Tipologia, produção e consumo de plásticos no brasil Aluna: Michelle H. Machado de Souza

1. Tipologia, produção e consumo de plásticos no brasilAluna: Michelle H. Machado de Souza UFMG – ICB Ecologia Energética 2º semestre / 2008

2. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008 O que são os plásticos? Dicionário: Plástico. Relativo a forma ou a estética. Que tem a propriedade de adquirir determinadas formas, por efeito de uma ação exterior. Der. Grego plastikós(relativo as dobras do barro). Em latim, plasticu, “que pode ser modelado”.

3. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008 Plástico /matéria plástica, no ambiente técnico: Designação genérica para um grande grupo de materiais sintéticos que apresentam em comum o fato de serem moldáveis, através de processamento e aquecimento. Por que tanto sucesso? Por que tão disseminado?

4. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008 • Presente em geladeiras, panelas, brinquedos, meia-calças, páraquedas, próteses, roupas, instrumentos cirúrgicos, carros, colchões, utensílios domésticos, construções, etc. • Declínio da reserva de madeira e minérios, • Podem ser mais resistentes que a madeira, sem apodrecer como ela, ou mais leve que o ferro, sem enferrujar. • Leves, resistentes, práticos e versáteis, duráveis e relativamente baratos em comparação com outros materiais. nylon aumentado 40X, é 60X mais fino q o fio de cabelo. Abaixo, venda de meias da Dupont

5. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008 Monômeros copolímero + subproduto Reação de policondensação –ex. PET Poli (tereftalato de etileno) Quimicamente os plásticos são polímeros, moléculas gigantes de alto peso molecular, constituídas pela união de moléculas simples chamadas monômeros (do grego mono “uma”, mero, parte), através de reações químicas específicas. – exemplo colar-contas. Monômero Polímero Reação de poliadição – duplas ligações entre C, sem formação subproduto

6. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008 Reação de modificação de polímeros ao lado. Abaixo tabela de polímeros por poliadição. (PE) (PP) Poli (cloreto de vinila) Poliestireno expandido Poliacrilonitrila (PAN) (PMMA) (PTFE) (IR) (CR) P olibutadieno (BR)

7. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008 Alguns polímeros por policondensação Poliamida -66 (PA -66) Poli (glicol etilenico (PEG) Resina de fenol formaldeido (PR) (PU)

8. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008 Químicos – escolha da estrutura adequada de polímero e condições de fabricação para o efeito desejado, ou seja, para que possua as características físicas exigidas. A aditivação desses polímeros permite melhorar a qualidade dos mesmos, conferindo cor, flexibilidade, resistência mecânica, etc, ou seja, características adequadas ao artefato que se deseja fabricar.

9. Divisão dos polímeros Há diversas maneiras de se dividir os polímeros. A Classificação por produção, já citada, é uma delas. A classificação conforme as características mecânicas decorre, da configuração específica das moléculas do polímero. Sob este aspecto, os polímeros podem ser divididos em termoplásticos, termorrígidos (termofixos) e elastômeros (borrachas). Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008

10. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008 • Termoplásticos • maior parte dos polímeros comerciais. • Pode ser fundido diversas vezes.Alguns também podem dissolver-se em vários solventes. - Reciclagem possível. • Propriedades mecânicas variam conforme o plástico: sob temperatura ambiente, podem ser maleáveis, rígidos ou mesmo frágeis. • Estrutura molecular: moléculas lineares dispostas na forma de cordões soltos, mas agregados, como num novelo de lã. • Exemplos: polietileno (PE), polipropileno (PP), poli(tereftalato de etileno) (PET), policarbonato (PC), poliestireno (PS), poli(cloreto de vinila) (PVC), poli(metilmetacrilato),(PMMA),etc...

11. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008 • Termorrígidos (Termofixos) • Rígidos e frágeis, muito estáveis a variações de temperatura. Uma vez prontos, não mais se fundem. - Reciclagem complicada. • Estrutura molecular: os cordões estão ligados fisicamente entre si, formando uma rede ou reticulado. Estão presos entre si através de numerosas ligações, não se movimentando com liberdade. Ex.: baquelite (tomadas, cabo de panela), ; poliéster usado em carrocerias, caixas d'água, piscinas, etc., na forma de plástico reforçado (fiberglass).

12. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008 • Elastômeros (Borrachas) • Classe intermediária entre os termoplásticos e os termorrígidos: não são fusíveis, mas apresentam alta elasticidade, não sendo rígidos como os termofixos. • Reciclagem complicada pela incapacidade de fusão. • Estrutura molecular: a estrutura é similar à do termorrígido mas, neste caso, há menor número de ligações entre os “cordões”. Ou seja, é como se fosse uma rede, mas com malhas bem mais largas que os termorrígidos. Exemplos: pneus, vedações, mangueiras de borracha.

13. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008 • Plásticos Comuns ou • de massa (commodities) • Produzidos e consumidos em grande quantidade. • Custo baixo em relação a outros termoplásticos. • Tem características comparáveis aos Plásticos de Engenharia. • Ex: Polietileno, poliestireno, polipropileno, PVC, etc. • Plásticos de Engenharia • Mais nobres, propriedades físicas e químicas melhores. • Produzidos em menor escala, mais caros. • Ex: poliamidas (nylons), policarbonatos, poliesteres,etc.

14. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008 • Plásticos de uso especial • Últimas conquistas no desenvolvimento de termoplásticos, pesquisados para fins específicos. • Possuem propriedades específicas, mas em geral possuem termoplasticidade , grande resistência mecânica, resistência a temperaturas elevadas, propriedades mecânicas mantidas em larga faixa de temperatura, resistência às intempéries e à oxidação, auto-retardamento da chama e pouca fumaça, resistência a solventes e reagentes, à abrasão ,às radiações eletromagnéticas, baixo coeficiente de expansão térmica. Ex: visores de astronautas (policarbonato modificado)

15. Os tipos de industria de plástico e tipos de modelagem A indústria petroquímica produz a matéria- prima, que disponibiliza- a para outra empresa a fim de confeccionar a matéria plástica que, por fim, será destinada uma última indústria, onde o produto é processado. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008

16. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008 Nº empresas no Brasil, capacidade e investimentos A cadeia petroquímica no Brasil tem cerca de 30 anos – hoje está em reestruturação, em especial nos segmentos de primeira e segunda geração (processo de privatização iniciado na década passada). O segmento de terceira geração, foi implantado através de investimentos oriundos do capital privado.

17. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008 • 1º eram fabricados produtos de baixo valor agregado (descartáveis, utensílios domésticos, adornos, etc.). • expansão de mercado e desenvolvimento econômico, desenvolvimento da indústria brasileira de polímeros, matéria-prima do setor de transformação -produtos mais sofisticados produzidos no país. • Hoje participa ativamente de diversos segmentos industriais, tais como têxteis, embalagens, eletro-eletrônicos, automobilístico, etc. • Entretanto, a quase totalidade dos polímeros produzidos e consumidos no Brasil são commodities ou pseudo-commodities, tais como polietileno, polipropileno, poliestireno, PVC e PET. Os polímeros mais sofisticados de alto desempenho, que têm grande valor, em geral, ainda não são produzidos no país.

18. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008

19. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008 Modelagem por injeção A matéria plástica(grãos coloridos) obtida da 2º geração, é derretida em máquinas especiais que imediatamente injetam o material fundido em moldes apropriados. Com o resfriamento ocorre o endurecimento do material. Modelagem por assopro A massa fundida é lançada violentamente contra as paredes internas do molde, através de um jato de ar.

20. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008 Modelagem por extrusão O plástico fundido passa por um orifício com a forma desejada, sendo imediatamente resfriado. Modelagem por calandragem O material derretido, após atravessar cilindros em rotação, transforma-se em lâmina, viabilizando a produção de folhas plásticas.

21. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008 • Os polímeros mais produzidos no Brasil • Brasil existem cerca de 20 empresas produtoras de resinas, a maioria localizada nos Pólos Petroquímicos. • As principais resinas termoplásticas, do ponto de vista comercial, produzidas por estas empresas são: • -Polietileno de Alta Densidade (PEAD); • -Polietileno de Baixa Densidade (PEBD); • -Polietileno de Baixa Densidade Linear (PEBDL); • -Polipropileno (PP); • -Poliestireno (PS); • - Poliestireno expandido (EPS) • -Policloreto de Vinila (PVC); -Polietileno Tereftalato (PET).

22. Polietilenos • (designação antiga do eteno): • G.P. = 50.000 a 300.000 • Baixo custo; • Elevada resistência química e a solventes; • Baixo coeficiente de atrito; • Macio e flexível; • Fácil processamento; • Excelentes propriedades isolantes; • Baixa permeabilidade à água; • Atóxico e inodoro. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008 • Polietileno de Alta Densidade (PEAD) • Densidade:0,935 - 0,960 g/cm3. Apresenta estrutura praticamente isenta de ramificações. • É rígido, resistente à tração, moderada resistência ao impacto. • Utilizado em bombonas, recipientes, garrafas, filmes, brinquedos, materiais hospitalares, tubos para distribuição de água e gás, tanques de combustível automotivos, etc. • Produção brasileira em 1998: 692.864 t.

23. Polietileno de Baixa Densidade (PEBD) • Densidade: 0,910-0,925 g/cm3. • Apresenta moléculas com alto grau de ramificação. • Versão mais leve e flexível do PE. • É utilizado basicamente em filmes, laminados, recipientes, embalagens, brinquedos, isolamento de fios elétricos, etc. • Produção brasileira em 1998: 652.647 t. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008 • Polietileno de Baixa Densidade Linear (PEBDL) • Densidade: 0,918-0,940 g/cm3. • Menor incidência de ramificações - são mais regulares e mais curtas que no PEBD. • Resistência mecânica ligeiramente superiores ao PEBD. • Custo de fabricação menor. • Flexibilidade e resistência ao impacto - aplicação para embalagens de alimentos, bolsas de gelo, utensílios domésticos, canos e tubos. • Produção brasileira em 1998: 175.053 t.

24. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008

25. Polipropileno(designação antiga do propeno) • Propriedades muito semelhantes às do PE, mas com ponto de amolecimento mais elevado. • Principais propriedades: • Baixo custo; • Elevada resistência química e a solventes; • Fácil moldagem; • Fácil coloração; • Alta resistência à fratura por flexão ou fadiga; • Resistência ao impacto acima de 15oC; Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008 • Boa estabilidade térmica; • Maior sensibilidade à luz UV e agentes de oxidação, sofrendo degradação com maior facilidade. • Aplicações: Brinquedos; Recipientes para alimentos, produtos químicos; Carcaças para eletrodomésticos; Sacarias (ráfia); Filmes orientados; Tubos de canetas esferográficas; Carpetes; hospitalar esterilizável; Autopeças (pára-choques, pedais, carcaças de baterias, etc.). Atualmente há uma tendência no sentido de se utilizar exclusivamente o PP no interior dos automóveis. • Produção brasileira de PP em 1998: 702.795 t

26. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008

27. Poliestireno • Termoplástico duro e quebradiço, com transparência cristalina. • Principais propriedades: • Fácil processamento; • Fácil coloração; • Baixo custo; • Elevada resistência a ácidos e álcalis; • Semelhante ao vidro; • Baixa densidade e absorção de umidade; • Baixa resistência a solventes orgânicos, calor e intempéries. • Produção brasileira em 1998: 129.879 t (excluindo isopor). • PS expandido (EPS) • Espuma semi-rígida com marca comercial isopor(R). • É polimerizado na presença do agente expansor ou então o mesmo pode ser absorvido posteriormente. Durante o processamento do material aquecido, ele se volatiliza, gerando as células no material. • Baixa densidade e bom isolamento térmico. • Aplicações: protetor de equipamentos, isolantes térmicos, pranchas para flutuação, geladeiras isotérmicas, etc. • Produção brasileira em 1998: 10.000 t.

28. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008

29. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008 • Plastificantes (aditivo usado para tornar o polímero mais flexível) a base de ftalatos também são considerados cancerígenos. O Greenpeace vem promovendo ampla campanha para banir o uso do PVC que contenha esse aditivo, • Produção brasileira em 1998: 649.840 t. • Policloreto de Vinila (PVC) • cloreto de vinila: • Principais propriedades: • Baixo custo; • Elevada resistência a chama, pela presença do cloro; • Processamento demanda um pouco de cuidado. • Restrições: • O monômero é um potente cancerígeno;

30. Polietileno Tereftalato (PET) Desenvolvido em 1941 para a confecção de fibras têxteis. No final da década de 60, começou a ser desenvolvido para aplicações em embalagens. Principais propriedades: Leveza, transparência, brilho, boas propriedades mecânicas e de barreira do dióxido de carbono (CO2), Aplicações: frascos e garrafas para uso alimentício/hospitalar , cosméticos, bandejas paramicroondas, filmes para áudio e vídeo, fibras têxteis As garrafas de refrigerante são responsáveis pelo consumo de 70% do total de embalagens de PET e, de 1996 para 1997, esse consumo aumentou em 24% no Brasil e de 1997 para 1998, em 17% (Sammarco e Delfini, 1999). 1996 1997 1998 Produção(t) 97.945 143.343 200.000 Consumo aparente (t) 173.268 249.012 298.413 Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008

31. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008 • Produção e consumo no Brasil • O consumo aparente de transformados plásticos no Brasil cresceu 7,1% em 2007, chegando a 4,9 milhões de toneladas. • O consumo médio do brasileiro e de 24,23 quilos, enquanto que os africanos consumiram 25 kg em media em 2005 e os argentinos, no mesmo ano, 35 kg.

32. Tipologia, produção e consumo de plásticos no BrasilEco Energética – ICB –UFMG 2º sem./2008 Gráfico 4 – Consumo Aparente de Artefatos Transformados de Plástico

34. Bibliografia: • Livros: • AUSKAS, M. E. & GUEDES, B. O Plástico: Materiais, moldes, processos e projeto de peças. São Paulo, Editora Érica,1986. • CANTO, E. L.Plástico: Bem supérfluo ou mal necessário? São Paulo, Editora Moderna, 1997. • MANO, E. B. Polímeros como Materiais de Engenharia. São Paulo, Editora Edgard Blücher, 2003. • MANO, E.B. & MENDES, L.C. Introdução a Polímeros. São Paulo, Editora Edgard Blücher, 2001. • RABELLO, M. S. Aditivação de polímeros. São Paulo, Artiliber Editora, 2000 • Sites: • http://www.plastico.com.br/revista/pm399/abiplast.html • http://www.colegiosaofrancisco.com.br/alfa/polimeros/polimeros-2.php- • http://www.gorni.eng.br/intropol.html • http://educar.sc.usp.br/licenciatura/2003/quimica/paginahtml/polimeros7.htm • http://www.bvsde.ops-oms.org/bvsair/e/repindex/repi59/prp/prpcua01.html • http://giga.ea.ufrgs.br/Artigos/oportunidades_pet.pdf • http://www.scielo.br/pdf/po/v9n4/6187.pdf • http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0104-14282001000300004&script=sci_arttext&tlng=en • http://www.desenvolvimento.gov.br/portalmdic/arquivos/dwnl_1196780017.pdf • http://www.sobronze.com.br/tabelas_plasticos.html • http://www.superimagens.com/sp/galeria/modo_slide.php?t=1&id_aut=58&palavrachave=&id_cat_autor=&id_img=3705&pagina=9&pag_retorno=portfolio • http://www.achetudoeregiao.com.br/lixo_recicle/plastico_sua_historia.htm • http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://bp1.blogger.com/_DkS5Kt187XU/RgqVjuxjdbI/AAAAAAAAABM/pV2IFJVnu0E/s320/processo%2Binje%C3%A7%C3%A3o.png&imgrefurl=http://moldes-unisc.blogspot.com/&h=152&w=320&sz=54&hl=pt-BR&start=3&um=1&usg=__OhPNiLRLPBwZT3rZWcHArUl3x84=&tbnid=npJuTX0lpQcp_M:&tbnh=56&tbnw=118&prev=/images%3Fq%3Dmaquina%2Bde%2Bmodelagem%2Bde%2Bplasticos%2Bpor%2Binje%25C3%25A7%25C3%25A3o%26um%3D1%26hl%3Dpt-BR%26sa%3DG