Plásticos modificados

Materiais reforçados com fibras e compósitos

O perfil de propriedade de um plástico pode ser seletivamente alterado pela introdução de aditivos ou cargas produzidos para que sejam alcançadas características específicas. Os compostos plásticos resultantes permitem que diferentes características térmicas, mecânicas, elétricas, ópticas e outras sejam aprimoradas além do que é tipicamente encontrado no polímero base não modificado. As cargas e aditivos mais comuns, além dos corantes, são fibras de reforço, estabilizadores e aditivos redutores de atrito.

Fibras de reforço

Nos polímeros reforçados com fibras, as fibras de reforço determinam as propriedades materiais do composto. Em muitos casos, a resistência das fibras é maior do que os materiais da matriz - e frequentemente é também mais alta do que a resistência à tração de materiais metálicos. A densidade das fibras mais comumente usadas, por outro lado, é geralmente mais baixa do que a do alumínio, o que permite um maior potencial em design de peças para construção leve. Na maioria dos casos, fibras de vidro, de carbono e aramida são usadas em plásticos reforçados com fibras. Da perspectiva do designer, as características mecânicas dos materiais são particularmente importantes.

Plásticos com incorporação de fibra de vidro

Fibras de vidro são as fibras de reforço mais frequentemente usadas em polímeros reforçados. Em comparação à base de polímero, os materiais com incorporação de fibra de vidro fornecem propriedades mecânicas aprimoradas, tais como mais rigidez ou força e também podem ter uma dureza de superfície melhorada.

Plásticos reforçados com carbono

Polímeros reforçados com fibras de carbono são extremamente fortes e têm peso leve. 

Eles podem ter um custo de produção elevado e são usados principalmente quando alta resistência em relação à taxa de peso e rigidez é necessária. Essas modificações são frequentemente aplicadas em áreas como a aeroespacial, a automotiva e em muitas outras aplicações técnicas.

Fibras de aramida

Fibras de aramida são uma classe de fibras fortes e resistentes ao calor que são utilizadas em aplicações nas quais exigências extremas são impostas em termos de resistência ao impacto, amortecimento de material e resistência à abrasão, além de casos nos quais o baixo peso também é um requisito.

Outros aditivos

Outros aditivos geralmente não oferecem benefícios técnicos  ou oferecem apenas benefícios mínimos e servem principalmente para redução de custos ou peso: A Ensinger oferece giz, talco, ou microesferas ocas de vidro, por exemplo.

A Ensinger também oferece plásticos com incorporação de cerâmica em uma outra solução de composto inovador que aumenta as propriedades físicas e as respectivas características de usinagem, entre outras.



Aditivos redutores de atrito e abrasão

Além do material deslizante bastante conhecido PTFE (Teflon®), os materiais clássicos que suportam o atrito, PA e POM, também são usados em seu estado não preenchido devido a suas boas propriedades de atrito de deslizamento. É possível, é claro, melhorar as propriedades de todos os materiais, incluindo PA e POM, em termos de suas propriedades de atrito e desgaste, com a utilização de diversos aditivos que podem ser misturados à matriz do polímero. Os quatro tipos de aditivos mais comuns são listados aqui:

Grafite

Grafite consiste em carbono puro que, quando adicionado moído de maneira fina, demonstra um efeito lubrificante significativo. Ao trabalhar com grafite de forma homogênea em um plástico, o coeficiente de atrito pode ser reduzido dramaticamente, especialmente em ambientes de amortecimento.

Polietileno

A adição de polietileno resulta em um efeito similar ao atingido com o uso de PTFE. As propriedades de atrito são aprimoradas, mas não exatamente ao mesmo nível alcançado com PTFE. 

bisSulfeto de molibdênio

O bissulfeto de molibdênio é usado predominantemente como um agente de nucleação e forma uma estrutura cristalina fina, mesmo quando adicionado apenas em pequenas quantidades. Como resultado da maior cristalinidade, os plásticos atingem uma maior resistência à abrasão, bem como um coeficiente de atrito reduzido. A Ensinger também oferece compostos especialmente formulados que combinam aditivos de baixo atrito. Um exemplo é a família de materiais PVX da Ensinger, que contém 10% de PTFE, 10% de grafite e 10% de fibra de carbono. A combinação de PTFE e grafite garante ao material excelentes propriedades de atrito de deslizamento, enquanto a adição de fibras de carbono resulta em resistência elevada e resistência à abrasão. Esses materiais também oferecem propriedades de escoamento seco e de emergência muito boas sob cargas pesadas.

Politetrafluoretileno

PTFE é um fluoroplástico resistente à alta temperatura que também possui um comportamento antiadesivo pronunciado. Sob tensão de compressão, materiais desgastados de plásticos PTFE formam uma película polimérica fina nas superfícies de contato. Esse fenômeno resulta em coeficientes de atrito muito baixos. Com a modificação adequada, também é possível reduzir o chamado efeito stick-slip (cola-desliza) ou evitá-lo por completo.

Material compósito

Compondo a família TECATEC, a Ensinger oferece o material compósito PEEK. TECATEC oferece resistência mecânica extrema e estabilidade dimensional térmica devido ao tecido de fibra de carbono entrelaçada que é ligado à base do polímero PEEK sob pressão. Ele também fornece alta resistência a vapores superaquecidos e produtos químicos, fazendo com que o TECATEC seja ideal para uso em aplicações de tecnologia médica. TECATEC está disponível com um conteúdo de 50 ou 60% de fibra de carbono. Seu processo de fabricação especial atinge uma excelente integração fibra e matriz.