Uma característica destacada dos polímeros de cristal líquido é a sua estrutura molecular. Estes polímeros consistem de macromoléculas rígidas, lineares que se alinham no estado fundido para produzir estruturas de cristal líquido. Se um polímero de cristal líquido fundido for sujeito a cisalhamento ou fluxo de estiramento, como é o caso em todas as operações de processamento de termoplásticos, então as macro moléculas rígidas se ordenam em fibras e fibrilas, que se congelam quando o fundido se resfria. É assim que a morfologia específica dos polímeros de cristal líquido no estado sólido é formada.
Propriedades:
A estrutura polimérica rígida, linear resulta comparada aos polímeros convencionais em uma melhoria significativa do perfil de propriedades mecânicas, especialmente paralelo à direção de orientação, e um número de outras propriedades excepcionais Polímero aromático, de copoliéster, passível de processamento por fusão, de alto desempenho, fácil de moldar.
Temperaturas de operação de até 240°C, temporariamente até 300°C
Muito baixa viscosidade no estado fundido
Possibilidade de tolerâncias muito estreitas (até classe de tolerância T6)
Baixíssimo calor de fusão (possibilidades de tempos de ciclo extremamente curtos)
Qualidade sem rebarbas na moldagem por injeção
Resistência à tração muito alta (até 185 MPa) e muito alto módulo elástico (até 30 000 MPa)
alta resistência ao impacto
Coeficiente de expansão térmica linear muito baixo, comparável ao do aço e da cerâmica inerentemente retardante de chama (UL 94 V-0, parcialmente 5 VA)
Muito boa resistência química e à oxidação
Muito baixa absorção de água
As propriedades do Vectra LCP que são influenciadas pela alta orientação molecular exibem um alto grau de anisotropia. Isto significa que a solidez e a rigidez são significativamente mais altas decididamente maiores na direção de orientação do que transversalmente a ela, e o coeficiente de expansão térmica linear é mais alto em uma direção perpendicular à orientação do que paralela a ela. Esta anisotropia pode ser reduzida substancialmente pelo uso de cargas ou materiais de reforço e assim trazida a um nível que é comparável a outros polímeros reforçados com fibras.
Tipos:
A ampla gama de tipos para moldagem por injeção de Vectra LCP é construída sobre uma variedade de polímeros básicos que diferem com respeito ao ponto de fusão, resistência térmica, resistência e capacidades de fluxo. Variações múltiplas de cargas e materiais de reforço (fibras de vidro e carbono, minerais, grafita, PTFE e combinações destes) permitem a adaptação deste polímeros básicos aos requisitos de muitas áreas de aplicação.
A DuPont no campo do polímero de cristal líquido (LCP). Lançou dois novos grades : o 3226L e o 3224L. De marca comercial Zenite®, ambos prometem diminuir deformações nas peças fabricadas com LCP reforçado com fibra de vidro, em comparação com as resinas convencionais.
Conectores em LCP Zenite®: sem deformações
Aplicações:
Vectra® LCP é aplicado para o fabricação de componentes elétricos e eletrônicos, de elementos de conexão em cabos óticos, de dispositivos de telecomunicação, de máquinas de processamento químico, de dispositivos médicos, nas indústrias automotiva e de construção de máquinas, como também no campo de tecnologia de aeronaves e espaçonaves. Vectra® LCP é produzido por um processo de policondensação livre de íons. Isto torna o Vectra® LCP especialmente apto para aplicações no setor de eletrônica onde freqüentemente são requeridas concentrações de íons de menos de 5 ppm. Muitas peças moldadas que até agora foram feitas de metal, termofixos e vários outros termoplásticos podem ser fabricadas eficazmente e economicamente usando Vectra® LCP.
Fabricantes:
O maior produtor mundial desta resina e a Ticona sob a marca Vectra® seguido pela DuPont com a marca Zenite®.
PEEK
Características
Material semicristalino
Boa solidez
Elevada estabilidade termomecânica
Elevadas temperaturas de uso contínuo e de pico
Excelente hidroestabilidade contra água e vapor quente
Ótima estabilidade química
Insensível às trincas
Auto-extinguível segundo UL 94 V-0
Libera baixa quantidade de gases tóxicos e corrosivos em caso de incêndio
Máxima resistência à radiação entre todos os produtos plásticos
Boas características elétricas
Reduzida vazão de gases no vácuo
Tipo Especiais:
Com carga de fibra de vidro, que fornecem elevada solidez e rigidez, elevada resistência às deformações a longo prazo e estabilidade dimensional, com modificações deslizantes para operar a seco;
Substitui metais nobres em aplicações extremas
Baixa densidade
Fácil usinagem
Aplicações:
Entre as aplicações típicas das resinas PEEK pode-se citar a isolação de fios e cabos a serem usados com elevadas exigências em equipamentos destinados à atividades aeroespaciais, equipamentos militares, usinas termonucleares, poços de petróleo e em sistemas de transporte subterrâneo.
Propriedades
A estrutura completamente aromática dessas resinas auxilia seu desempenho em elevadas temperaturas.
E seu caráter cristalizado lhes garante a resistência a solventes orgânicos e à fadiga dinâmica, além da retenção de sua ductilidade em tratamento de envelhecimento a curto prazo. Componentes moldados nessas resinas PEEK absorvem muito menos umidade do que uma grande quantidade de outros termopláticos.
À temperatura ambiente, a resina se comporta como um típico termoplástico de engenharia. É tenaz, forte, rígida, apresenta excelente capacidade de carga durante longos períodos, e apresenta também uma excepcional resistência à abrasão. Em termos de trabalhos de curto prazo, é a escolha correta para serviços em temperaturas acima de 300ºC. Ela apresenta também excelente estabilidade térmica em operação contínua.
A 220ºC é possível esperar uma vida útil de 50.000horas. Sem aditivos retardantes de chamas ou alógenos, elas têm um índice de oxigênio limite de 35%, atendem às exigências do teste UL 94 V-O e apresentam emissão de fumaça extremamente baixa.
Têm boa resistência a reagentes aquosos, ou soluções aquosas de reagentes, e comprovado desempenho, a longo prazo, quando imersas em água a 260ºC. Sua resistência a ataques se faz sentir em larga faixa de pHs, que variam de 60% de ácido sulfúrico a 40% de hidróxido de sódio, em elevadas temperaturas. Entretanto, são atacadas por alguns ácidos concentrados. Não foram registrados ataques por solventes em peças moldadas em PEEK, embora alguns tipos de solventes provoquem rachaduras em fios esmaltados com PEEK, em condições de elevados tensionamentos. O problema pode ser contornado com a orientação do PEEK abaixo de seu ponto de fusão.
Testes preliminares efetuados mostraram que a resistência à radiação de resina é boa, ou extremamente boa. Fios esmaltados com a resina e apertadamente enrolados em carretel de bobina resistiram sem degradação significativa a 1.100Mrad. A sua resistência a exposições às intempéries se encontra em avaliação no momento; após um ano de exposição ao tempo, os testes não indicaram modificações em suas propriedades
Conclusão:
Assim como os plásticos de engenharia convencionais, essas resinas na maioria das vezes também não chegam puras ao usuário. São formuladas com reforços (fibra de vidro, de carbono, de aço ou aramida), cargas e aditivos, aumentando ainda mais suas propriedades e atenuando possíveis limitações.
Seu uso no mercado brasileiro ainda é pouco expressivo por falta de conhecimento de suas propriedades técnicas e, talvez ainda mais, pela exorbitância do imposto de importação da ordem de 15,5% por não constarem esses PADS do capítulo 19 da TEC (Tarifa de Comércio Exterior), responsável pelas alíquotas. São enquadradas no item “outros” sempre gravadas com taxas mais elevadas. A importação de resinas básicas taxadas com imposto mínimo, hoje de 3,5%, permitira a introdução mais rápida desses polímeros especiais e a produção local de compostos de todos os tipos, com beneficio de possibilitar a fabricação local de peças importadas por indisponibilidade de matéria-prima.
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