Os materiais poliméricos podem ser classificados de diferentes formas em função das suas propriedades químicas, físicas, e de como se comportam no meio ambiente, etc.
Uma das classificações básicas destes materiais, e que interfere diretamente em sua reciclabilidade, consiste na divisão entre termoplásticos e termofixos (ou termorrígidos). Esta divisão implica em diferenças na estrutura química dos materiais, mas tem reflexos no comportamento físico.
Diferenças na Estrutura Química
Os polímeros, de uma forma geral, são formados por longas cadeias que lembram “fios”. Cada “pedaço” de polímero contém uma infinidade destes fios de forma emaranhada.
Nos materiais termoplásticos, estas cadeias não estão ligadas quimicamente por ligações primárias fortes, apenas ligações secundárias (Forças de Van der Waals) (Figura 1A). Já os termofixos possuem ligações químicas primárias entre as cadeias, chamadas de ligações cruzadas (Figura 1B). As ligações cruzadas são formadas por processo químico irreversível chamado de cura ou reticulação.
Figura 1 – Estrutura química de termoplásticos (A) e termofixos (B). Fonte: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Thermoplastic_elastomer_TPE.png
Diferenças nas propriedades
A diferença mais facilmente observável entre termoplásticos e termofixos é seu comportamento térmico. Como nos termoplásticos as cadeias não estão interligadas, quando submetido ao aquecimento, essas cadeias podem deslizar uma sobre as outras fazendo com que esse material se torne um líquido viscoso. Desta forma os termoplásticos podem ser moldados e remoldados inúmeras vezes, conferindo a eles uma alta reciclabilidade.
Já os termofixos apresentam ligações primárias entre as cadeias que restringem seu movimento. Sendo assim, quando aquecidos, os termofixos não se tornam líquidos viscosos impossibilitando sua remoldagem. Uma vez formadas as ligações cruzadas, os termofixos não podem ser novamente moldados e, portanto, não podem ser reprocessados. Devido a força destas ligações, quando aquecidos, os termofixos irão degradar antes de fundir. Isso faz com que esses materiais apresentem maior resistência a temperatura que os termoplásticos.
A Tabela abaixo apresenta algumas das diferenças entre termoplásticos e termofixos.
Característica / Propriedade |
Termoplásticos |
Termofixos |
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Estrutura molecular |
Linear com ligações fracas entre as cadeias. |
Em rede com ligações fortes entre as cadeias. |
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Temperatura de fusão |
Menor que a temperatura de degradação. |
Maior que a temperatura de degradação. |
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Mecânica |
Flexível e elástico. Resistente ao impacto. |
Rígido e frágil. Baixa resistência ao impacto. |
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Reciclabilidade |
Reciclável através de uso de calor e pressão. |
Não reciclável. |
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Temperatura de serviço |
Baixa temperatura de uso contínuo quando comparado aos termofixos. |
Alta temperatura de uso contínuo quando comparado com os termoplásticos. |
Aplicações
Os termoplásticos apresentam uma grande variedade de propriedades e podem ser moldados em formas simples ou complexas. Estão presentes na indústria de brinquedos, automotiva, construção civil, eletrodomésticos, eletrônicos, calçados, aplicações na medicina, etc. Enfim, podem ser usados em praticamente todos os ramos industriais.
Já os materiais termofixos apresentam um alta performance e combinação com estabilidade térmica e integridade estrutural. Também são usados em uma grande quantidade de indústrias, principalmente a automotiva, elétrica e naval e estão cada vez mais assumindo papel de destaque na indústria aeroespacial, substituindo metais por materiais mais leves, resistentes e de alta estabilidade química.
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