedades de superfície quando aquecidos. Geralmente, os plásticos são sólidos ou elastómeros à temperatura ambiente. Para serem processados e moldados, têm normalmente de ser aquecidos até atingirem um estado viscoso e fluido e, em seguida, transformados na forma pretendida. Este processo cria certas diferenças entre os dois tipos. Hoje, vamos discutir em pormenor as diferenças entre os termoplásticos e os plásticos termoendurecíveis.

Noções básicas de termoplásticos e plásticos termoendurecíveis

Termoplásticos

Os termoplásticos são uma classe de plásticos que podem ser moldados a uma determinada temperatura, solidificam ao arrefecer e podem repetir este processo várias vezes.

São amplamente utilizados e consistem principalmente em resinas termoplásticas misturadas com vários aditivos. A determinadas temperaturas, estes plásticos podem amolecer ou fundir-se em qualquer forma e manter essa forma após o arrefecimento. Este estado pode ser alcançado repetidamente, e este processo envolve apenas alterações físicas.

Exemplos de termoplásticos incluem o nylon (Nylon), o polietileno (PE), o polipropileno (PP), o cloreto de polivinilo (PVC), o acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), o poliestireno (PS), o polioximetileno (POM), o policarbonato (PC), o poliuretano (PU) e o politetrafluoroetileno (Teflon, PTFE).

Plásticos termoendurecíveis

Os plásticos termoendurecíveis amolecem e fluem aquando do aquecimento inicial. Quando aquecidos a uma determinada temperatura, sofrem uma reação química conhecida como reticulação, o que faz com que endureçam irreversivelmente. Uma vez endurecidos, não podem ser amolecidos por reaquecimento. Esta caraterística é utilizada nos processos de moldagem: durante o primeiro aquecimento, o plástico flui e preenche a cavidade do molde sob pressão, endurecendo depois para uma forma e tamanho fixos.

Os plásticos termoendurecíveis endurecem através de uma reação química após aquecimento, adição de pressão ou introdução de um endurecedor, que altera a sua estrutura química, tornando-os duros e insolúveis em solventes, e não amolecem após reaquecimento.

Exemplos de plásticos termoendurecíveis incluem os plásticos fenólicos, de ureia, melamina-formaldeído, epóxi, poliéster insaturado e silicone.

As suas aplicações comuns incluem:

• Plásticos fenólicos (utilizados para pegas de panelas)
• Melamina formaldeído (utilizado em laminados de plástico)
• Resinas epoxídicas (utilizadas em adesivos)
• Poliésteres não saturados (utilizados em cascos de barcos)
• Ésteres de vinilo (utilizados em carroçarias de automóveis)
• Poliuretano (utilizado em solas de sapatos e espumas)

Diferenças entre os plásticos termoplásticos e os plásticos termoendurecíveis

1. Estrutura molecular

A diferença mais notável entre os termoplásticos e os plásticos termoendurecíveis é que os termoplásticos podem ser reaquecidos e amolecidos após a cura. Em contrapartida, os plásticos termoendurecíveis não podem ser amolecidos por reaquecimento depois de moldados; decompõem-se a altas temperaturas.

• Termoplásticos: A estrutura molecular é linear e, normalmente, não possui grupos reactivos. Não sofrem reticulação aquando do aquecimento, permitindo que as cadeias moleculares deslizem livremente, pelo que fundem aquando do aquecimento e dissolvem-se em alguns solventes.
• Plásticos termoendurecíveis: Antes da moldagem, têm uma estrutura em cadeia semelhante à dos termoplásticos. Durante a moldagem, são submetidos a uma polimerização térmica ou química para formar uma estrutura reticulada. Uma vez concluída esta reação, as moléculas de polímero formam uma rede tridimensional que impede o deslizamento das cadeias moleculares, resultando num sólido insolúvel que não derrete.

2. Ponto de fusão

Os plásticos termoendurecíveis têm um ponto de fusão superior à sua temperatura de degradação. Degradam-se antes de derreterem quando são reaquecidos após a cura, o que os torna não recicláveis. Os termoplásticos, no entanto, têm um ponto de fusão mais baixo e existe um intervalo entre o seu ponto de fusão e a temperatura de decomposição térmica em que podem ser processados de várias formas, tais como moldagem por injeção, moldagem por sopro, extrusão e sopro de película. Pode ser refundido várias vezes, permitindo normalmente até sete ciclos de reciclagem antes de o desempenho se degradar.

3. Resistência à corrosão

Ambos os tipos de polímeros resistem à ferrugem ou à corrosão e são adequados para aplicações no exterior e para o contacto com meios corrosivos. No entanto, os termoplásticos são mais resistentes à corrosão química do que os plásticos termoendurecíveis.

4. Durabilidade

No fabrico de plásticos de engenharia para automóveis ou electrodomésticos, a resistência ao calor e a durabilidade são cruciais. Geralmente, os materiais termoendurecíveis são mais duráveis do que os seus homólogos. Estes polímeros são normalmente mais leves e têm uma excelente força, dureza e resistência ao impacto. Podem ainda ser reforçados com materiais como fibra de vidro e fibra de carbono. Assim, as vantagens estruturais e a estabilidade dimensional dos plásticos termoendurecíveis tornam-nos mais adequados para a durabilidade.

5. Técnicas de processamento

• Plásticos termoendurecíveis: Processados na sua forma líquida através de métodos como a moldagem por transferência de resina (RTM) e a moldagem por injeção com reação (RIM). O processo de cura inclui inibidores, endurecedores, plastificantes ou cargas. A escolha do reforço depende do resultado pretendido.
• Termoplásticos: Podem ser processados através de vários métodos, incluindo moldagem por injeção, extrusão, formação de vácuo e termoformagem. Os termoplásticos são excelentes isolantes térmicos, o que resulta em tempos de arrefecimento mais longos em comparação com outros plásticos.

Identificação de termoplásticos e plásticos termoendurecíveis

Finalmente, vamos identificar estes tipos comuns de plásticos utilizando as tabelas seguintes:

Tabela de caraterísticas de combustão dos plásticos

Quadro de caraterísticas adicionais de combustão dos plásticos