Cargas e Aditivos

CARGAS E ADITIVOS

Principais tipos de aditivos para termoplásticos e suas funções:

-Estabilizantes,
-Plastificantes,
-Lubrificantes,
-Agentes Antiestáticos,
-Retardantes de Chama,
-Pigmentos e Corantes,
-Agentes de Expansão e Espumantes,
-Nucleantes
-Modificadores de impacto,
-Cargas e Agentes de Reforço.

Cargas

Tipos principais de cargas, caracterizadas por forma de atuação:

-Cargas de enchimento: apenas reduzem o custo do produto.

-Cargas de reforço: alteram as propriedades mecânicas do produto.

-Cargas funcionais: alteram propriedades específicas do produto, como condutividade elétrica ou condutividade

Alguns tipos de cargas podem ter uma ou outra característica, ou agrupar várias delas de uma só vez. Um exemplo é o negro de fumo, que pode atuar como:

-Carga de reforço em borracha vulcanizada.
-Carga de enchimento em termoplásticos
-Carga funcional em termoplásticos ou borrachas
-Pigmento em geral.



As cargas também podem ser classificadas quanto à sua natureza ou origem em:

-Cargas inorgânicas ou cargas minerais.
-Cargas orgânicas.
-Cargas metálicas.


Cargas Inorgânicas ou Cargas Minerais.

-Carbonato de Cálcio
-Alumina tri-hidratada
-Silicas; diatomita, sílica gel
-Silicatos; caolin, talco, mica.
-Sulfato de Bário
-Antracita
-Fibras de Vidro ou Microesferas Ôcas de Vidro.


Cargas orgânicas.

-Negro de fumo
-Pó de madeira
-Celulose
-Sabugo de milho moído
-Fibras vegetais em geral

Cargas metálicas*.
"Fibras ou partículas metálicas


Cargas de enchimento: apenas reduzem o custo do produto. De um modo geral são compostos inorgânicos:

-Carbonatos, CaCO3
-Asbestos
-Argilas
-Talco, Mg3(Si4O10)(OH)2
-Outros



-Propriedades Intrínsecas às Cargas.
-Aspecto e Forma Física
-Tamanho e Distribuição do Tamanho das Partículas.
-Natureza química da superfície das partículas.
-Pureza química.
-Higroscopicidade.
-Abrasividade
-Propriedades térmicas, ópticas, elétricas, etc.
-Custo




Propriedades intrínsecas às cargas. Aspecto e forma física:

Depende da origem e do processo de fabricação, variam as formas, o tamanho de grão, a área superficial do grão, a apresentação na forma de manta, fibra curta, fibra longa, fibra picada, etc.

Tamanho e distribuição do tamanho das partículas:

Afeta as propriedades mecânicas e reológicas do composto, pois definem a área de contato entre os componentes da formulação. Por exemplo, aglomerados não dispersos fragilizam o material.

Natureza química da superfície das partículas e pureza química:

Estas características definirão a compatibilidade e adesão da carga à matriz polimérica, pois estão relacionadas com a energia livre superficial, molhabilidade e a presença de grupos químicos superficiais (como hidroxilas ou carboxilas por exemplo).

A presença de contaminantes químicos também deve ser evitada pois eles podem agir como pró-degradantes (caso dos óxidos metálicos) ou, se forem orgânicos, podem se volatilizar durante o processamento provocando a formação de bolhas.

Higroscopicidade:

Cargas higroscópicas causam reações de hidrólise durante o processamento (problemático com poliamidas e poliésteres) ou dificultam a moldagem.

Abrasividade:

Causam desgaste prematuro e excessivo dos equipamentos de mistura e de processamento. O quartzo como impureza em cargas minerais pode causar este problema.


Propriedades térmicas, ópticas, elétricas, etc

Vão definir as propriedades finais do composto depois de processado. Neste caso essa característica é mais predominante nas cargas funcionais.

Custo:

O custo será fator preponderante em cargas de enchimento, onde o principal objetivo é justamente abaixar o custo final da peça. No caso de cargas funcionais o custo vai depender do valor agregado ao material.

Tipos mais comuns de cargas de reforço.

"Fibra de vidro
"Fibras vegetais
"Fibras poliméricas, polímeros auto-reforçados.
"Negro de fumo

Cargas de reforço: alteram as propriedades mecânicas do produto.

Disponível no mercado com diferentes dimensões, variando o tamanho e o diâmetro das fibras. É usada em larga escala, principalmente com poliamidas (plásticos de engenharia) e resinas termofixas.

Apesar de ser um excelente agente de reforço, tem a desvantagem de ser muito abrasiva aos equipamentos de processamento e seus produtos tem um custo muito alto de reciclagem, seja térmica ou mecânica.

Fibras vegetais estão sendo cada vez mais usadas em substituição às fibras convencionais devido às seguintes vantagens:

-São produzidas por fontes renováveis.
-São biodegradáveis
-Menos abrasivas ao equipamento de processamento
-Podem ser incineradas
-Melhor capacidade de isolação térmica e sonora.
-Mais leves.
-Sua produção pode resolver graves problemas sociais no campo.