P u b l i c a ç ã o d a E d i t o r a d o A d m i n i s t r a d o r • A n o V I I I • N º 4 8 • j a n e i r o / m a r ç o • 2 012 Uma publicação para os mercados da construção civil, automotivo, calçados, mineração, isolamentos térmico e acústico, refrigeração, moveleiro, entre outros
PIR: o maior uso na Europa Chuteira ergonômica
Congreso Sudamericano w w w. f e i p u r. c o m . b r
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Construção civil: CasaE
Laminados: tendências
Poliureia: case de sucesso
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ÍNDICE Seções 6 – Editorial • 8 – E-mails e consultas • 9 – Pauta Editorial • 10 – InfoPU • 34 – Copa 2014 • 36 – Conjuntura • 48 – Tecnologia
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Retaprene
Indicados para áreas em que se necessita resistência mecânica e à corrosão, impermeabilização e elevada durabilidade, o poliuretano para pisos foi o material escolhido para as quadras poliesportivas e para a academia de ginástica do Corinthians paulista
Cipatex
Laminados
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Laminados sintéticos, presentes em diversos mercados, como calçadista, moveleiro, automotivo e náutico, podem fazer uso de poliuretano ou PVC. O poliuretano possui as vantagens do conforto, beleza e resistência, e tem bases coaguladas já produzidas no país
Duroshield
Fortemente indicada para aplicação em áreas de boa dimensão sujeitas a infiltrações, ataque dos raios do sol e tráfego constante, a poliureia híbrida foi a solução encontrada pela Duroshield para resolver os problemas que atacavam o prédio da Fuvest há anos
Construção Civil
O evento “Atualização sobre as Alternativas ao HCFC-141b”, do Ministério do Meio Ambiente com o apoio do Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento (PNUD), reuniu fabricantes de agentes de expansão e transformadores que debateram o uso de metilal
Esporte & Lazer
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Com diversas soluções em poliuretano, nas mais variadas formas e formulações, a CasaE, da BASF, lançada no começo de março, promete constituir-se numa grande vitrine de soluções e produtos sustentáveis para construção civil. Confira algumas soluções
Poliisocianurato
Huntsman
Martins Family Appliances
Painel MMA/PNUD: Metilal
Revestimentos
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O maior edifício de escritórios da Bélgica, o Arteveldetoren, de 119 metros, está sendo construído na cidade de Ghent com isolamento térmico de poliisocianurato. Maior obra do gênero na Europa, o edifício será a nova sede do braço de seguros do grupo KBC
Novidade
Antonio Di Mitry
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Confira o elevado nível das palestras da Bayer, Airplast e Cedecor na segunda e última parte da cobertura do Congreso Sudamericano de Composites, Poliuretano y Plásticos de Ingeniería, que ocorreu nos dias 8 e 9 de novembro de 2011, na Argentina
BASF
Congreso Sudamericano
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Uma invenção inusitada vem mexendo com os gramados: a chuteira ergonômica, ou, como a imprensa a batizou, a chuteira quadrada. Criada pelo designer Antonio De Mitry, a chuteira, que usa espuma de PU, facilita e proporciona maior força aos chutes
Guia de Anunciantes Air Products............................................. 41 Amino ....................................................... 5 Argentinos na FEIPLAR ............................ 15 Arinos...............................................4ª capa Bayer ................................................2ª capa Catálogo de Visitação .............................. 45 Commissair ............................................. 13 Congresso da Argentina ............................. 7 Embrapol ................................................. 37
Evonik ..............................................16 e 17 Expor Aero ............................................. 35 FEIPLAR COMPOSITES & FEIPUR 2012 ... 6 e 33 Fiberpu .................................................... 11 Fimec ...................................................... 45 Hennecke ................................................ 47 Huntsman.........................................3ª capa Mac Siscon .............................................. 37 Navalshore .............................................. 43
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Painéis Setoriais ....................................... 21 Painel Ferroviário ..................................... 41 PR 3 ........................................................ 29 Química Anastácio .................................... 7 Retraprene ............................................... 39 Stac Plastic .............................................. 27 Tecnologia de Materiais ............................. 4
j A N E I R O • m A R Ç O • 2012
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EDITORIAL A química, um dom discreto Tirando os apaixonados pela matéria, que divulgam suas conquistas aos quatro cantos, a química é um ofício discreto. É misturando os componentes certos que o especialista busca – e às vezes encontra – soluções para problemas muitas vezes sequer imaginados. Com o poliuretano não poderia ser diferente. A discrição está, por exemplo, na exposição dos resultados a que o Ministério do Meio Ambiente em associação ao Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento (PNUD) e diversas empresas chegaram quanto à avaliação do metilal como agente de expansão substituto ao HCFC-141b, que está em fase de descarte para cumprir o artigo 5 do Protocolo de Montreal. Tudo muito técnico, mas definidor para todo o meio ambiente, na medida em que isso determinará a substituição de matérias-primas essenciais para a fabricação de refrigeradores, sistemas de resfriamento e muitos outros artefatos. Confira na matéria Painel Alternativas ao HCFC-141b a partir da página 24. Em aplicações, você verá o uso do PU em obras para a Copa 2014 (o Estádio Independência, em Belo Horizonte), em laminados, em quadras poliesportivas (no Corinthians paulista), sob a forma de poliureia em lajes de construções (na Fuvest), sob a forma de PIR em edifícios de escritórios (no Arteveldetoren, na Bélgica) e numa invenção que já dá o que falar (a Chuteira Ergonômica de Antonio De Mitry). Isso sem contar uma série enorme de outras aplicações. Você verá, também, nesta edição a segunda parte da cobertura do 1º Congreso Sudamericano de Composites y Poliuretano, que ocorreu em Buenos Aires, Argentina, e que reuniu muitos especialistas e empresários interessados em matérias-primas e produtos finais em PU. Boa leitura! Rodrigo Contrera Editor técnico
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TECNOLOGIA
Para atender as necessidades do transformador de peças Com o objetivo de apresentar soluções em plásticos de performance diferenciada, ou seja, poliuretano, composites e plásticos de engenharia, feira e congresso são organizados de acordo com as necessidades do mercado. Para isso, diversas pesquisas estão sendo feitas a fim de oferecer um evento “sob demanda”, ou taylor made, como diriam os ingleses
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ara a FEIPLAR COMPOSITES & FEIPUR deste ano, que acontecerá de 6 a 8 de novembro no Expo Center Norte, em São Paulo, SP, Brasil, o objetivo
Para quem quer iniciar uma empresa de fabricação de peças
Será realizado, no dia 6 de novembro, à tarde, o workshop “Como abrir uma empresa para a fabricação de peças”, com apresentações introdutórias sobre os materiais necessários, legislação e demonstrações práticas
Para o transformador de poliuretano que busca aprimorar o conhecimento técnico
Para o transformador que deseja abrir mercado, ou seja, expandir as vendas
é realizar ações específicas para atender as necessidades dos transformadores da América Latina. Confira algumas ações:
Além da feira, com exposição de matérias-primas, equipamentos e serviços de mais de 280 empresas, haverá 12 demonstrações técnicas de processos e materiais, e mais de 100 palestras técnicas (durante os painéis setoriais e os congressos internacionais)
Serão criadas visitações elaboradas e específicas para diversas indústrias usuárias, serão realizados 9 Painéis Setoriais (que mostrarão as aplicações e benefícios dos materiais para cada segmento industrial em específico – automotivo, energia eólica, isolamento térmico, espumas flexíveis, construção civil, náutico, aeroespacial, ambientes agressivos e sustentabilidade: reciclagem e matérias-primas de fontes renováveis), serão organizadas as rodadas de negócios para a conversa entre diferentes elos da cadeia e será montada uma exposição de peças acabadas. Serão distribuídos guias específicos
Pesquisas que estão sendo conduzidas no primeiro semestre: Com os transformadores brasileiros e dos demais países da América Latina: esta pesquisa tem o objetivo de mostrar o que estas empresas gostariam de encontrar no evento, em termos de tecnologias e informações
Sobre reciclagem, com toda a indústria de poliuretano, com a finalidade de mapear o que está sendo feito no momento atual e levantar as necessidades emergentes, visando fornecer informações úteis para novas soluções sobre este tema
Com os visitantes do evento nas três últimas edições, com a meta de aprimorar o resultado da visitação Mais informações: www.feipur.com.br ou Tel.: 55 (11) 2899-6395
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E-MAILS & CONSULTAS www.artsim.com.br A Revista Poliuretano - Tecnologia & Aplicações é uma publicação da Editora do Administrador Ltda., uma empresa do Grupo ArtSim, distribuída para fornecedores de matérias-primas e equipamentos para o setor de poliuretano, fabricantes de peças em PU (transformadores) e indústrias usuárias
Diretora Executiva Simone Martins Souza (Mtb 027303) simone@artsim.com.br Jornalista Rodrigo Contrera (editor técnico) Marketing e Eventos Tamara Leite Representantes de Vendas Bernardo Nogales Hermas Braga Neto Rosely Pinho Tabatha Magalhães Conselho Editorial Francisco Xavier Carvalho (Ibcom) Waldomiro Moreira (Elekeiroz) Antonio Carvalho (Reichhold) Ismael Corazza (Jushi) Marcio Sandri (Owens Corning) Administrativo/Financeiro Priscila Aquino Circulação Cristiane Shirley Guimarães Internet André Tavares de Oliveira Projeto Gráfico, Diagramação Elisângela Souza Hiratsuka Marcelo Marcondes Marin Pré-impressão e impressão ArtSim Proj. Gráficos Ltda. - 11 3779-0270 www.artsim.com.br Tiragem 8.000 exemplares DISTRIBUIÇÃO DIRIGIDA: América do Sul
Editora do Administrador Ltda. Administração, Redação e Publicidade R. José Gonçalves, 96 05727-250 – São Paulo – SP PABX: (11)2899-6363 e-mail: consultoria@artsim.com.br www.tecnologiademateriais.com.br É proibida a reprodução total ou parcial de qualquer matéria desta publicação sem autorização prévia da Editora do Administrador. Os artigos assinados são de responsabilidade exclusiva dos autores. As opiniões expressas nestes artigos não são necessariamente adotadas pela Revista Poliuretano - Tecnologia & Aplicações. A Revista também não se responsabiliza pelo conteúdo divulgado nos anúncios, mesmo os informes publicitários. Circulação janeiro/março de 2012 Capa PIR: maior uso na Europa: Huntsman Congreso Sudamericano: Cedecor/ Cannon Construção civil: BASF Laminados: tendências: Cipatex Poliureia: case de sucesso: Duroshield
Estou precisando de uma matéria sobre dublagem a fogo, porém o link está danificado, a matéria é: “Dublagem a Fogo: uma questão de tempo”. Poderial disponibilizá-la para mim? Ronaldo Donizete de Souza, Plasto do Brasil Gostaria de receber a Revista Poliuretano – Tecnologia & Aplicações em minha empresa. Como faço? Varlei Neto, Dinatec
Veja os assuntos abordados no Tecnologia de Materiais on line. Para ler a notícia, acesse o site www.tecnologiademateriais.com.br e faça a consulta com o assunto indicado abaixo: Assunto
Descritivo da notícia
Isolamento térmico Mercado Mineração Obra Tecnologia Parceria Agricultura Mercado Investimento Ciência Ferroviário Automotivo Feiras Empresas Economia
Mercado de câmaras e portas cresce Bayer, dentre as empresas mais admiradas Pöyry elege mercado para crescer Vale vai construir ferrovia de US$ 1 bi Whirlpool, destaque em patentes All, Triunfo e Vetorial criam a Vetria Valtra aposta em grandes tratores em 2012 Plástico cai 1,5% em 2011, diz Abiplast Bayer constrói planta para revestimentos Novidades na teoria de tensores Setor tem 2º melhor ano da história Portas usam PU com fibras naturais 5º Salão InspiraMais AkzoNobel investe 80 mi em nova fábrica Brasil importa US$ 3,1 bi em químicos
Estou trabalhando como consultor de negócios para poliuretanos e elastômeros. Tenho esta experiência há mais de trinta anos no mercado de plásticos e poliuretanos. Trabalhei na BASF como gerente da América do Sul para poliuretanos, depois na Arch Química nos EUA e também fui representante da Errata Hoocker, Merquinsa, Rhino No índice da edição 47 da Revista Poliuretano – Tecnologia & Linings e Sinthesia. Agora, Aplicações, foi mencionada a veiculação de anúncio da empresa Química Anastácio, mas o anúncio não foi publicado. porém, estou realizando um Confira o anúncio desta edição, à página 7. levantamento de dados sobre adesivos de poliuretanos para a área calçadista e como sou consultor na área de poliuretanos, principalmente com ênfase em TPUs, estou realizando um estudo de mercado para uma empresa que não possui atualmente nenhum negócio com o Brasil e que deseja informações sobre este importante segmento em calçados com adesivos de poliuretanos. Alguns dados que eu preciso levantar sobre adesivos de poliuretanos para uma empresa européia são: fotos/imagens ou filmes de aplicações de adesivos de PURs ou TPUs, estatísticas de mercado, tendências, propriedades versus processo e aplicações que resultam na escolha de PUR como adesivos, mercado de adesivos de PUR mono e bi componentes com meio aquoso e solvente, bem como TPUs termo adesivos, entre outros. Caso vocês possuam e possam me enviar as informações acima descritas ou mesmo parte delas, já me ajudará bastante nesta empreitada. Cirenini A. Aprileo, C. A. Poliuretanos Estarei visitando a Feiplar Composites & Feipur 2012, em novembro. Haverá credenciamento on line na epoca do evento? Ou somente no local? Welington Freitas, RFV Componentes
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2012
PAUTA EDITORIAL* Março/Abril
Maio/Junho
Julho/Agosto
Isocianatos
Poliol poliéter
Equipamentos
Espumas rígidas: aplicações
Adesivos e selantes p/ móveis
Agentes de expansão
Aditivos
Isolamento acústico
Sistemas: calçados
Pisos e revestimentos
Sistemas: espumas flexíveis
Reciclagem
Poliureia: impermeabilização
Mineração
Composites de poliuretano
Poliisocianurato
Mercado automotivo
Moldes
Sistemas: espuma semirrígida
PU na ind. eletroeletrônica
TPU: novas aplicações
Mercado da construção civil
Desmoldantes
Isolamento térmico industrial
TPU: destaques
Pele integral
Pigmentos
Setembro/Outubro
Novembro/Dezembro
Catálogo Oficial de Cobertura completa da Visitação da FEIPLAR COMPOSITES FEIPLAR COMPOSITES & FEIPUR 2012 & FEIPUR 2012
Data de fechamento 06/09
22/11
Feira e Congresso Internacionais de Composites, Poliuretano e Plásticos de Engenharia
Mais informações:
(11) 2899-6381 consultoria@artsim.com.br
Data de Fechamentos 20/04
04/06
30/07 *Esta pauta poderá ser alterada sem aviso prévio
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INFO PU Amino
Bayer MaterialScience
amino na abraFati
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A Amino (Diadema, SP) participou, no final de novembro passado, da Abrafati, a maior feira do setor de tintas na América Latina e uma das maiores do mundo. A empresa, que apresentou suas soluções em recobrimento e revestimento, mostrou todo o portifólio de produtos de PU e poliureia, além do seu sistema de PU para pisos autonivelantes (composto pelo poliol Amipol PF 287 e o MDI modificado Amiso IF 015). A poliureia da Amino utiliza tecnologia da Hepce Chem, empresa coreana especializada no produto. A empresa também divulgou sua representação, desde início de 2011, da Graco, importante indústria de manipulação de fluidos. A empresa também apresentou a Delta Aplicações, empresa especializada em soluções de aplicações em PU, elastômeros, tintas industriais, primer e consultoria.
baYer materialScience conStrÓi Planta multiProPÓSito Para matÉriaS PrimaS De reveStimentoS
A Bayer MaterialScience começou a construção de uma nova planta de produção multipropósito de matérias-primas para revestimentos em poliuretano em Chempark Leverkusen. Os produtos hexametileno diisocianato (HDI) e isoforona diisocianato (IPDI) são usados primeiramente em revestimentos automotivos e industriais de alta qualidade e ecologicamente amigáveis. A companhia está investindo por volta de 35 milhões de euros na expansão da produção, fortalecendo o site e mantendo trabalhos ao mesmo tempo. A planta deve começar suas atividades no inverno de 2013. Segundo o Dr. Marijn Dekkers, CEO da Bayer, a nova planta é apenas um elemento do planejamento de investimentos da empresa. “Somente com a Bayer MaterialScience, nós pretendemos investir pelo menos
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Dr. Marijn Dekkers (centro), CEO da Bayer, Patrick Thomas, CEO da Bayer MaterialScience (segundo à esquerda), Dr. Tony Van Osselaer, Chefe de Operações Industrial da Bayer MaterialScience (esquerda), Daniel Meyer, Chefe da Unidade de Revestimentos, Adesivos e Especialidades da Bayer MaterialScience (direita), e Thomas de Win, Chairman do Bayer Central Works Council, durante a cerimônia de construção da nova planta de produção multipropósito.
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700 milhões de euros em gastos de capital na Alemanha nos próximos três anos”, disse. A nova planta multipropósito será integrada à produção já existente de HDI e IPDI no site de Leverkusen e utilizará tecnologias de processo modernas e inovadoras para a produção eficiente de ambas matérias-primas. Uma área importante de aplicação de ambas matérias-primas é em revestimentos de poliuretano de alta qualidade ecologicamente amigáveis. A Bayer MaterialScience tem desenvolvidos produtos inovadores para essas aplicações baseados em HDI e IPDI, o que também permite a formulação de revestimentos com baixo teor de solventes. As duas matérias-primas são também usadas em revestimentos industriais, revestimentos têxteis e adesivos.
PiSoS PoliuretÂnicoS
Os pisos autonivelantes de poliuretano possuem diversas qualidades. Espatulados e texturizados, os pisos de PU caracterizam-se por uma alta resistência mecânica, não provocarem derrapagens, serem práticos e fáceis de limpar, durarem muito e por resistirem a abrasão e a ataques químicos, sendo indicados, dentre outros usos, para aplicações industriais e sanitárias. A Amino Química (Diadema, SP) comercializa o poliol Amipol PF 287 e o MDI modificado AMISO IF 015 especialmente para esse tipo de aplicação. Para aplicação dos pisos, ambos produtos devem ser aplicados conjuntamente, em mistura com componentes como areia, cimento, pigmentos, solventes, etc., a depender da formulação de cada cliente.
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Solução em Aplicação de Poliuretano
Portfólio da Empresa: Com ampla experiência em desenvolvimento de equipamentos no ramo de POLIURETANO e com mais de 11 anos de mercado, Marcelo Vilaça, diretor da empresa Fiberpu, anuncia para o mercado o lançamento de um equipamento de baixa pressão completo com automação via CLP, e reservatórios de materiais encamisados para melhor controle de temperatura de POLIOL e ISOCIANATO. Além destas características, o equipamento tem excelente custo-benefício, pois apresenta CUSTO INFERIOR AOS DEMAIS EQUIPAMENTOS do mercado. Outro benefício oferecido aos clientes da Fiberpu é a facilidade de negociação e suas formas de pagamento.
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INFO PU PreSSÃo : DeStaQue Da hennecKe
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O cabeçote modelo MT 3 de alta pressão é especialmente indicado para vazões extremamente pequenas, começando por 1,5 gramas/segundo
A fabricante de máquinas e plantas Hennecke (Alemanha/Brasil – São Paulo) irá ocupar por volta de 60 metros quadrados da UTECH Europa deste ano, de 17 a 19 de abril, em Maastricht, Holanda, para promover seu abrangente portfolio de produtos. Estarão destacados, por exemplo, diferentes elementos estruturais reforçados com fibra de vidro para aplicações automotivas fazendo uso do processo de RTM de alta pressão (HP-RTM). A versão melhorada do clássico processo de RTM dá aos usuários capacidades ilimitadas para produzir grandes volumes na medida do alto grau de automação e tempo de ciclo. A Hennecke também oferece uma máquina STREAMLINE tailor-made (feita sob encomenda) para esse tipo de processo. Além disso, a Hennecke introduzirá um novo tipo de máquina dosadora para vazões extremamente pequenas. O sistema poderá ser usado na aplicação de gaskets de espuma formada no local, onde a dosadora de alta pressão para matérias-primas particularmente reativas possibilita a combinação efetiva, num tempo de ciclo curto, de diferentes passos do processo. O novo cabeçote MT 3 para vazões muito pequenas é ideal para vazões a partir de 1,5 gramas/segundo por componente.
DeStaQueS Da evoniK
Na edição deste ano da tradicional UTECH, realizada em Maastricht, Holanda, a Unidade de Negócios Comfort & Insulation, da Evonik Industries AG, trará como destaque o lançamento do Kosmos 27, novo catalisador de estanho, isento do ácido 2-Etil-hexanóico. Podendo ser utilizado como alternativa ao bem conhecido Kosmos 29 na produção de espumas de poliuretano poliéter, o Kosmos 27 atua como um eficiente catalisador e acelera a reação de gelificação. A empresa também apresentará o surfactante de silicone PO L I U R E T A N O - TECNOLOGIA & APLICAÇÕES
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Tegostab B 84503, para poliisocianurato (PIR) em painéis. Segundo a empresa, esse surfactante melhora significativamente a estética da espuma. Já para espumas flexíveis, a Evonik lançará o Tegostab B 8155, um surfactante de propriedades antichamas com média atividade para espuma convencional flexível em todas as suas densidades. Entre os diferenciais apontados pela empresa está a excelente latitude de processo, sendo igualmente apropriado para as normas CAL 117, MVSS 302, bem como formulações que atendam a norma BS 5852 Crib V. Os aditivos Ortegol HPH 1 & Ortegol HPH 2, por sua vez, aumentam a hidrofilicidade das espumas. Estes são relevantes para todas as aplicações onde a água necessita penetrar na estrutura da espuma flexível. Para espumas moldadas e requisitos de emissões baixas VOC, a empresa mostrará o Tegostab B 8742 LF 2, que tem sido provado para reduzir transmissividade (A/A0) de vibração nas espumas moldadas de assento base TDI ou TM20 e desta forma otimizar o conforto dinâmico do passageiro. Outro destaque da Evonik será o agente desmoldante Gorapur LI 1029-41 B, para fabricação de volantes, com baixo VOC, proporcionando uma superfície muito fosca.
conFerÊnciaS
Os seminários técnicos sempre foram uma atração à parte nas edições da UTECH EUROPE, uma das mais tradicionais exposições e conferências técnicas sobre poliuretano no mundo, a próxima das quais irá ocorrer de 17 a 19 de abril na Holanda. Nas sessões do dia 17, por exemplo, a BASF Poliuretanos apresentará o CosyPUR, um novo conceito de espumação para aplicações flexíveis moldadas, e a Bayer MaterialScience explorará composites avançados e de grande leveza para componentes automotivos. No dia 18, haverá uma sessão sobre espumas flexíveis que abordará catalisadores de gel, espuma flexível livre de halogênios com combustão modificada e aditivos para reduzir as emissões e melhorar a hidrofilicidade. Nessa ocasião, um especialista da Johnson Controls da Bélgica falará sobre os últimos desenvolvimentos em termos de envelhecimento pelo calor e pela umidade de espumas de poliuretano em assentos de automóveis. Já um especialista da ICL - IP Europa apresentará os últimos desenvolvimentos em retardantes de chama sustentáveis para sistemas de espuma de baixa emissão, e executivos da SABA Dinxperlo discorrerão sobre o futuro da adesivagem de espuma, tecnologia em adesivos e sistemas. A sessão se encerrará com um paper sobre sistemas de divisão de longos blocos de espuma para conversão em produtos utilizáveis, por uma especialsita da Albrecht Baumer. A conferència se encerrará no dia 19, com uma sessão dedicada a produtos CASE (revestimentos, adesivos, selantes e elastômeros), que terá uma palestra da Huntsman Poliuretanos sobre modelagem da influência da microestrutura nas propriedades de absorção de som da espuma de poliuretano, tópico de grande importância no setor automotivo.
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INFO PU Soluções automotivas
A UTECH Europa de Maastricht, Holanda, apresentará diversas novidades em soluções para a indústria automotiva. A Bayer MaterialScience, por exemplo, mostrará o seu Bayflex RIM Light Weight, um novo material para fabricação de peças automotivas em RIM (Moldagem por Injeção e Reação) mais leve inclusive que a água, e que permite, com o uso de enchimentos, reduzir em 20 a 30% o peso de peças em relação ao poliuretano convencional sem reduzir suas propriedades mecânicas. Já a Huntsman mostrará sua solução Vitrox de adesivagem que pretende reduzir o gap entre os adesivos de poliuretano e epóxi, sendo extremamente útil em aplicações onde a resistência ao calor é de fundamental importância, especialmente em veículos cujos motores e componentes associados precisam trabalhar em espaços menores e mais quentes. A Shijiazhuang Hejia Chemical Products, por sua vez, mostrará seus catalisadores balanceados e de espumação retardada para espumas moldadas a frio para aplicações em assentos dos automóveis. A Milliken, por outro lado, apresentará diversos aditivos, inclusive um absorvedor de luz ultravioleta 100% reativo para revestimentos em epóxi e clearcoats automotivos. A ICL - IP Europa exporá seu completo portfolio de retardantes de chama, inclusive o novo Fyrol HF-5 não halogenado para espuma flexível aprovado para os requisitos de emissão de voláteis da VW/Audi e o Fyrol PNX-LE não halogenado para espuma flexível para os requisitos extremamente exigentes de voláteis da Mercedes. A Invista mostrará a amina Dytek DCH-99 para aplicações de alta performance, ao passo que a Evonik mostrará um surfactante de silicone desenvolvido para
reduzir a transmissão de vibração da espuma de assento HR TDI ou TM20, melhorando o conforto do passageiro, dentre outros produtos. A AINY Ele-Mechanical apresentará o elastômero de uretano TODI, com propriedades de resistência ao calor e à hidrólise únicas, e a Chemtura destacará seu novo estabilizador líquido LOWILITE UV B1260, de elevado desempenho compararado a estabilizadores convencionais em termos de testes de fogging.
Dow vende US$ 60 bilhões em 2011 e cresce 12%
A Dow (São Paulo, SP) registrou vendas de US$ 60 bilhões em 2011, um crescimento de 12% em relação ao ano anterior, sendo um novo recorde de vendas. O aumento nas vendas foi de 18% em todas as regiões. Todos os negócios de atuação da companhia apresentaram crescimento de dois dígitos, exceto a divisão Electronic and Functional Materials (9%). As economias emergentes (o que inclui o Brasil) representaram mais de US$ 19 bilhões em vendas. O volume de vendas declinou 1% no total. Mas, excluindo os desinvestimentos, houve um aumento de 4% em todas as regiões. Esse aumento foi liderado pela América Latina (9%) e Asia (6%). O relatório completo pode ser acessado em www.dow.com/financial/earnings/2011/11q4earn.htm.
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INFO PU lacKStone eSmalte alto Montana
brilho
PU Lackstone: esmalte de alto brilho
A Montana Química (São Paulo, SP) lançou o Lackstone Esmalte Poliuretânico Alto Brilho na cor branca. Segundo o químico da Montana, Vilnei Schreiber, trata-se de uma importante evolução nesta linha de acabamentos para móveis da empresa. “Conseguimos melhorar performance de aplicação e o brilho do esmalte, que ficou muito mais acentuado”, destacou. “O novo esmalte ganha em alastramento, dureza, tempo de secagem e cobertura. Esses fatores melhoram o processo produtivo e beneficiam o cliente com mais qualidade, tornando seu produto ainda mais competitivo”, avaliou o químico. O alto brilho é uma tendência que vem ganhando força nos mercados mais exigentes como o europeu, como mostrou o último Salão do Móvel de Milão. “O Esmalte PU Alto Brilho é um acabamento nobre que evidencia detalhes do substrato. Por isso, o cuidado com o preparo da superfície é fundamental para que o resultado final seja perfeito. A melhor dica é o uso de um bom primer antes do acabamento, especialmente quando o substrato é muito poroso, como os da linha LBR (poliuretânico) ou LRR (poliéster), ambos da empresa”, explicou Vilnei. A aplicação do Lackstone Esmalte PU Alto Brilho deve ser feito a pistola. Resiste bem ao amarelecimento e aceita polimento. É ideal para painéis decorativos, móveis de sala e quartos, cozinhas e ambientes corporativos. O Lackstone Esmalte PU Alto Brilho é à base de solvente e bicomponente. Usa catalisadores da linha LNB10 da Montana que têm baixos teores de monômero de isocianato (TDI) livre.
PortaS utiliZam FibraS naturaiS com Poliuretano
em 2011. O novo material foi apresentado pelo gerente de desenvolvimento da Sonderhoff Chemicals, Volker Welsch, num paper de título “Qual é o potencial para o poliuretano reforçado com fibra natural?”. Segundo Welsh, o material reforçado com fibra natural tem 67% de conteúdo de matéria-prima reutilizada. Isso não se deve apenas ao linho, mas também ao uso de poliol com um alto conteúdo naturalmente reutilizado. Welsch descreveu as vantagens usuais das fibras de linho em relação às fibras de vidro em termos de mais baixa densidade e ao fato de que os plásticos reforçados com linho não dão origem a arestas pontudas em caso de fratura, o que é o caso de fibras de vidro e especialmente de carbono. Welsch sustentou que o novo material possui potencial para ser usado como uma alternativa de poliuretano a produtos baseados em resina epóxi fabricados pelo processo de infusão de resina, e isso tanto em termos de propriedades como em facilidade de processamento. Segundo o executivo, o novo sistema de poliuretano hidrofóbico de baixa viscosidade proporciona alta resistência mecânica. Welsch ilustrou algumas características apresentando um painel de porta feito com o material, similar ao painel de porta do VW Golf.
Pu bioDeGraDÁvel
Versátil como poucos outros plásticos, o poliuretano se caracteriza por ser forte e virtualmente indestrutível, o que faz com que ele crie problemas ambientais, além do fato de que, incinerado, ele produz cianeto de hidrogênio, um gás tóxico muito perigoso. Mas isso pode mudar nos próximos anos. Ano passado, um grupo de estudantes da prestigiosa Universidade de Yale visitaram a floresta do Equador, retornando com amostras do fungo Pestalotiopsis microspora, cujo alimento favorito é o poliuretano. Esse fungo, ao contrário de outros colegas que também consomem plásticos, funciona sob condições anaeróbicas, e como testes de laboratório comprovaram, uma amostra do fungo de dez dias de idade pode devorar um (quart) de poliuretano em poucos dias. E, como ele não precisa de oxigênio para fazer isso, a bioremediação - o uso do metabolismo de microorganismos para remover substâncias poluidoras - oferece diferentes possibilidades. A bioremediação não é nova: microorganismos foram, por exemplo, utilizados no vazamento de óleo do Golfo do México este ano, além do que o casco do Titanic, como as pesquisas mostraram, foi lentamente carcomido por microorganismos. A descoberta - do fungo que come poliuretano - foi publicada na revista Applied and Environmental Microbiology.
A Sonderhoff (Köln, Alemanha) apresentou no simpósio da associação da indústria de espumas plásticas FSK, um poliuretano reforçado com 40% de fibra de linho. O simpósio ocorreu na Volkswagen de Wolfsburg
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14 4/2/12 2:53 PM
6 - 8 de novembro de 2012
12 h às 21 h
Feira e Congresso Internacionais de Composites, Poliuretano e Plásticos de Engenharia Expo Center Norte
Pavilhão verde
São Paulo - SP - Brasil
Argentina terá destaque na FEIPLAR COMPOSITES & FEIPUR 2012 Com expressiva importância na indústria plástica latino-americana, a Argentina será o país de destaque na sétima edição da feira e congresso internacionais de composites, poliuretano e plásticos de engenharia
D
e 6 a 8 de novembro, em São Paulo, SP, Brasil, será realizada a FEIPLAR COMPOSITES & FEIPUR 2012, um evento que reúne profissionais das indústrias de composites, poliuretano e plásticos de engenharia de toda a América Latina. Neste ano, ações direcionadas serão tomadas para se ter uma presença maciça de transformadores argentinos. “Sempre trabalhamos para que os países vizinhos visitem a feira e participem de todos os eventos paralelos, como os congressos, por exemplo, e o índice tem crescido a cada edição. Em 2010, na última edição do evento, 680 visitantes eram latino-americanos (5%)”, definiu Simone Martins Souza, diretora da feira. No ano passado, foi realizada a primeira edição do Congreso Sudamericano de Composites/Plásticos Reforzados, Poliuretano y Plásticos de Ingeniería, em Buenos Aires, na Argen-
Mais informações:
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tina, e este evento contou com a presença de mais de 230 profissionais do setor, de diversos países da América do Sul, com expressiva presença argentina. “Fomos muito bem recebidos pelos transformadores argentinos que, não só participaram do evento, mas também atenderam nossa equipe de forma brilhante, nos orientando sobre suas necesidades e já combinando eventos futuros”, complementou Simone. Para retribuir toda esta atenção, os argentinos serão os convidados de honra neste ano, na feira. Uma série de ações específicas será realizada para otimizar o resultado desta visitação. A primeira ação é uma pesquisa, junto ao público convidado, que tem a finalidade de entender os principais objetivos da visita e facilitar a obtenção destes resultados.
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Realização/ Organização
4/2/12 2:56 PM
Untitled-1 2
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Untitled-1 3
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Tecnologias em formulações: os destaques do poliuretano
Poliuretano: platéia seleta
Apresentações de elevado nível técnico serviram para diversas empresas mostrarem novidades em formulações e produtos com base em poliuretano. Confira descritivos de algumas delas
BAYER: LINHA BAYMER – NOVA GERAÇÃO DE EXPANSORES
André Borba, gerente de marketing e aplicação técnica da Bayer MaterialScience (São Paulo, SP), mostrou os novos limites de consumo de HCFCs, agentes expansores adotados em lugar do CFC11, prejudicial à camada de ozônio, para os próximos 30 anos no mundo, válidos para países do artigo 5 signatários do Protocolo de Montreal. Conforte as novas metas do protocolo, o consumo de HCFCs Bayer: formulações deve sofrer cortes, em relação ao valor de com agente expansor base adotado em 2013, de 10% até 2015, alternativo 35% até 2020, 67,5% até 2025, 97,5% até 2030 e finalmente ser totalmente eliminado até 2040. Como opção aos HCFCs, em especial ao HCFC-141b, o mercado tem apresentado diversos outros produtos. Buscando adequar sua linha de sistemas de poliuretanos a essas metas, a Bayer desenvolveu uma linha de sistemas para fabricação de espumas rígidas de PU, para aplicações descontínuas, com o expansor alternativo de 3ª geração, Solkane 365/227, da Solvay (Taboão da Serra, SP), na proporção de 93:7. Segundo Borba, as vantagens do novo agente expansor são o ODP zero, a não inflamabilidade, o fato de ser líquido à temperatura ambiente e a característica de produzir espumas de ótima qualidade com poucos defeitos. Dentre as desvantagens, Borba elencou o custo (o novo produto é cerca de 3 vezes mais caro que o HCFC-141b) e o fato de que o produto mantém potencial de aquecimento global, propriedade já existente nos HCFCs. Feita a escolha do Solkane 365 mfc/B227, coexpandido com CO2 a fim de reduzir o impacto do aumento no custo da formulação, Borba apresentou 4 produtos da empresa para diversas destinações, todos assumindo o uso do novo agente
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expansor. Esses produtos são: Baymer 15IC24/M5, para isolamento técnico de tanques, Baymer 15RB21/ML20, para blocos de espuma rígida, Baymer PD 0513/M5, para telhas e painéis sanduíche, e Baymer PZ 0514/M5, para espuma aplicada por pulverização (spray). O Baymer 15IC24/M5, que utiliza como produto referência o Baymer PE 8562/B13, é orientado para isolamento técnico em campo de tanques, em que as camadas de poliuretano são sobrepostas em crescimento livre em moldes que limitam apenas o crescimento axial. O Baymer 15IC24/M5 possui reatividade (nas condições de 2000 rpm, em 10s, a 22º C) de tempo de creme próxima a 17 s, de tempo de gel próxima a 100 s, e produz espumas com densidade livre (ao nível do mar) próximas a 40,4 kg/m3. Para blocos rígidos, o produto proposto pela Bayer é o Baymer 15RB21/ML20, cujo produto referência foi o Baymer RB 7591/B26, para aplicação em blocos rígidos confeccionados em caixotes. Suas reatividades são (a 2000 rpm, em 20s, e a 22º C): tempo de creme, por volta de 57 s, tempo de gel, por volta de 210 s, e densidade livre (ao nível do mar) de próximo a 38 kg/m3. O próximo produto, o Baymer PD 0513/M5, para isolamento térmico de telhas e painéis sanduíche, utiliza como produto referência o Baymer PE 8570/B16. A reatividade do produto (a 2000 rpm, em 10 s e a 22º C) é próxima a 19 s, em tempo de creme, e de cerca de 110 s, em tempo de gel, com densidade livre, ao nível do mar, de por volta de 25,5 kg/m3. Por último, Borba apresentou o Baymer PZ0514/M5, para isolamento por aplicação por aspersão (spray), desenvolvido tendo como referência o Baymer 9590/B16. Criado para aplicação em superfícies acabadas, como paredes, telhados, etc., esse produto tem o desenvolvimento finalizado. A reatividade do produto (a 4000 rpm, em 2 s e 22º C) é: tempo de creme de 4 s em média, tempo de gel de 12 s, em média, e densidade livre, ao nível do mar, de por volta de 27,3 kg/m3. Borba elencou também 4 outros agentes expansores,
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todos de 4ª geração, desenvolvidos pelas empresas DuPont, Honeywell e Arkema, que também estão sendo testados pela empresa. Esses produtos (moléculas) apresentam baixo GWP (potencial de aquecimento global).
Expansor
FEA – HFO – HBA – 2 AFA – L1 1100 1234ze (E) (Honeywell) (Arkema) (DuPont) (Honeywell)
Peso molecular (MW)
164
114
<134
< 134
Condutibilidade do gás a 25º C (mW/m.K)
10,7
13,0
Não informado
10
Temperatura de ebulição (o C)
33
-19
15 a 32
Não informada
Potencial de aquecimento global (GWP)
9,4
6
< 15
< 15
Potencial de danos à camada de ozônio (ODP)
0
Inflamável?
Não
adotada pela Air Plast para utilizar o PET micronizado na fabricação de espuma de PU consistiu na necessária micronização do PET para compatibilizar a temperatura de fusão do plástico com a temperatura máxima encontrada durante o processo de expansão da espuma. O PET micronizado pela Air Plast para esse fim possui granulometria ideal entre 250 e 400 mesh. Partículas maiores conferem toque áspero à espuma. A Air Plast também alterou aspectos reológicos do PET para facilitar a micronização e permitir a interação entre o PET e o PU. A utilização do PET na fabricação de espuma de PU não requer, segundo o gerente da Air Plast, alterar os processos de fabricação, sendo que para máquinas de pressão pode-se usar PET com granulometria de 40 μ, que não causa abrasividade no equipamento. A incorporação do PET no lugar de parte do poliol e do isocianato exige um ajuste da fórmula pelos métodos normais de espumação. A Tabela 1 a seguir sugere a percentagem de poliol/isocianato que pode ser substituída por PET micronizado. A tabela é apenas sugestiva e tem como base estudos e experimentos realizados, mas o formulador de espuma pode encontrar outros valores mais adequados. Tabela 1 – Sugestões de substituição de poliol/isocianato por PET micronizado
Densidade 0
Não
0
Não informado
0
Não informado
AIRPLAST: PET MICRONIZADO PARA ESPUMAS DE POLIURETANO
Marcelo Bernart, representante para o Mercosul da Air Plast (Mauá, SP), explicou as atividades da empresa, que consistem na produção de polietileno tereftalato (PET) micronizado para uso, na formulação de espumas de poliuretano, em substituição a partes do poliol e do isocianato, diminuindo custo de produção e melhorando as propriedades mecânicas sem alterar os processos de produção. No caso do produto da Air Plast, o PET é micronizado em granulometrias de até 200 mesh e interage com os componentes convencionais, passando a fazer parte da formulação, mantendo as propriedades mecânicas e eliminando o teor de cinzas. A patente do produto já saiu. O representante da Air Plast apresentou a resina PET, polímero termoplástico do grupo poliéster obtido pela policondensação em massa, sendo composto por monômeros de tereftalato de dimetila, um sólido com ponto de fusão de 140o C, e o glicol etilênico, líquido com ponto de ebulição de 197o C. A resina PET é preparada a 280o C. Como plástico de engenharia, a resina PET tem alta resistência mecânica, térmica e química, sendo amplamente utilizada na indústria de refrigerantes gaseificados, água, sucos e alimentos. O PET é também utilizado na indústria têxtil como fibra e na indústria automobilística sob a forma de artefatos diversos. A estratégia
De D7 a D17
10% de PET micronizado
De D17 a D33
15 a 20% de PET micronizado
De D33 a D45
25% de PET micronizado
De D45 a D80
30% de PET micronizado
De D80 a D300
40% de PET micronizado
O gerente da Air Plast apresentou então dados retirados de um estudo de caso desenvolvido pela empresa. O caso referiu-se à produção de um bloco retangular de espuma de poliuretano com PET micronizado pelo processo descontínuo (caixote). Veja na tabela 2 a seguir a parcela, em peso, dos principais componentes da formulação. O bloco final teve comprimento de 5,2 m, largura de 1,9 m, altura de 1,0 m e densidade D30,1. Tabela 2 – Estudo de caso, componentes em peso
Matéria-prima
Em partes (%)
Em kg (fator 220)
Poliol PET Água Silicone Amina Estanho TDI
80 20 2,8 0,93 0,25 0,21 39,66
176,0 44,0 6,16 2,046 0,550 0,462 87,26
As propriedades mecânicas finais da espuma conseguida foram as seguintes: força de indentação (dureza), 310 N, tensão de ruptura, 129 KPa, tensão de alongamento, 236%, tensão ao rasgo, 680 N/m, resiliência, 44% e teor de cinzas, 0,1%. Os gráficos 1, 2, 3, 4 e 5 a seguir mostram resultados comparativos entre blocos de espuma padrão, com PET micronizado e com carga, em termos de resistência à tensão de ruptura em
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Substituir com até
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kPa pela NBR 8515 (Gráfico 1), resistência ao alongamento em % pela mesma norma (Gráfico 2), resistência ao rasgamento em N/m pela NBR 8516 (Gráfico 3), resiliência em % pela NBR 8619 (Gráfico 4) e teor de cinzas em % pela NBR 149161 (Gráfico 5).
Gráfico 1
Gráfico 2 Resistência ao alongamento (%) - NBR 8515
Gráfico 3 Resistência ao rasgamento (N/m) - NBR 8515
Gráfico 4 Risiliência (%) - NBR 8619
CEDECOR: TECNOLOGIAS INOVADORAS CANNON PARA PUS E PLÁSTICOS
Marilu Gomez, gerente comercial da Cedecor (Buenos Aires, Argentina), distribuidora de máquinas da italiana Cannon, de resinas e gelcoats da Reichhold e de produtos da Lucite, Neos ChlorVinyls e Mexichem, apresentou o sistema VAI (Vaccum assisted injection ou Injeção Assistida por Vácuo), tanto para paineis isolantes como para refrigeradores domésticos, sistemas de injeção múltipla e o cabeçote misturador Cannon JL. As máquinas Cannon são utilizadas na indústria de refrigeração em geral (doméstica, comercial, de transporte, para armazéns e gôndolas, assim como para termotanques), de construção (com painéis sanduíche isolantes para telhados, estruturas curvas, paredes, portas e tubulações, dentre outras aplicações) e automotiva (para fabricação de bancos, peças em pele integral, painéis dianteiros e de portas, liners, peças para isolamento acústico, peças encapsuladas, paineis e partes em RRIM e peças em composites). Para poliuretano rígido, a Cannon lançou recentemente diversas tecnologias, que foram explicadas. A primeira foi o VAI (Vaccum assisted injection ou Injeção assistida por vácuo) para paineis isolantes em moldes fechados e também para refrigeradores domésticos, sistemas de injeção múltipla e o cabeçote misturador patenteado Cannon JL. O sistema VAI foi idealizado, dentre outras coisas, para produzir paineis de poliuretano rígido com chapas metálicas por meio de prensas. Para aplicação da formulação de poliuretano, o sistema faz uso de uma máquina Cannon “A-System 100” de alta pressão, com uso de dois poliois e um isocianato. O VAI segue um sistema especial de submissão do cabeçote à aplicação. Utilizando pressões no molde bem inferiores que o sistema convencional (veja Gráfico 1), o VAI leva também menos da metade do tempo para completar o processo.
M
2 2
A
1 M 2
M
0 3
J
1 2
Convencional
A
0 2
S
Gráfico 5 - Teor de cinzas (%) - NBR 149161
Bernart concluiu que a substituição de poliol e isocianato por PET micronizado reologicamente adaptado em determinada granulometria ideal permite produzir espuma de poliuretano com eficiência e qualidade idênticas às de espuma de poliuretano sem PET micronizado, com praticidade, versatilidade e redução do custo de produção. A Air Plast comercializa o PET micronizado TM-40 (D50, de 37 μ) (o qual, se usado nas especificações recomendadas, atende as normas da ABNT), o copolímero base PET TMCOPPO, o poliol poliéster base PET T’400 e o aditivo antirrasgo AC 200.
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1
tempo (segundos)
Gráfico 1 – Pressões no Molde
Outra vantagem do sistema VAI diz respeito à limpeza de produção, evitando a formação de acúmulos de restos de poliuretano nas interfaces dos paineis. As propriedades do espuma (produto final) pelo Vai estão na Tabela 1 abaixo.
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Pain
6 - 8 de novembro del 2012
12 h às 21 h
Feira e Congresso Internacionais de Composites, Poliuretano e Plásticos de Engenharia Expo Center Norte
Pavilhão Verde
São Paulo - SP - Brasil
Painéis Setoriais 2012 Realizados desde 2006, os Painéis Setoriais têm o objetivo de mostrar soluções específicas em composites, poliuretano e plásticos de engenharia para cada segmento industrial. São eventos exclusivos para fabricantes de peças e profissionais de indústrias usuárias. Confira a programação para este ano:
Março
Novembro
20/03 - Painel Petróleo & Gás (Rio de Janeiro, RJ) 22/03 - Painel Calçadista (Novo Hamburgo, RS)
(paralelamente a FEIPLAR COMPOSITES & FEIPUR 2012)
Abril
Painel Isolamento Térmico Painel Automotivo Painel Energia Eólica
Dia 6
11/04 - Painel Tecnologias de Materiais para Construção e Manutenção de Estádios e Centros Esportivos (São Paulo, SP) 25/04 - Painel Tecnologias para Abrasivos (São Paulo, SP)
Maio
Dia 7
09/05 - Painel Puericultura (São Paulo, SP) 30/05 - Painel Energia Solar (São Paulo, SP)
Painel Espumas Flexíveis Painel Construção Civil Painel Náutico
Junho
Dia 8
13/06 - Painel Blindagem (São Paulo, SP) 27/06 - Painel Ferroviário (São Paulo, SP)
Agosto
Painel Aeroespacial Painel Ambientes Agressivos Painel Sustentabilidade – Reciclagem e Matérias-primas de Fontes Renováveis
02/08 - Painel Naval (Rio de Janeiro, RJ) 22/08 - Painel Mineração (Belo Horizonte, MG)
Seja um patrocinador destes eventos e divulgue as soluções de sua empresa
Setembro
12/09 - Painel Médico-Hospitalar (São Paulo, SP) Mais informações:
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Tabela 1 – Propriedades da espuma pelo sistema VAI Sistema tradicional
Sistema VAI
Itens de teste
Unidade
Típica
Mínima
Máxima
Típica
Mínima
Máxima
Densidade da espuma no núcleo *
kg/m3
37
34
38
37
36
38
Resistência à compressão
kPa
100-120
100
140
140-160
130
190
Resistência à tensão da adesão
kPa
100-120
100
130
140-160
130
190
Resistência à adesão em quatro pontos
N/mm2
1.9-2.1
1.9-2.1
Boa
Boa
21
23
Estabilidade dimensional Condutividade térmica
mW/moK
22-23
21
23
22-23
* Para paineis com densidade moldada global de 40 kg/m3
Em tempo de desmoldagem, o VAI também oferece vantagens, conforme o Gráfico 2, que mostra que o tempo de desmoldagem médio com o VAI cai em 1/3 em relação ao tempo de desmoldagem de sistemas convencionais, independente da espessura da parede do painel.
Tempo de desmoldagem (minutos)
Convencional
Espessura do painel (mm)
Gráfico 2 – VAI – tempo de desmoldagem
O produto em poliuretano resultante pelo sistema VAI não proporciona fuga da espuma pelos cantos dos paineis, mantendo-os limpos e dispensando o uso de ceras para desmoldagem. Segundo a Cannon, outras vantagens do sistema são, como já comentado, a desmoldagem mais rápida (entre 30 e 40%), uma importante redução no uso de agente expansor, uma melhor distribuição da densidade e preenchimento das cavidades, uma melhor adesão às superfícies metálicas, a ausência de rejeitos (scrap), a fabricação
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de paineis de alta qualidade, o ambiente limpo de trabalho e a abertura do sistema a futuros desenvolvimentos. O VAI é também adequado para espuma de poliisocianurato (PIR) e pode ser usado como HCFC-141b, HFCs, água e dióxido de carbono líquido. Para refrigeradores domésticos, o VAI deu origem à nova tecnologia Pascal, desenvolvida em conjunto pela Cannon e pela Dow Química. De acordo com essa tecnologia, cria-se, antes da injeção de poliuretano, um vácuo na máscara do molde, onde se colocou um gabinete, sendo que a reduzida pressão na cavidade durante a injeção facilita o preenchimento do gabinete. Para refrigeradores domésticos, o VAI proporciona o dobro da produtividade para cada posição, utilizando espumas reativas de menor tempo de desmoldagem, assim como o melhor preenchimento do gabinete, a ótima distribuição da espuma e a densidade uniforme da espuma em todo o gabinete. Segundo a especialista da Cannon, a Dow possui sistemas especiais para aplicação com VAI que permitem atingir espumas de menor condutividade térmica com a mesma densidade e mesmos padrões. O sistema está sendo usado numa primeira planta na China, dos refrigeradores Haier. Esses produtos são de classe A++++. Para a tecnologia VAI, a Cannon desenvolveu uma nova máscara especial para a tecnologia de vácuo. Note-se que, durante o ciclo de injeção, o gabinete do refrigerador se mantém com um vácuo controlado. No parque de produção é utilizado um novo RotoJig, que consiste em duas máscaras montadas nos lados opostos de qualquer plataforma rotativa. Com o VAI, o sistema permite redução do espaço necessário na planta fabril e a redução pela metade do tempo de ciclo.
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Requisito do mercado para economizar energia, a utilização de sistemas de injeção múltipla para produzir refrigeradores domésticos envolve cabeçotes (2 ou 4) de alta saída no mesmo molde, com 2 ou 4 máquinas trabalhando juntas e um sistema de injeção “door down”, pelo lado da parede traseira. O resultado são espumas com células pequenas (na mesma espessura de parede), formulações rápidas (com tempo de gel mais curto) e um fluxo laminar durante a injeção (sem o aparecimento de bolhas de ar). O sistema Cannon de injeção múltipla utiliza um carro duplo de suporte de 2 cabeçotes (2 FPL 24), com duas máquinas dosificadoras com vazão de 100 kg de material formulado por minuto. Os gabaritos (jigs) são hidráulicos, de alta precisão, baixo ruído, rapidez de operação e baixa taxa de manutenção. Uma planta de espumação completa possui 8 gabaritos, 2 máquinas e 2 cabeçotes.
Fluxo de poliol
Fluxo de isocianato
Câmara comum de alimentação em formato de V Câmara de mistura Duto de descarga
Saída de poliuretano
Figura 1 - Diagrama esquemático do sistema de alimentação do cabeçote Cannon JL
Nova família de cabeçotes de alta pressão, a linha Cannon JL é baseada no já conhecido projeto em L (com dois pistões), realizando a mistura por velocidade e não por pressão. A sigla JL significa Jet Less, ou seja, sem injetores. O cabeçote, cuja peça de mistura tem formato em V, está esquematizada na figura 1, abaixo. O modelo JL 24/6 de cabeçote misturador de alta pressão de bico longo, com vazão de 300 a 2,000 cc/s, permite fluxo laminar de até 1,250 cc/s. Com 200 mm de comprimento e 24 mm de conduto de descarga, a JL 24/6 possui câmara de mistura de 6 mm e permite mistura eficiente de 2 ou mais componentes com pressões de 70 a 210 bar. As vantagens do novo cabeçote são diversas: reduz o consumo do agente de expansão em 5 a 10% (estimado), permite um melhor valor λ em 2 a 3% (estimativa), economia energia (por reduzir a pressão de injeção), permite alta produção, é muito bom para formulações pegajosas e agentes de expansão de baixo ponto de ebulição, é fácil de instalar e operar e possui um nariz de bom comprimento que permite posições especiais de injeção.
A Cannon possui também tecnologia para a fabricação, de forma descontínua, de paineis sanduíche termoisolantes, tanto em processos de molde fechado como aberto, passando pelas fases de adesivagem e de prensagem (com prensas de diversos vãos manuais ou automatizadas). A Cannon desenvolve também soluções para paineis curvos. Por último, a Cannon trabalha também com formulações com resina DCPD (diciclopentadieno), misturando dois componentes principais em relação 1:1. A fabricação de peças em DCPD envolve diversos parâmetros de processamento, apresentados na tabela 1 abaixo. Tabela 1 – Parâmetros de processamento de DCPD
Parâmetros Temperatura dos componentes
Entre 20 e 35º C
Temperatura do molde
Entre 60 e 80º C
Tempo de desmoldagem padrão
Entre 30 e 90 s
Tempo de ciclo padrão
De 2 a 5 minutos
Pico exotérmico (após 10s)
De 125 a 150º C
Relação
1:1 não crítica
Tempo possível de gel
A partir de 10 s
Desmoldante
Não necessário
Polímero de baixa densidade, a resina DCPD proporciona excelente combinação de dureza e resistência a impactos, mesmo sob baixas temperaturas, boa estabilidade dimensional, alta resistência química a ácidos e bases, excelente adesão por tintas e adesivos, além de altas propriedades de isolamento elétrico. A resina é fácil de perfurar e cortar. O processamento da resina exige uma máquina especial para RIM (Reaction Injection Molding ou moldagem por injeção e reação), utilizando baixa pressão de mistura (baixa viscosidade para ambos os componentes) e de injeção (entre 2 e 5 bar). A resina permite variações de espessura, utilização de costelas ou reforços, uso de qualquer tipo de fixações (insertos sobre o molde, para rosquear, etc.), associação com aço e polietileno, etc. As resinas DCPD podem ser usadas em aplicações para a indústria química, máquinas agrícolas e para preparo de solo, automóveis (seres de baixa produção e reposição), tratores, veículos de movimentação, etc. Para trabalhar resinas DCPD a Cannon recomenda o modelo A-Compact DCPD, com itens específicos para a resina, barreira de nitrogênio nos tanques e atmosfera de nitrogênio nos tambores. A empresa comercializa um kit DCPD para trabalho com a resina.
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Variação
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PAINEL ALTERNATIVAS AO HCFC-141b
Painel avalia metilal como agente de expansão Reunidos em São Paulo num evento de dois dias, especialistas de várias empresas explicaram as propriedades e desempenho de vários agentes de expansão alternativos ao HCFC-141b. O metilal, abordado nas apresentações a seguir, foi identificado como uma das alternativas para a substituição, com adoção de cuidados de manuseio. Veja a primeira parte da cobertura, sobre o metilal e o HFC-245fa e o HBA-2 ou 1233zd(E), da Honeywell
Avaliação do uso de Metilal como agente de expansão em substituição ao HCFC em espumas de poliuretano – Propriedades e Usos Atuais (Michel Beaujean – Lambiotte)
T
ambém chamado de dimetóximetano, o Metilal, substância química da ordem dos acetais, foi apresentado como um agente de expansão físico de espumas de poliuretano. Produzido a partir do metanol e do formaldeído, sendo este também advindo do metanol, cuja fonte é o gás natural (material muito abundante na Terra), o metilal não utiliza, em sua fabricação, óleos não-renováveis, como acontece com os pentanos, por exemplo. A principal propriedade físico-química do metilal, que o indica para agente de expansão, é seu ponto de ebulição (à pressão de 760 torr) de 42,3º C, possuindo pressão de valor de 44.0 kPa a 20º C e 126.3 kPa a 50º C. Veja a seguir, na tabela 1, as propriedades de isolamento do metilal em fase gasosa comparadas às de diversos HFCs. Condutividade térmica mais baixa significa melhor isolamento térmico.
Tabela 1 – Propriedades de isolamento comparativas Λ (10-2.W/m.K)
T (o C)
Λ (10-2.W/m.K)
T (o C)
Metilal
1.4530
41,85
2.0390
109,85
n-Pentano
1.5829
37,78
2.2542
104,44
Isopentano
1.6736
50
2.1757
100
Ciclopentano
1.5158
49,25
2.2722
117,01
Produto
Material inflamável, o metilal pertence, na Europa, à classe intermediária de flamabilidade, sendo porém menos inflamável que o n-Pentano e o Isopentano, que são extremamente inflamáveis. A despeito disso, o uso do metilal como parte de blendas com polióis para produção de espumas de poliuretano faz com que, em quantidades moderadas, as blendas possuam alto ponto de fulgor (“Flash Point”) e, em quantidades elevadas do produto, apresentem tendência a combustão menor que as observadas em blendas de pentanos com semelhante composição. O metilal é também usado para elevar a miscibilidade de agentes de expan-
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são pouco solúveis em póliois, como os pentanos. Material com um perfil toxicológico bem documentado, o metilal é uma substância registrada na Europa no REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals), sendo que tanto com esse padrão como pelo TLV (threshold limit value ou valor limite de tolerância) e pelo MAK (Maximale Arbeitsplatz-Konzentration ou máxima concentração no ambiente de trabalho) os patamares recomendados são de no máximo 1000 ppm. Esse valor é válido para a Alemanha, e foi confirmado em 2002/2003 pelas mesmas autoridades. Em termos toxicológicos, o metilal é bem classificado pelo WGK (Wassergefährdungsklasse, também alemão), atingindo 1 numa escala de 0 a 3 (0 é não tóxico). Em termos de efeitos na atmosfera, o metilal reage pouca e lentamente com o radical hidroxila (4.6 +/- 0.1 10-12 cm3 molécula-1 s-1), nada menos do que 14 vezes mais lentamente do que se fosse um éter. Já na atmosfera, o metilal migra às camadas superiores antes de formar ozônio e apenas contribui moderadamente à formação do ozônio troposférico. O metital tem um baixo POCP (Photochemical Ozone Creation Potential ou potencial de criação do ozônio fotoquímico). Em MIR (Maximum Incremental Reactivity ou máxima reatividade incremental), que é uma forma de quantificar os impactos relativos ao ozônio no nível do terreno por parte de compostos orgânicos voláteis, o metilal apresenta resultado bem menor que os HFCs, conforme tabela 2 abaixo. Tabela 2 – Nível de MIR
Agente expansor
MIR
% de aumento
Metilal
0.89
n-Pentano
1.23
+ 38%
Isopentano
1.36
+ 53%
Ciclopentano
2.25
+ 153%
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PAINEL ALTERNATIVAS AO HCFC-141b HCFCS: CRONOGRAMA DE ELIMINAÇÃO
Em setembro de 2007, os países signatários do Protocolo de Montreal comprometeram-se a cumprir com um cronograma de redução gradativa do uso dos HCFCs. Os prazos para eliminação dos HCFCs para países do Artigo 5 do Protocolo de Montreal, como o Brasil, ficou assim definido: É neste contexto que estudos vêm sendo executados em diferentes países do mundo com o objetivo de avaliar as possíveis tecnologias para substituição do HCFC-141b na produção de espumas de PU. No Brasil, dois projetos demonstrativos1 foram realizados com este mesmo objetivo. Os resultados do projeto que avaliou o uso do metilal com alternativa ao HCFC-141b foram discutidos durante o Seminário Atualização sobre as Alternativas ao HCFC-141b, ocorrido em dezembro do último ano em São Paulo. Linha de Base = Média do consumo nos anos 2009 e 2010 Considerando o atual cenário do país, com o início da implementação do Programa Brasileiro de Elimi2013 – congelamento no valor da linha de base nação dos HCFCs que em sua primeira fase prevê a conversão do setor de espumas de PU, toda tecnologia 2015 – redução de 10% em relação à linha de base pretendida por qualquer empresa deve ser avaliada individualmente pelo interessado, seja para formulação 2020 – redução de 35% em relação à linha de base de sistemas, seja na linha de produção, levando em conta custo-benefício, fatores ocupacionais e de meio 2025 – redução de 67,5% em relação à linha de base ambiente, segurança, estabilidade, processabilidade e ciclo de vida. 2030* – redução de 97,5% em relação à linha de base 1 O Brasil desenvolveu dois projetos pilotos no âmbito do Protocolo de Montreal: o Projeto Piloto de 2040 – redução de 100% em relação à linha de base Validação do Metilal com Agente Expansor na Produção de Espumas de Poliuretano e o Projeto Piloto de * O consumo residual (2,5%) poderá ser usado apenas para o setor de serviço Validação do Formiato de Metila com Agente Expansor Cronograma das reduções no consumo dos HCFCs. na Produção de Espumas de Poliuretano.
O potencial de aquecimento global (GWP) do metilal é insignificante, assumindo apenas 3/5 partes do GWP de pentanos. Já em potencial de danos à camada de ozônio o patamar alcançado pelo metilal é de zero, por não conter qualquer átomo halogênio. Estável termicamente por 7 dias a 200º C, o metilal não forma peróxidos e é estável, como todo acetal, em condições neutras e básicas, podendo hidrolizar em condições ácidas aquosas. Apesar disso, o metilal apresenta taxa muito baixa de hidrólise: após um ano num pH de 4, não há traços de hidrólise do metilal. O metilal é disponível em dois grades, de qualidade pura e de qualidade anidro. Veja tabela 3 abaixo. Tabela 3 – Grades disponíveis do metilal
Componente
Qualidade pura
Qualidade anidro
Metilal
99,5% mínimo
99,9% mínimo
Metanol
< 0,05%
< 0,05%
Formaldeído
< 0,0005%
< 0,005%
Água
< 0,5%
< 0,03%
O metilal é inteiramente miscível com qualquer poliol, inclusive poliésteres aromáticos, sendo um forte redutor de viscosidade. Esse potencial depende também da viscosidade do próprio poliol: quanto mais alta a viscosidade, mais alta a redução. Veja a tabela 4 abaixo.
Tabela 4 – Efeito do metilal na viscosidade de blendas com polióis
Composição (% w/w)
Poliol
Metilal
Tercarol 8092 (a 20º C)
Poliol (a 22º C)
100
0
21840
930
98
2
8740
700
96
4
4566
500
94
6
3183
380
92
8
1416
300
90
10
448
235
85
15
361
140
Blendas de polióis com metilal podem apresentar altos índices de ponto de fulgor em câmara fechada, sendo que o ponto de fulgor depende também da viscosidade e natureza do poliol: quanto mais altas suas viscosidades, mais altos seus pontos de fulgor. Veja na tabela 5 abaixo alguns resultados de ponto de fulgor para determinadas blendas.
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Viscosidade (mPa.s)
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PAINEL ALTERNATIVAS AO HCFC-141b Tabela 5 – Pontos de fulgor em câmara fechada para blendas de polióis com metilal
Blenda % (w/w)
Ponto de fulgor (câmara fechada) (º C) com
Poliol
Metilal
100
0
Poliol *
Tercarol 8092 **
Terate 2033
Terate 2541
Terate 7541
99.5
0.5
> 70.0
99
1
98.5
1.5
48.0
> 70.0
> 70.0
70.0
39.0
58.0
56.0
98
2
25.5
47.0
53.0
37.0
35.5
96
4
9.0
31.5
94
6
2.0
22.0
45.0
92
8
-3.0
12.5
90
10
-10.0
7.5
* Viscosidade a 22º C: 930 mPa.s ** Viscosidade a 25º C: 14500 mPa.s
O ponto de fulgor das blendas de metilal com poliol em câmaras abertas apresenta valores muito mais alto, tanto em espumas de spray (ponto de fulgor de 64º C) como em paineis (ponto de fulgor de 68º C), em relação às mesmas blendas em câmaras fechadas. Em termos de combustibilidade, testes confirmam que somente a partir da proporção de 10% as blendas de metilal com polióis tende a sofrer ignição (apenas dos vapores), sendo que a 12% a ignição (também dos vapores) é auto-extinguível e a partir de 14% a queima é contínua. A classificação da blenda na Europa não é como produto inflamável porque, embora o ponto de fulgor da mistura esteja entre 21º C e 55º C, ela não contribui para a combustão. O metilal também é miscível com isocianatos. Os pontos de fulgor em câmara fechada desse tipo de blenda costumam ser altos com baixa percentagem de metilal e estão na tabela 6 a seguir. Conclui-se que as blendas com polióis apresentam maior flamabilidade que as com isocianatos. Tabela 6 – Pontos de fulgor em câmara fechada de blendas de metilal com isocianato
à miscibilidade, fluidez, pressão de vapor, uniformidade da espuma, tamanho das células, condutividade térmica, adesão e custo. Com pentano, o metilal melhora a miscibilidade e a uniformidade da espuma, diminuindo o número de vazios, crateras, etc. O metilal também reduz o tamanho das células e torna a mistura do poliol, isocianato e agentes de expansão muito mais fácil nos cabeçotes. No processamento, o metilal com pentano torna-se mais fluido, adere melhor a superfícies metálicas e apresenta condutividade térmica mais baixa (próxima à do ciclopentano). Outro efeito relevante na mistura de metilal com pentano é a redução da pressão de vapor, cujos índices estão na tabela 7 abaixo. Note-se que o fenômeno de redução da pressão ocorre mesmo quando a pressão do metilal é mais baixa que a do pentano. Tabela 7 – Pressões de vapor da mistura de metilal com pentano
Blendas (%w/w)
Pressão de vapor (kPa) (ASTM D 323-modificada)
Isocianato Suprasec 5025
Metilal
Ponto de fulgor em câmara fechada (o C)
n-pentano
metilal
a 25º C
a 50º C
99,5
0,5
> 70,0
100
0
66,5
156,5
99,0
1,0
46,0
80
20
72,5
168,5
98,5
1,5
29,0
75
25
73,0
170,5
98,0
2,0
23,0
65
35
73,5
173,0
97,5
2,5
18,0
97,0
3,0
18,0
60
40
73,5
173,0
96,5
3,5
8,0
0
100
51,0
128,2
96,0
4,0
4,0
O metilal pode ser combinado com outros agentes de expansão, como o pentano, o ciclopentano, o HFC-365mfc e o HFC-245fa. Suas principais vantagens dizem respeito
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Combinado com ciclopentano, agente que possui ponto de ebulição mais alto, o metilal é geralmente usado para conseguir maior pressão de vapor na espumação. Ao contrário de com o isopentano, porém, esse aumento não é linear, sendo que em baixa percentagem o metilal proporciona, com o ciclopentano,
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Anun
PAINEL ALTERNATIVAS AO HCFC-141b Pressão de vapor a 25º C (kPa)
tanta pressão quanto com o isopentano. Veja na tabela 8 a seguir as pressões de vapor de blendas do metilal com o ciclopentano. Veja também o gráfico 1 a seguir com os patamares de pressão de vapor a 25º C de metilal com ciclopentano comparados com os de isopentano. Outros efeitos encontrados nas blendas de metilal com ciclopentano são: diminuição da condutividade térmica da espuma, aumento da taxa de espumação da espuma e aumento da resistência à compressão da espuma. No geral, o metilal proporciona com o ciclopentano as mesmas vantagens do que com o pentano.
Isopentano Metilal
Ciclopentano Gráfico 1 – Pressões de valor de metilal combinado com ciclopentano
Tabela 8 – Pressões de vapor de blendas de metilal com ciclopentano
Blendas de ciclopentano com coagente expansor (% w/w)
Pressão de vapor da blenda com o coagente expansor (kPa) (ASTM D-323 modificada) a 25º C Isopentano
a 50º C Metilal *
Isopentano
Metilal *
100/0
40,8
40,8
100,2
100,2
80/20
50,5
50,8
119,6
120,9
60/40
60,4
55,2
138,4
131,4
40/60
69
57,2
157,3
136,1
20/80
77,8
56,1
175,8
135,4
0/100
86,6
51,8
195,1
126,3
* Blenda com ciclopentano
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PAINEL ALTERNATIVAS AO HCFC-141b Combinado com o HFC-365mfc, o metilal melhora o isolamento térmico e, em baixas percentagens, não afeta o desempenho da espuma submetida ao fogo. Ainda em flamabilidade, as blendas de poliol com HFC-365mfc (sem HFC-227ea) e de poliol com metilal apresentam desempenhos similares. O metilal também serve para reduzir custos. Já com respeito ao HFC-245fa, produto não inflamável, o metilal proporciona pontos de fulgor aceitáveis e não afeta o desempenho da espuma submetida ao fogo, permitindo assim substituí-lo na blenda com o poliol. O melhor ponto de fulgor da blenda com HFC-245fa não é alcançada com o nível mais baixo de metilal. Na mistura, a principal vantagem do metilal é a redução de custo. O metilal pode ser utilizado na fabricação de blocos de espuma, painéis, isolamento em refrigeração, bóias, isolamento em caminhões, sistemas spray, isolamento de tubos, espumas flexíveis moldadas e pele integral, assim como em espumas monocomponente.
Tabela 1 – Características críticas desejadas para diversos tipos de espuma
Tipo de espuma
Pele integral e espuma microcelular
Aplicação Flexível
Toque, superfície
Solado de sapatos
Boa resistência mecânica
Rígido estrutural
Superfície, dureza
Semi-flexível
Aspecto, toque
Refrigeração comercial PIR Espumas rígidas
Garrafa térmica Spray Painel
O metilal, produto a ser distribuído pela Arinos-Univar (Osasco, SP), do grupo Univar (São Paulo, SP), é uma das opções ao HCFC-141b. Segundo Felipe Janunci, especialista químico da empresa, cujo trabalho consistiu em esmiuçar o resultado de testes de uso do produto em diversas aplicações de espuma rígida e flexível, dentre outras, diversos fatores contribuíram para a escolha do metilal: o zero ODP (potencial de dano à camada de ozônio) e baixo GWP, as propriedades da espuma (estabilidade térmica dimensional, isolamento térmico, densidade e processabilidade) e critérios de ordem comercial (idoneidade do fabricante, custo e possibilidade de fornecimento imediato). As aplicações do novo agente de expansão no mercado são inúmeras, abrangendo desde espumas pele integral e microcelular, rígidas, semirrígidas e espumas flexíveis. Segundo Janunci, foram enfrentados diversos desafios durante o desenvolvimento de produtos com metilal, os mais importantes com respeito à estabilidade térmica dimensional, propriedades físicas e manutenção de baixa flamabilidade. Como resultado, constatou-se a fácil conversão dos sistemas para pele integral, flexível moldado e rígido estrutural, os bons resultados dos testes e o desenvolvimento de novos aditivos. Antes de entrar nas fórmulas propriamente ditas, Janunci diferenciou, por características desejadas, vários tipos de espuma de PU. A tabela 1 mostra como são diversos os requisitos críticos esperados para espumas de poliuretano de vários tipos.
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Espumas semirrígidas
Espumas flexíveis
Isolamento, estabilidade dimensional
Bloco
Caminhão frigorífico
Arinos: o Metilal como agente expansor de espumas de poliuretano (Felipe Janunci)
Características críticas
Isolamento, estabilidade dimensional, adesão
Embalagem
Absorção de impacto
Quebrassol
Aspecto, toque
Flexível modado
Superfície, toque
Hipersoft bloco
Aspecto, toque
Viscoelástico moldado
Resiliência, aspecto, toque
Viscoelástico bloco
FORMULAÇÕES
Para produzir espuma rígida de PU para refrigeração comercial (rígido injeção), rígido descontínuo, garrafas térmicas, caminhão frigorífico, aquecedores solares e para spray, o especialista da Arinos-Univar desenvolveu 7 formulações, com os componentes necessários e quantidade para produzir espuma de poliuretano com metilal e HCFC-141b. Os resultados das medições e dos ensaios físicos das espumas resultantes estão na Tabela 2 abaixo. Cada uma das fórmulas ensaiadas pela Arinos-Univar fez uso de equipamentos específicos e ocasionou fenômenos variados. Alguns deles: • em espumas para refrigeração comercial (1), redução da resistência à compressão, densidade moldada maior e maior fator K com metilal em comparação com HCFC-141b • em blocos de rígido descontínuo (2) e garrafas térmicas (3), constatou-se uma redução na resistência à compressão e um aumento no fator K • para espumas para caminhões frigoríficos (4), aquecedores solares (5) e rígidas para spray (6), foi também constatada uma redução na resistência à compressão com metilal e um aumento no fator K, além de aumento na densidade. Comparativamente a outros agentes expansores ditos ecológicos, os resultados de fator K foram semelhantes. Como conclusões gerais, Janunci explicou que, para espumas rígidas, os maiores desafios referiam-se a fator K,
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PR3
PAINEL ALTERNATIVAS AO HCFC-141b Tabela 2 – Espumas rígidas: resultados de medições e ensaios físicos das formulações da Tabela 2
Resultados
Estabilidade Estabilidade Estabilidade Estabilidade Espessura Espessura Densidade Resistência à Agente dimensional dimensional dimensional dimensional máxima mínima de núcleo compressão expansor +70º C ** *** -20º C **** +70º ***** -20º (+70º C/ (+70º C/ (kg/m3) * (kPa) (%) (%) C (%) C (%) -20º C) -20º C)
Fator K (mW/ mK)
1 Refrigeração comercial (Rígido injetado)
Metilal
40,6
182,6/ 183,5
+1,67 / -0,81 +0,41 / -0,01 -0,90 / +0,05 +0,28 / -0,03
+4,78 / -0,92
+0,13 / -0,28
23,66
HCFC141b
38,2
195,3 / 197,7
+6,97 / -0,24 -0,16 / -0,01
-0,81 / -0,31
-0,59 / -0,14
+0,73 / -5,87
-0,25 / -0,52
22,70
2 Bloco de rígido descontínuo
Metilal
43,0
262,9 / 211,8
-0,90 / -0,04
-0,08 / -0,02
-1,11 / -0,52
-0,32 / -0,06
-2,85 / -6,26
+1,18 / -0,12
25,1
HCFC141b
43,7
276,5 / 243,1
-1,19 / -0,09
+0,53 / -0,11 -0,44 / -0,01 -0,32 / +0,05
-6,31 / +6,21
-0,91 / -0,05
22,23
Metilal
43,0
-0,90 / -0,04
-0,08 / -0,02
HCFC141b
43,7
-1,19 / -0,09
+0,53 / -0,11 -0,44 / -0,01 -0,32 / +0,05
-2,85 / -6,26 -6,31 / +6,21 -2,24 / +0,12 -4,11 / +0,09
+1,18 / -0,12 -0,91 / -0,05 +1,82 / +0,04 +2,32/ +0,01
3 Garrafa térmica
4 Caminhão frigorífico
5 Aquecedor solar
6 Rígido spray
262,9 / 211,8 276,5 / 243,1 210,3 / 172,1 213,2 / 174,4
-1,11 / -0,52
-0,64 / -0,18 +0,04 / -0,02 -0,67 / -0,22
-0,32 / -0,06
+0,04 / +0,03 +0,03 / +0,01
24,20 22,83 24,59
Metilal
41,33
HCFC141b
39,8
Metilal
42,8
210,8 / 236,8
-0,31 / -0,29
-0,10 / -0,06
-0,41 / -0,28
-0,07 / -0,04
-0,57 / -0,27
-0,55 / -0,23
24,89
HCFC141b
41,2
217,7 / 249,9
+0,85 / -0,11
+0,25 / +0,06
-0,35 / +0,03
+0,10 / +0,03
-4,31 / +0,21
-0,18 / +0,04
22,57
Metilal
31,5
181,9 / 194,3
-0,62 / -0,17 +0,05 / -0,03 -0,65 / -0,21
+0,05 / +0,04
-2,17 / +0,16
+1,76/ +0,05
23,15
HCFC141b
28,6
183,5 / 198,6
-0,56 / -0,15 +0,04 / -0,01 -0,54 / -0,18
+0,04 / +0,01
-3,98 / +0,12
-0,18 / +0,04
21,03
-0,58 / -0,16 +0,03 / -0,01 -0,56 / -0,19
22,50
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PAINEL ALTERNATIVAS AO HCFC-141b densidade e flamabilidade, sendo que os aspectos positivos verificados foram: melhoria de propriedades em sistemas base água, estabilidade no sistema e no produto, e o uso de novos aditivos no mercado de matérias-primas. O mesmo método foi utilizado para formulações de espumas flexíveis de poliuretano (flexível moldado, viscoelástico de bloco e viscoelástico moldado). A tabela 3 a seguir elenca os resultados obtidos nos testes com essas formulações. Já no caso das espumas flexíveis, Janunci informou que os principais desafios enfrentados diziam respeito à resistência ao rasgo e flamabilidade, resultado como aspectos positivos a produção de espumas mais abertas (o que facilita a quebra da célula), a estabilidade dos sistemas formulados e a necessidade
de poucos ajustes de formulação. Para pele integral, a Tabela 4 resume os resultados verificados. Segundo Janunci, as propriedades das espumas com um e outro agente expansor foram semelhantes. Como conclusões para pela integral, Janunci disse que o maior desafio foi a flamabilidade da espuma. Como aspectos positivos, ele elencou a menor viscosidade, a menor formação de bolhas, a melhor formação de pele, a necessidade de poucos ajustes de formulação e a estabilidade em sistemas formulados. A tabela 5 abaixo expressa os principais resultados de ensaios físicos realizados em formulações de sistemas de solados com metilal e HCFC-141b em sistemas da casa de sistemas Quimiuretanos Zadro (México).
Tabela 3 – Espumas flexíveis: resultados de medições e ensaios físicos das formulações da tabela 4
Resultados
7 Flexível moldado 8 Viscoelástico de bloco 9 Viscoelástico moldado
Agente expansor
Densidade Tensão de Resistência IDL IDL IDL Resiliência Alongamento Deformação sem pele ruptura ao rasgo 25% 40% 65% (%) (%) a 50% (%) (kg/m3) (kPa) (N/mm) (N) (N) (N)
Metilal
38,3
46
126,8
575,5
128,6
9,83
151
233
527
HCFC-141b 40,1
46
130,9
614,5
123,8
11,0
150
236
536
Metilal
42,5
6
63,6
267,9
284,3
0,61
35
49
92
HCFC-141b 36,0
6
77,7
378,0
234,3
0,94
41
58
105
Metilal
46,7
10
109,2
545,3
461,0
3,6
31
43
72
HCFC-141b 48,6
12
101,4
518,2
494,8
3,7
36
46
73
Tabela 4 – Pele integral: resultados de medições e ensaios físicos das formulações
Resultados
Metilal
HCFC-141b
kgm3
356,7
348,6
Shore A
50
52
%
35
34
Peça inteira Densidade moldada Dureza Resiliência
Espuma interna Densidade interna
kgm
265,3
244,2
Tensão de ruptura
kPa
241
238
%
63
66
Resistência ao rasgo
N/mm
1090
1150
Deformação (50%)
%
21
19
kPa
980
975
%
78
77
N/mm
3810
3780
Alongamento
3
Pele da peça Tensão de ruptura Alongamento Resistência ao rasgo
PO L I U R E T A N O - TECNOLOGIA & APLICAÇÕES
PNUD_PU48_03.indd 30
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PAINEL ALTERNATIVAS AO HCFC-141b Tabela 5 – Sistemas para solados: resultados de ensaios físicos Propriedade Todos R-095 R-096 R-099 os tipos
Tipo
QZCT15
Método de teste
SPORT TRAVEL RIGID SEMIRRÍGIDO
Agente expansor
HCFCMetilal Metilal Metilal 141b
Densidade (kg/m3)
<450
450
450
400
400
53420 D-792
Resistência ao cisalhamento (kgf/cm)
>6*
25,4
41,6
n/a
n/a
53507 D-624
Resistência à abrasão (mg máximo)
<350
161,3
242,3
96,5
232,8
42516 D-1044
0
0
n/a
n/a
53543 D-1052
Resistência à flexão (%, <200 30,000 ciclos)
Metilal
Como conclusão de todas as formulações e ensaios, Janunci explicou que, em sua grande maioria, o uso de metilal como substituto ao HCFC-141b requer mudanças nas formulações, proporcionando resultados que o indicam para esse uso. Apresentando bom desempenho, o metilal pode, segundo Janunci, ser utilizado sem grandes modificações nas fórmulas, melhorando inclusive algumas propriedades de sistemas de espuma rígida. Estável nos sistemas e na espuma, o metilal caracteriza-se também por não formar ácidos. Comercialmente, Janunci salientou a imediata disponibilidade do produto, ao contrário dos agentes expansores de 4ª geração (HFOs), e o baixo custo comparativo (os HFOs deverão custar, segundo Janunci, de 5 a 6 vezes mais do que o HCFC-141b).
PNUD: o metilal como agente expansor na fabricação de sistemas de espuma de poliuretano – Uma avaliação para a aplicação em projetos de conversão tecnológica (Bert Veenendal) O Projeto Piloto de Validação do Metilal com Agente Expansor na Produção de Espumas de Poliuretano, o segundo1 desenvolvido no Brasil, integra as ações brasileiras para a proteção da camada de ozônio, coordenadas pelo Ministério do Meio Ambiente. Foi avaliada a aplicabilidade do metilal em 18 aplicações nos setores de espumas rígidas e flexíveis, enfatizando-se também os aspectos de segurança do produto, riscos à saúde, propriedades físicas e aspectos econômicos (custos e viabilidade de implantação comercial). O estudo contou com a participação do Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento, PNUD, na implementação do projeto, avaliação dos resultados e custos envolvidos no processo de conversão e ainda, nas conclusões do estudo. A Arinos-Univar (Osasco, SP) ficou a cargo da preparação de formulação e condução de teste sobre as propriedades físico-químicas das espumas de PU resultantes
espumas de poliuretano (Felipe Janunci) PNUD_PU48_03.indd 31
dos sistemas utilizando metilal como agente expansor e a belga Lambiotte pela apresentação das propriedades físico-químicos do produto. Os resultados permitiram concluir que, embora o produto não apresente efeitos adversos à saúde e ao meio ambiente, a sua flamabilidade requer atenção para sua utilização como agente expansor. O consultor do PNUD, Bert Veenendal, apresentou recomendações para as casas de sistema como utilizar equipamentos pessoais de proteção apropriados, recipientes fechados utilizando nitrogênio seco, equipamentos à prova de explosão, equipamentos e tambores aterrados, ventilação apropriada e adequação às regulações locais. Também devem ser observados o Sistema Globalmente Harmonizado de Rotulagem, o GHS, e as orientações da Ficha de Dados de Segurança da Substância. Os sensores de emissão de vapor para o metilal devem possuir alarme regulado para 20% (aproximadamente igual ao valor do limite de tolerância – TLV do gás). Para usuários finais, as recomendações são a utilização de equipamentos pessoais de proteção adequados, equipamentos e tambores aterrados, ventilação apropriada e adequação às regulações locais e internacionais e também, sensor de emissão de vapor para o metilal regulados para 20%. Quanto às suas propriedades, o metilal pode substituir o HCFC-141b com propriedades idênticas ou melhores tanto em espuma para espumas flexíveis moldadas, rígidas para aplicações em spray e rígidas para outros usos. No caso destas últimas, o metilal pode substituir o HCFC-141b com valores de isolamento de 5 a 15% menores, sem causar ataque ao liner nem produzir outras propriedades relevantes. O metilal é aceito em usuários de formulações que já testaram o produto. Veenendal ateve-se também aos custos de conversão. Para casas de sistema e usuários finais, os custos2 envolvem a instalação de monitores de vapor, sistema de prova de explosão, injetores de de nitrogênio para inertização da mistura , pacotes de retrofit para PIP (Pour in Place) ou Spray , pacotes de retrofit para injetoras de alta e baixa pressão LPD/ HDP, picnômetro (aparelho de ensaio de células fechadas) e aparelho de ensaio de fator K. Como conclusões, Veenendal destacou que o metilal é uma das alternativas válidas para a substituição do HCFC-141b como agente expansor na produção de PU e que as conversões devem ser feitas, preferencialmente, via casas de sistema e respeitando as regulações locais referentes à utilização de substâncias inflamáveis. Alguns cuidados devem também ser tomados quanto à compatibilidade química, a densidade mínima e as recomendações em termos de saúde, segurança e efeitos no meio ambiente.
1) O Brasil desenvolveu dois projetos pilotos no âmbito do Protocolo de Montreal: o Projeto Piloto de Validação do Metilal com Agente Expansor na Produção de Espumas de Poliuretano e o Projeto Piloto de Validação do Formiato de Metila com Agente Expansor na Produção de Espumas de Poliuretano 2) Maiores detalhes sobre os custos de conversão podem ser obtidos em http://www.protocolodemontreal.org.br/eficiente/repositorio/Seminario%20 Metilal/643.pdf
31
j A N E I R O • m A R Ç O • 2012
4/2/12 3:11 PM
ESPORTE E LAZER
PU para quadras poliesportivas Indicados para áreas em que se necessita resistência mecânica e à corrosão, impermeabilização e elevada durabilidade, o poliuretano para pisos foi o material escolhido para as quadras poliesportivas e para a academia de ginástica do Corinthians paulista. Veja as principais propriedades do piso e como foi realizada a obra
N
Quadra do Corinthians: beleza, resistência e durabilidade
ão é de hoje que o poliuretano é um material indicado e usado em quadras poliesportivas e academias. Suas propriedades e beleza fizeram com que, entre julho e agosto de 2011, o material fosse aplicado na quadra esportiva do Corinthians pela Retaprene (Santo André, SP). A obra, resolvida em 15 dias, envolveu uma área de 700 m2 para a quadra, cujo projeto envolvia a disposição do brasão do clube no seu centro, e 120 m2 para a academia, “feita” para o atleta Anderson Silva.
Multicamada: enrijecimento e resistência
PO L I U R E T A N O - TECNOLOGIA & APLICAÇÕES
EsporteLazer_PU48_02.indd 32
A quadra, que estava em estado razoável, envolvia um piso de ripas de madeira um pouco antigo por cima (5 cm). A substituição do piso de madeira se deveu a diversos fatores, um deles a segurança – os pisos em madeira podem acarretar acidentes (ver box). Para se usar PU, houve a necessidade de realizar uma obra a mais. “Como a aplicação do poliuretano requer uma superfície totalmente seca, foi necessário retirar o material do contrapiso e refazê-lo”, disse Edison Lopes Junior, técnico comercial da empresa. Feito o contrapiso, a superfície estava pronta para aplicação do poliuretano. Essa aplicação é feita em 4 etapas. Primeiramente, acontece a aplicação do primer de PU para impermeabilização, neutralização e adesão da camada de concreto com a camada inicial do piso em PU. “O concreto é normalmente a melhor superfície para aplicação do produto, devido ao seu enraizamento, ainda líquido, sobre a porosidade do material”, disse Lopes. A fase seguinte é a aplicação de uma multicamada (multilayer) de poliuretano, camada que tem como principal função o enrijecimento da superfície, tornando-a mais resistente a impactos e propícia para o tráfego pesado. “A fase seguinte é a aplicação do piso final em PU, uma camada autonivelante que tem por função resistir ao desgaste e à abrasão, além de criar uma ótima estética”, completou Lopes. A pintura final é executada após o piso autonivelante de acordo com a escolha de cores e linhas demarcatórias conforme orientação pelo cliente. Os pisos em poliuretano da Retaprene para quadras res-
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MAL
ESPORTE E LAZER Piso em PU é alternativa segura à madeira Desde 2010, foram no mínimo 3 as ocorrências mais conhecidas de lesões em atletas causadas pelo desprendimento de lascas de madeira de pisos esportivos. Em março de 2010, o jogador Robson Rocha Costa, do Clube Atlético Deportivo de Guarapuava, deu um carrinho durante uma disputa com o Palmeiras/Jundiaí no Ginásio Joaquim Prestes, em Guarapuava (PR), e teve a coxa atravessada transversalmente por uma lasca, que veio a atingir o intestino do atleta. Devido ao ferimento, Costa não resistiu e morreu. Em novembro, aconteceu quase o mesmo com o jogador de futsal Ederson Mendes Ferreira, que ao disputar uma partida válida pelo Campeonato Citadino, em Goioerê, região centrooeste do PR, teve um pedaço de 20 cm de madeira atravessado na perna. O jogador conseguiu se recuperar. Na Espanha, em fevereiro deste ano, outro atleta amador de futsal também passou pela mesma situação, tendo um pedaço de madeira de meio metro atravessado sua perna. Com o piso de poliuretano, tais ocorrências são evitadas.
pondem de forma particular às solicitações da superfície. Veja na tabela 1 ao lado as principais características genéricas do piso em PU da empresa, que abrangem também a variável para quadras.
Piso em PU: visual de grande impacto Tabela 1 – Características/ propriedades genéricas do PU Retaprene
Característica/ propriedade
Resultado
Viscosidade
100 cps
Dureza
De 80 a 95 Shore A
Alongamento
De 100 a 150%
Resistência química geral
Excelente
Resistência a impacto
600 J
Resistência a tração
5,5 MPa
Absorção de água
0,1%
Agüenta extremos de temperatura
De -30º C a +80º C
Outras propriedades relativas à propagação de chama e toxidade de fumaça também são atendidas pelos pisos poliuretanicos.
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Estádio Independência (MG): isolamento termoacústico em PU Obra de grandes dimensões, com mais de 7,5 mil m2 de telhas, a reforma do Estádio Independência (Belo Horizonte, MG) demandou o uso de estruturas sanduíche com núcleo de PU. Saiba mais detalhes Telhas do estádio: aço zincalume com núcleo de PU
C
om as obras para a Copa de 2014 e para as Olimpíadas de 2016 a todo vapor, os materiais disputam arduamente seu espaço, com argumentos de ambos os lados. Nessa disputa, o poliuretano já vem conseguindo algumas vitórias. O Estádio Independência (formalmente Estádio Raimundo Sampaio), localizado no bairro do Horto, em Belo Horizonte, MG, é uma dessas vitórias. Com capacidade estimada em quase 24 mil pessoas, o Independência, que foi construído para a Copa de 1950, foi agora inteiramente reformado para a Copa de 2012. Nessa reforma, houve a necessidade de utilizar um isolamento termoacústico de ótimo rendimento. O produto escolhido foi a espuma rígida de PU em telhas.
TELHAS
Sylvio Coutinho
Sylvio Coutinho
Telhado com PU: ótimo isolamento termoacústico
PO L I U R E T A N O - TECNOLOGIA & APLICAÇÕES
Copa2014_PU48_01.indd 34
As camadas superior e inferior da telha são fabricadas em zincalume (material similar ao aço galvanizado) com revestimento em processo contínuo em pó por imersão a quente e pós pintada nas duas faces por deposição eletrostática com poliéster Espessuras variáveis: melhor isolamento em pó. O poliuretano entra na camada intermediária, nas densidades de 38 a 42 kg/ m2, com espessura mínima de 30 mm (máxima de 70 mm), e uso de retardante de chamas. Foram 7509 m2 de área coberta. t A opção pelo uso das telhas metálicas com núcleo de PU de espessura variável se deveu aos seguintes diferenciais: um sistema de fixação por travamento entre as telhas (o que evita que sejam danificadas por corrosão galvânica nos furos dos pontos de fixação com a estrutura metálica), um sistema de isolamento termoacústico mais eficiente (pela espessura variável e não uniforme da telha) e a não necessidade de um sistema adicional de revestimento ou de isolamento por cima da superfície superior da telha. Resistente a temperaturas baixas e elevadas e a intempéries, o novo sistema de telhas com PU do Independência possui ainda outras vantagens: a possibilidade de a telha ser furada sem danos no isolamento termoacústico de PU, a flexibilidade da base da telha e o fechamento inferior com acabamento tipo forro em chapa lisa (visualmente atraente e, como já foi dito, que utiliza a variação de espessura do núcleo de PU para elevar o isolamento termoacústico do sistema).
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CONJUNTURA
Mercado: a aplicação de PU por spray puxa o consumo no mercado da construção
Aplicações emergentes puxam crescimento das espumas de PU
Polychem tr
O mercado mundial de poliuretano vem experimentando grandes mudanças em aplicações e regulações ambientais, que tem impulsionado os fabricantes a produzirem novidades. Veja um panorama abrangente do mercado mundial
E
stima-se que o mercado global de espumas poliméricas vá girar em torno de 18 milhões de toneladas em 2015. Embora tenha experimentado queda na demanda nos últimos anos, espera-se que o crescimento futuro seja favorecido por iniciativas dos fabricantes, tais como a introdução de espumas de poliuretano livres de classificação, aplicações emergentes, como PVC espumado para janelas, portas e paredes externas de residências, e o uso de espuma de poliolefinas com crosslinks para produtos de esporte e lazer. O mercado mundial sofreu uma grande contração durante 2008 e 2009, seguindo-se de uma queda na produção automotiva, contração na atividade de construção e reduzidos gastos pelos consumidores, devido a condições econômicas adversas. Espera-se uma recuperação do mercado a partir da demanda emergente das economias asiáticas e do foco renovado, pela indústria da construção, em produtos de construção verdes e sustentáveis. Espumas poliméricas são onipresentes nessas aplicações por exibirem propriedades isolantes excepcionais, leveza, características de resistência a impacto e excelentes relações resistência-peso, dentre outros atributos. As espumas de poliuretano, produzidas nas formas rígida ou flexível, constituem o maior segmento no
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mercado global de espumas poliméricas, enquanto as espumas de poliolefinas são o segmento de maior crescimento. Oportunidades potenciais para espumas de poliuretano estão na demanda sustentável por espumas de poliuretano em spray e em aplicações residenciais. Espera-se que o mercado mostre ganho no setor de Faça-Você-Mesmo, em que as pessoas fazem uso do tempo disponível para renovar e realizar reparos em suas residências. A necessidade de cumprir novas especificações regulativas e certificações de segurança cria também oportunidades de crescimento para os fabricantes. Com a redução estimada em 20 a 30% das emissões de gás pelas residências na Europa, a região deve se focar em casas, eletrodomésticos e veículos mais eficientes, aspectos nos quais as espumas de poliuretano têm um papel crítico a desempenhar. Entre as variantes rígida e flexível, o segmento de espumas rígidas deve experimentar maior crescimento até 2013. Em regiões em desenvolvimento, existe potencial significativo para plásticos como substituição de materiais tradicionais. Embora o mercado da Ásia-Pacífico represente o maior mercado regional e de mais forte crescimento, regiões em desenvolvimento dessa área e da América Latina devem apresentar também maior crescimento ao redor do
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mundo, pois países dessas regiões tentam se tornar mais competitivos em relação às nações industrializadas. Consequentemente, a indústria de plásticos tem testemunhado programas de redução de custo, esforços de consolidação e uma série de investimentos estrangeiros. A Europa, a região da Ásia-Pacífico e os Estados Unidos dominam o mercado de plásticos espumosos (poliuretano). Liderado pelos robustos mercados chineses, indiano e de Hong Knog, a região da Ásia-Pacífico representa o mercado de espumas de PU de maior crescimento como uma taxa anual de 4,9%. O mercado moveleiro representa, globalmente, o maior mercado final para espumas de PU, com a região da Ásia-Pacífico oferecendo enormes oportunidades de crescimento para o segmento. Uma população mais idosa com consciência das questões da saúde vem provocando significativas mudanças na indústria de colchões e outros produtos para o sono. A demanda por adesivos reativos de poliuretano hot melt deve também crescer, deslocando os adesivos base solvente. Na China, há numerosos empreendimentos para produção de materiais espumosos plásticos, mas a maioria deles é de empresas e pequeno e médio portes. O número de fabricantes de espumas naquele país superava 1,2 mil em 2010. Embora a indústria desses produtos na China já seja madura, fabricantes domésticos focam-se principalmente em produtos de baixa e média tecnologia, sendo que produtos high-end ainda são importados. Em termos de poliuretano, a Nanjing Hongbaoli and a Guangdong Wanhua Rongwei Polyurethane são os maiores fabricantes de espuma rígida de poliuretano na China, a primeira delas
Polyprojects
CONJUNTURA
Poliuretano spray: crescimento da demanda
com capacidade de produção de 90 mil toneladas, com um projeto de mais 60 mil toneladas de espuma rígida a entrar em fase produção. Já a Guangdong Wanhua é uma filial da Yantai Wanhua que pode produzir de forma independente materiais combinados de espuma rígida de PU com vantagens consideráveis em custo.
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LAMINADOS
Bases coaguladas de PU nacionalizadas dão destaque à Cipatex no 5º Inspira Mais e na 36ª FIMEC Primavera-Verão Masculino 2012
Laminados de PU e PVC são indicados para substituir couro e para atribuir propriedades diferenciadas de resistência e conforto
O
s laminados sintéticos estão em toda parte. Seja sob a forma de calçados, móveis, revestimentos internos de aeronaves ou de automóveis, os laminados sintéticos servem de infinitas formas para proporcionar beleza, resistência e conforto. A Cipatex (Cerquilho, SP) é uma importante empresa desse segmento, com forte atuação nos mercados calçadista, moveleiro, automotivo, náutico entre outros. A empresa participou, no começo de fevereiro, do 5º Salão Inspira Mais, em São Paulo, SP, e, em meados de março, da 36ª edição da FIMEC – Feira Internacional de Couros, Químicos, Componentes, Máquinas e Equipamentos para Calçados e Curtumes, no Parque de Exposições FENAC, em Novo Hamburgo, RS.
COMPONENTES
Os laminados da Cipatex são de dois tipos principais: de poliuretano e de PVC. Fabricados pelos processos de espalmagem, calandra e extrusão, os laminados desses materiais tornam os tecidos maleáveis e permitem acabamentos de nível elevado, similar ao couro, por exemplo. A depender do uso, são aplicados poliuretanos mono ou
PO L I U R E T A N O - TECNOLOGIA & APLICAÇÕES
Laminados_PU48_02.indd 38
bicomponentes. Alguns usos dos laminados de PU e PVC: móveis, calçados (cabedal, forro e solados, palmilhas), interior de automóveis, etc. A Cipatex, que tem 47 anos de existência, começou a trabalhar com poliuretano em 1999.
BASES COAGULADAS
Segundo Leonardo Vieira, gerente de produtos e desenvolvimento da Cipatex, a empresa é a primeira fabricante nacional a produzir ela mesma as bases coaguladas de poliuretano que são posteriormente aplicadas sobre tecidos, não tecidos ou outros substratos. “O PU, que também pode ser base água, é aplicado após a espalmagem, e pode também ser utilizado, em camadas, entre lâminas de PVC”, disse.
CALÇADOS
Em calçados, a aplicação de laminados é indicada, dentre outros fatores, pela restrição, por motivos de perdas, do uso de couro. Muito similares ao couro natural (ao contrário dos de PVC), os laminados de poliuretano são mui-
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LAMINADOS to leves e permitem altas performances em diversos quesitos, além de conseguirem transpirar (ao contrário do PVC). “Os laminados de PU para calçados de alta performance – diga-se, esportivos – permitem alcançar resistência à hidrólise de 5 anos, resistência de 4,5 quilos em abrasão, por meio de dinamômetro, e resistência à flexão acima de 150 mil ciclos sem deformar”, Laminados: qualidade e resistência afirmou Vieira, que nota que esses resultados são alcançados também pelos laminados de PVC, com conforto, porém, muito prejudicado, no caso do PVC. Outro mercado para os laminados de PU é o de calçados femininos. Estima-se que o mercado de PU de forma geral cresça 10% ao ano, com destaque para o setor calçadista.
OUTROS MERCADOS
Forração de portas, revestimentos para bancos, coifas, etc., são alguns dos usos de laminados de poliuretano no interior de automóveis, às vezes por meio de poliuretanos 100% sólidos, de elevada resistência. “Nas laterais internas,
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nas partes posteriores dos bancos e outros usos, menos nos assentos, os poliuretanos aparecem”, disse Vieira. No mercado náutico, os poliuretanos precisam ter proteção contra raios ultravioleta.
INSPIRA MAIS
No 5º Inspira Mais, ocorrido no começo de fevereiro em São Paulo, a Cipatex destacou-se por lançar 5 linhas novas de laminados de PU para sua coleção Primavera-Verão, utilizados em calçados esportivos e femininos. “A produção nacional de coagulados de PU permite enfrentar a concorrência estrangeira de igual para igual. Além do que estamos também exportando nossos produtos”, explicou Vieira. Segundo Fabiano Bianchi, atualmente 15% da produção da Cipatex é exportada para 20 países. Hoje, segundo Vieira, os chineses superaram os fabricantes italianos, que há apenas 10 anos dominavam tecnologicamente o mercado. Outro destaque da empresa no salão foi o laminado PorUs Acqua, espalmado, com 100% de resinas base água, não agressivas ao meio ambiente, em parceria com a Lanxess alemã.
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Poliureia: solução definitiva para um grave problema
Fuvest: impermeabilização completa
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REVESTIMENTOS
Escolhida para proteger as provas do maior vestibular realizado no país, a poliureia resolveu definitivamente problemas de infiltração que atacavam o prédio da fundação organizadora das provas
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Duroshield
Fuvest (Fundação para o Vestibular) concentra a responsabilidade pela confecção, organização, correção e guarda das provas para entrar na Universidade de São Paulo (USP). Sob sua responsabilidade ficam,
Antes da obra: problemas de infiltração
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durante 5 anos a contar da realização dos exames, todas as provas feitas por, em média, 100 mil candidatos por ano. Só que havia um problema. O prédio da Fuvest, localizado no campus na Cidade Universitária, em São Paulo, vinha apresentando já há alguns anos problemas de infiltração. Isso comprometia, como consequência, a integridade das provas armazenadas. Era preciso achar uma saída. A solução foi aplicar poliureia em toda a laje do prédio, de forma a impermeabilizá-la. Para isso, foi deixado de lado o paliativo de realizar obras pontuais, nos locais de infiltração. Ao invés disso, optou-se por compor uma superfície monolítica, sem emendas, de um produto – a poliureia – que de forma alguma permitiria a entrada de água para o piso inferior, assim como resistiria à ação dos raios ultravioleta e ao tráfego de pessoas. “Optamos para essa obra pelo uso de uma formulação de poliureia híbrida compatível com a aplicação”, disse Hamilton Nogueira, diretor da Duroshield (Caxingui, SP). Além de proporcionar as resistências almejadas, a poliureia híbrida sairia também mais em conta que a poliureia pura. Antes da aplicação, feita numa área de aproximadamente 2 mil m2, foi realizada a limpeza mecânica da área, por meio de hidrojateamento e lixamento.
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Duroshield
A aplicação, na área seca, de um primer – no caso de epóxi – veio logo a seguir. Esse primer pode consistir, a depender do caso, de um sistema por spray. Em seguida, veio a aplicação da poliureia, aplicada por equipamento de airless tipo hot spray bicomponente, com pressões entre 2500 e 3500 libras. A obra levou 30 dias. A opção pela poliureia híbrida, na qual a química do isocianato está associada à reação com uma blenda de polióis e poliaminas, demandou o emprego de mão de obra experiente e treinada para o sucesso na aplicação, vista a existência de umidade residual no local. Os resultados foram uma superfície com dureza Shore D 40, com elasticidade de até 300%, o que já era suficiente para essa aplicação em especial. Por fim, de forma a atender ao projeto arquitetônico do prédio, toda a área recebeu acabamento em poliuretano alifático elastomérico na cor escolhida pela Fuvest.
Duroshield
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Aplicação do primer: cuidados
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O poliuretano na tecnologia sustentável da CasaE da BASF
CasaE: materiais ecologicamente sustentáveis
BASF
CONSTRUÇÃO CIVIL
Em cerimônia muito concorrida, a BASF apresentou em São Paulo algumas tecnologias em poliuretano utilizadas na CasaE, projeto de destaque que pretende mostrar ao mercado soluções sustentáveis para a casa do futuro
O
início de março deste ano foi a data escolhida pela BASF para apresentar ao mercado sua proposta de construção para economia e eficiência energética no Brasil. A CasaE, como é chamada, é um projeto com investimento estimado em 3 milhões de reais que será construída, em seis meses, num terreno da Avenida Vicente Rao, em São Paulo, com as mais recentes e eficientes tecnologias da empresa para esse setor. Algumas dessas tecnologias utilizam poliuretano. A CasaE é a proposta da empresa para o novo cenário que afetará o mundo nos próximos anos, com aumento da população idosa, 9 bilhões de habitantes e 75% da população nas cidades, a qual exigirá moradias confortáveis e ecologicamente sustentáveis. “O mercado da construção é estratégico para o crescimento da empresa nos próximos 10 anos. Queremos mostrar que o conceito construtivo (método, técnica e produtos) utilizado na CasaE pode ser utilizado em uma moradia comum, sendo totalmente factível ao mercado. Queremos, aos poucos, transformar a cultura da indústria da construção e de seus consumidores”, diz Alfred Hackenberger, Presidente da BASF para a América do Sul.
POLIURETANO
Três tecnologias em poliuretano foram apresentadas no evento do lançamento da pedra fundamental da obra: Elastocoat, sistema de poliuretano de dois componentes; Elastopave, composto de poliuretano, e o Elastopor/Elastopir, espuma rígida de poliuretano. Os poliuretanos entram na CasaE como Elastopave: utilizações diversas soluções para conforto térmico e redução no consumo de energia. Nesses quesitos, entram as linhas Elastopor e Elastopir, espumas rígidas de poliuretano (Elastopor) e de poliisocianurato (Elastopir). As espumas rígidas são também aplicadas como o principal material de painéis metalizados em sanduíche, como fachada e materiais de telhado, em câmaras frigoríficas e em instalações de armazenamento. “O ElasElastocoat: elastômero topor será utilizado em paredes divisórias da impermeabilizante
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sala e dos quartos em painéis do tipo sanduíche e na cobertura da casa será aplicado por spray”, disse Marcos Carreiro, consultor térnico/vendas da BASF. “Será utilizado também como núcleo de telhas na casa de máquinas e guarita”. A densidade do material será de 42kg/m3 com fator K de 0,021 W/mK (a espessura será definida posteriormente). Já o Elas- Espuma rígida de PU: telhas, dentre topir é um material indicado onde se outros usos requeiram propriedades de resistência a propagação de chamas com especificações mais elevadas. “Será aplicado nas áreas que necessitam de alta proteção ao fogo como a casa de máquinas. O fator K será o mesmo que o Elastopor: 0,021 w/ mK e utilizado em núcleo de telhas ou painéis”, completou Carreiro. Outros usos do poliuretano incluem os pisos drenantes, em que são utilizados os produtos Elastocoat (sistema de poliuretano de dois componentes), como ligante ou membrana impermeabilizante, e Elastopave, composto que, misturado a pedras ou cascalhos, funciona como uma supercola, formando superfícies resistentes e drenantes. O Elastocoat é um sistema de poliuretano que consiste na mistura de um poliol amínico de alta reatividade e isocianato modificado. Conhecido por poliuréia, ele é utilizado como impermeabilizante. “O Elastocoat é aplicado por spray e forma uma camada de pequena espessura com alta resistência mecânica e resistência à abrasão aliada a propriedades de elasticidade/alongamento”, afirmou Carreiro. “A vida útil do produto depende do tipo de aplicação para a qual será utilizado. Na CasaE, o Elastocoat será utilizado para impermeabilizar o piso da guarita e a cobertura da casa”. Já o Elastopave, que é um sistema de dois componentes: o isocianato e o poliol, é aplicado em qualquer tipo de substrato como seixos e brita e após um período de cura, que pode variar entre 1 a 3 dias, ele deixa o local pronto para ser utilizado como via pedestre ou veicular. “Na CasaE, iremos aplicar o produto no jardim, áreas de passeio e também em partes do estacionamento”, afirmou Carreiro. O Elastopave apresenta um potencial de drenagem de 100% do líquido da superfície sendo que 87% do volume é drenado diretamente para a camada de solo que está logo abaixo do local aplicado.
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GRANDES OBRAS Isolamento em PIR atinge novos patamares na Bélgica A construção da mais alta torre de escritórios da Bélgica e uma poliisocianurato que lhe dá excelentes qualidades em termos de
O
grupo financeiro belga KBC está construindo uma impressionante torre de 27 andares na cidade de Ghent, Bélgica. Com altura de 119 metros, a Arteveldetoren (também chamada de Torre MG) será a nova sede do braço de seguros da KBC. Será a mais alta estrutura da cidade, o mais alto edifício de escritórios da Bélgica e o primeiro edifício da Europa com fachada de pedra natural a empregar isolamento em poliisocianurato (PIR). A inclusão de painéis isolantes em PIR é um marco que acompanha os esforços contínuos da IKO Insulations – fornecedor de primeira linha de produtos de isolamento de PIR – na promoção do alto valor de isolamento das placas de PIR. O projeto também vem anos após extensas visitas da equipe da Huntsman Polyurethanes para executivos europeus em posições-chave evidenciando a segurança do isolamento em PIR numa ampla gama de projetos arquitetônicos. O projeto em PIR começou em 2010, quando desenvolvedores da Arteveldetoren pediram à IKO Insulations que avaliasse o fornecimento de um sistema de isolamento para paredes de alta performance. Embora a presença do isolamento em PIR não tenha precedentes num edifício dessa altura na Europa, a IKO Insulations convenceu a equipe de projeto da torre de que a espessura e leveza de seus painéis IKO enertherm ALU 50 TG eram a melhor solução para instalação e eficiência de energia.
PAINÉIS DE ALTA PERFORMANCE
Feitos de finas placas de alumínio puro, com núcleo de espuma rígida de poliisocianurato baseada no MDI da Huntsman, os painéis possuem espessura de 4,72 polegadas, com um valor R de 5,2 m2K/W e livres de clorofluorocarbonos (CFCs) e outros elementos similares. Graças ao valor de lambda de alta performance dos painéis (0,023 W/mK) (40% menor que a variante de lã de vidro), os desenvolvedores puderam economizar uma significante quantidade de dinheiro usando fixações de aço inox mais curtas para colocar as pedras naturais no lugar. A natureza extremamente leve dos painéis também os tornam fáceis de instalar e seu sistema de fechamento ajuda a prevenir a entrada de água e a criação de pontes térmicas.
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Arteveldetoren: maior torre comercial da Bélgica
Com a equipe da Arteveldetoren convencida dos benefícios do material, a IKO Insulations precisava também convencer o Centro de Pesquisa de Fogo Ghent Warrington – um instituto europeu renomado, constituído em reconhecida autoridade em termos de segurança de fogo. Para cumprir o desafio, uma série de modelos de PIR foram desenvolvidos para serem submetidos a ensaios muito rigorosos.
RESISTÊNCIA AO FOGO
Expostas às chamas, as placas demonstraram excelentes propriedades de resistência ao fogo. Elas não derreteram, não espalharam o fogo nem produziram gotejamento com chamas. Elas também produziram baixas emissões de fumaça e ajudaram a prevenir a extensão do fogo – características que dariam aos serviços de emergência mais tempo para evacuar o bloco da torre no caso de um fogo real. Persuadidos da segurança do isolamento, foi conseguida autorização para ir em frente. A construção da torre vem atualmente progredindo à razão de um andar por semana. Estimando que a obra esteja concluída na Primavera de 2012, a Arteveldetoren possuirá mais de 11 mil metros quadrados de isolamento IKO enertherm. Bert Declerck, gerente de isolamento de marketing de produto e vendas da IKO Insulations, disse: “A Arteveldetoren é um projeto magnífico. Quebrando recordes belgas de construção, ele será um marco no uso de isolamento baseado em poliuretano em edifícios de grande altura na Europa. Nós trabalhamos nesse tipo de iniciativa há vários anos e estamos satisfeitos em termos uma referência de alto perfil para usar como futuro estudo de caso”. Poliisocianurato: altos índices de isolamento Huntsman
isolamento térmico e resistência ao fogo
Huntsman
das maiores da Europa envolve o uso de painéis isolantes em
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Catálogo de Visitação da
FEIPLAR COMPOSITES & FEIPUR 2012
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C
omo realizado em todos os anos nos quais acontece a FEIPLAR COMPOSITES & FEIPUR, neste ano será publicada uma nova edição do CATÁLOGO OFICIAL DE VISITAÇÃO (edição ampliada e conjunta da Revista Composites & Plásticos de Engenharia e Revista Poliuretano). Este catálogo, publicado em português, espanhol e inglês, tem o objetivo de mostrar, de forma muito detalhada, todas as soluções apresentadas pelos expositores da feira e informar sobre todos os eventos paralelos à feira (9 painéis setoriais, 3 congressos internacionais, 3 Prêmio Excelência, 12 demonstrações técnicas, 5 projetos especiais como Alunos na FEIPLAR, Como montar sua empresa, Visitantes VIPs e Oportunidades de Investimentos). Com uma tiragem de 22.000 exemplares será distribuído para o mailing habitual das revistas 20 dias antes da feira e também será distribuído na entrada do pavilhão de exposições, para todos os visitantes. O Catálogo, além de descrever e nortear os visitantes, apresentando a localização dos estandes, descrição dos produtos expostos, cronograma e tema dos congressos e painéis setoriais que ocorrerão durante o evento, e trabalhos inscritos nos Prêmios Excelência, serve também como uma importante fonte de consulta, durante o ano todo, apresentando fornecedores e distribuidores específicos deste setor.
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NOVIDADE
Chuteira ergonômica: design a serviço da eficiência Produto inovador e polêmico, a chuteira ergonômica do designer
gols. Veja em que consiste o produto
O
mundo está repleto de oportunidades para quem tem boas ideias. Mas, para que elas se tornem realidade, é preciso bem mais do que imaginação. A chuteira ergonômica ou “quadrada”, como está ficando conhecida, é uma invenção do designer Antonio De Mitry que acaba de ser patenteada e que vem causando muita polêmica nos últimos meses, chegando a aparecer em programas na TV Globo e Record, assim como em reportagem do jornal “O Estado de S. Paulo”, com o apelido “chuteira quadrada”.
COMO NASCEU A IDEIA
De Mitry conta que a ideia surgiu de tanto assistir partidas de futebol e constatar o percentual de chutes que vão para fora da meta (segundo ele, mais ou menos 80%). Por que isso? Segundo De Mitry, porque a chuteira, ou seja, a ferramenta que o jogador está usando, está simplesmente “errada”. “Curvas côncavas (como as da bola) não coincidem com curvas convexas da chuteira, daí que os chutes aplicados não seguem a direção pretendida pelo jogador”, explicou.
A PRIMEIRA PEÇA
Sabendo que de nada adiantaria a ideia sem uma demonstração prática, De Mitry esculpiu em resina poliéster insaturado uma biqueira com conformações ergonômicas, ou seja, com curvas coincidindo com a curva da bola, o que promove maior área de contato com a bola e maior quantidade de vetores força, direcionando e proporcionando potência aos chutes. A partir da biqueira ergonômica, De
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Chuteira quadrada: poucas adaptações
De Mitry:
a ciência us
ada para
Antonio De
abordagem científica ao ato de fazer
Mitry
Antonio De Mitry propõe uma
fazer gols
Mitry conformou o molde necessário (também em composites) e passou à escolha do material da biqueira.
205x
ONDE ENTRA O POLIURETANO
De Mitry cogitou diversos materiais para compor a nova biqueira, sendo o poliuretano um deles. O silicone ele descartou pelo peso, era muito superior ao desejado. O EVA foi também descartado, pela processabilidade: De Mitry não conhecia ninguém que pudesse injetar o material no molde. “Meus amigos são do ramo do poliuretano”, disse. Os principais fatores técnicos que o levaram a escolher o poliuretano para fabricação da chuteira foram: o baixo peso, a flexibilidade, a rigidez e a facilidade de formulação e de processamento. “O poliuretano utilizado é flexível e a formulação muito simples, o mesmo acontecendo com a injeção”, explicou. “Eu fiz o primeiro exemplar da biqueira em poliuretano na minha lavanderia, na mão mesmo”.
A FASE DE TESTES
Para fabricar a chuteira, De Mitry contratou um sapateiro, que achou o calçado tão horrível que quase não aceita o trabalho. As matérias-primas empregadas na fabricação: poliuretano com densidade 33, vinyl e couro. Inserto em poliuretano: apenas 20 gramas
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Antonio De Mitry
NOVIDADE Antonio De Mitry
A GALOCHA
Como os programas de TV também mostraram, houve perplexidade e resistência ao uso da chuteira ergonômica. As razões foram diversas: a chuteira era feia, estranha, difícil de usar, o jogador poderia ser alvo Galocha (à direita): para de gozação, etc. Pensando facilitar a aceitação nisso, De Mitry foi além, criando a galocha acoplável, uma peça em poliuretano flexível moldado feita para ser aplicada por cima da chuteira comum e causar o mesmo efeito prático que a chuteira ergonômica. “A galocha diminui o impacto negativo da chuteira”, comentou.
Passe lateral: maior área de contato
Chute de bico: maior número de vetores força
Com o exemplar da chuteira ergonômica em mãos, De Mitry foi à prática. Levou as chuteiras a um campo de futebol de várzea e propôs o seu uso a alguns jogadores. Uns disseram sentir problemas de calçá-las. Outros disseram que seu uso requereria uma certa adaptação. Houve também jogadores que, ao comprovarem a tese de De Mitry, queriam levar a chuteira a qualquer custo, o que o designer não permitiu, prometendo que quando acontecesse a produção, ele lhe daria um exemplar. 205x135_Poliuretano:Layout 1
27.02.2012
10:19 Uhr
PLANOS
De Mitry sonha alto. Quer ver a chuteira ergonômica sendo fabricada pelos grandes grupos que vendem chuteiras no mundo, como Nike, Adidas, Mizuno, etc. Para isso, divulga seu achado aos quatro ventos. Alguns antigos clientes ligam para ele, surpresos por vê-lo ainda em plena atividade. De Mitry, que tem 76 anos de idade, não se mostra surpreso. O design está em seu sangue.
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Pur(e) Fascination...
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TECNOLOGIA Polióis poliéster de base biológica para adesivos hot melt reativos de PU
MUDANÇA DE POLÍTICA VERDE
Enquanto no passado polióis poliéster convencionais eram quase todos baseados em blocos de monômeros petroquímicos , por vários anos os departamentos de pesquisa e desenvolvimento para o desenho de polímeros vêm se defrontando com novos desafios. A demanda pelo aumento do uso de matérias-primas renováveis na indústria química tem aumentado de forma constante desde a adoção do Protocolo de Kyoto em 1997 e agora se estende muito além do simples desenvolvimento de biocombustíveis. A indústria química inteira tem sido submetida a uma mudança de política verde por vários anos e está fortalecendo de forma constante sua imagem de lucrativa sustentabilidade. A eficiência de recursos é considerada uma das forças condutoras para o crescimento no futuro. Isso é confirmado, por exemplo, por uma análise conduzida pela consultoria de gerenciamento Frost & Sullivan 2 em 2008, de acordo com a qual as vendas no mercado global por químicos de matérias-primas renováveis crescerá 28% entre 2007 e 2015 (Figura 2).
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As autoras: Sabine Thüner (sabine.thuener@evonik.com) é gerente de marketing de hot melts na Evonik Industries AG em Marl, Alemanha. Gabriele Brenner (gabriele.brenner@evonik.com) gerencia Tecnologia aplicada de hot melts reativos, e Dra. Christina Diehl (christina.diehl@evonik.com) gerencia Gerenciamento de inovação de poliésteres para adesivos.
Volume (milhares de toneladas) Vendas (milhões de dólares)
Volume (milhares de toneladas)
O
desenvolvimento de polióis base poliéster de hidroxilas sob medida teve um importante efeito na tecnologia de adesivos hot melt monocomponentes com cura por umidade há alguns anos. Desde então, os copoliésteres amorfos, líquidos e cristalinos, que podem ser combinados de acordo com o conceito de montagem de blocos, têm permitido o desenvolvimento de formulações específicas de hot melts de PU reativos (RHM) para várias aplicações nas indústrias de adesivos e selantes. Análises de mercado confirmam um crescimento rápido e significativo no passado: a demanda global por polióis de poliéster cresceram numa média de 5,4% por ano entre 2005 e 2008 1. Os hot melts monocomponentes de PU baseados em polióis poliéster são bastante resistentes a altas temperaturas, proporcionam altas resistências finais, baixas temperaturas de processamento e um amplo espectro de adesão em vários substratos. Resistências iniciais muito altas também possibilitam um processamento rápido - e as vantagens são óbvias: tempos de ciclo curtos traduzidas em eficiência de energia e altos níveis de produtividade.
Vendas (milhões de dólares)
Os primeiros polióis poliéster baseados em matérias-primas renováveis já foram desenvolvidos e estão prontos para entrar no mercado. Quais foram os desafios de desenvolver poliéster de base biológica e produzir as primeiras formulações-chave para adesivos hot melt reativos de poliuretano? O artigo a seguir apresenta alguma informação e compara os perfis de propriedades de várias formulações modelo de RHMs (hot melt reativos de PU) baseadas nesses novos polióis poliéster
Figura 2 – Análise de mercado “Químicos de matérias-primas renováveis” 2007 - FC 2015
Matérias-primas renováveis são definidas como produtos agrícolas e florestais que são usados por seres humanos para geral calor, eletricidade ou combustíveis ou para fabricar químicos de base. Ao contrário de substâncias petroquímicas, as matérias-primas renováveis não são finitas e nos ajudam portanto a proporcionar recursos sustentáveis.
IDENTIFICANDO MONÔMEROS DE BASE BIOLÓGICA
Os desafios para uso de material começa por identificar monômeros apropriados. Os diésteres aromáticos e alifáticos, ácidos dicarboxílicos e dióis de base petroquímica usados para produzir polióis poliéster geralmente não estão disponíveis como materiais de base biológica. Consequentemente, eles não podem ser simplesmente substituídos, o que significa que monômeros inovadores de base biológica precisam ser identificados e testados de acordo com a sua adequabilidade à síntese de poliéster. O foco principal da pesquisa é a adequabilidade básica de ácidos dicarboxílicos ou dióis de base biológica, por exemplo, da soja, milho ou óleo de rícino: há suficiente reatividade na reação de policondensação e ela é incorporada no poliéster? Eles têm suficiente estabilidade sob as duras condições de reação da polimerização de derretimento de
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TECNOLOGIA forma que a decomposição ou outras reações secundárias possam ser excluídas? Se esses requisitos elementares são cumpridos, basicamente vários monômeros novos são considerados adequados, os quais em alguns casos nem são acessíveis via petroquímicos. Isso pode possibilitar o acesso a poliésteres inovadores para a formulação de adesivos com propriedades melhoradas. Por exemplo, monômeros de longas cadeias lineares podem ser recuperados a partir de gorduras e óleos e recomendados para sintetizar políester altamente cristalinos com resistência inicial aprimorada. Dois objetivos devem ser perseguidos no desenvolvimento de polióis poliéster de base biológica: * O espectro de ação dos formuladores de adesivos não pode ser restringido; em outras palavras, uma variada combinação de poliésteres amorfos, líquidos e cristalinos baseados no conceito de montagem de blocos deve também ser possível com os tipos de base biológica. * Uma grande parte de monômeros de base biológica no poliéster é desejável; o conteúdo mínimo deve ser de 30% em peso.
POLIÉSTER DE BASE BIOLÓGICA: STATUS QUO
Para determinar o tempo de trabalho, fitas de papel são aplicadas no filme adesivo em intervalos determinados e eles são puxados novamente tão logo a superfície alcança o estado de tack-free. O tempo de trabalho é o ponto no tempo em que a última fita de papel exibe rasgo da fibra. Com o tempo de configuração é determinado o ponto no tempo em que dois substratos de madeira de faia adesivados em formato em T podem sofrer cargas de um peso de 500 g. Inicialmente, as propriedades dos hot melts reativos foram determinadas na base de polióis poliésteres individuais. Como mostra a Figura 4, os poliésteres amorfos têm tempos de trabalho e tempos de configuração mais curtos, enquanto os tipos líquidos permitem a formulação de adesivos altamente flexíveis. Os produtos cristalinos controlam o comportamento de configuração e aumentam a coesão do adesivo. Em outros experimentos foram pesquisadas as propriedades de RHM de misturas binárias e ternárias de tipos de poliéster especialmente escolhidos. Baseada no RHM 1, que é baseado no poliéster K1, a adição do poliéster líquido F1 prolonga o tempo de trabalho e o tempo de configuração do hot melt reativo RHM 2. Por outro lado, as formulações de RHM 3 e 4, baseadas nas misturas ternárias de A2, F1 e K1, exibem tempos de trabalho longos e um tempo de configuração relativamente curto. Com a adição de um tipo amorfo o tempo de trabalho relativamente longo permanece mas o tempo de configuração torna-se mais curto. Para encurtar o tempo de configuração ainda mais e para aumentar a resistência inicial para aplicações tais como um perfil, o envolvimento é adequado com o mais elevado poliéster cristalino K2 (formulações RHM5 e RHM6) (Figura 5).
Os primeiros polióis poliéster de base biológica que cumprem esses requisitos têm sido desenvolvidos e comercializados sob a marca Dynacoll Terra. Pode-se prover formuladores de adesivos com seis diferentes poliésteres de base biológica - dois tipos amorfos, dois líquidos e dois cristalinos. Para Parcela de alcançar suficiente densidade de crosslink e, ao Temperatura Ponto de Viscosidade monômeros Valor de Valor de Ponto de Tipos de de transição amolecimento de mesmo tempo, viscosidades boas e manuseáveis, de base OH ácido derretimento poliéster vítrea (R&B) derretimento foi escolhido um valor de hidroxila (OH) de 30. A biológica de base biológica [mg [mg Figura 3 mostra um panorama das propriedades [o C] [o C] [Pa s] [%] [o C] KOH/g] KOH/g] desses tipos de poliéster de base biológica. Amorfo Num modelo, experimentos de polióis poliA1 > 30 30 máx. 2 30 85 35 (130º C) éster foram combinados uns com os outros em A2 > 30 30 máx. 2 30 90 32 (130º C) termos de um sistema de montagem de blocos em Líquido várias difernetes razões de mistura e as propriedaF1 > 85 30 máx. 2 -38 4 (80º C) des físicas e de adesivação dos hot melts reativos F2 > 75 30 máx. 2 -41 4 (80º C) foram sujeitas a ensaios. A depender da seleção e Cristalino da razão de mistura de tipos amorfos, líquidos ou K1 100 30 máx. 2 -45 55 60 2 (80º C) cristalinos as propriedades dos hot melts reativos K2 100 30 máx. 2 -20 65 80 3 (80º C) (RHMs) podem ser definidas sob medida usando Figura 3 – Características de tipos de poliéster de base biológica métodos conhecidos.
FORMULAÇÕES DE RHM COM POLIÉSTERES DE BASE BIOLÓGICA
Uma análise das importantes propriedades dos hot melts, tais como viscosidade, tempo de trabalho, comportamento de configuração, resistência inicial e coesão proporciona a primeira informação no desenvolvimento de formulações-guia. A fabricação de adesivos hot melt de cura por umidade no material derretido é feita pela conversão dos polióis e misturas com o 4,4’-difenilmetano diisocianato (MDI) numa razão OH/NCO de 1/2.2.
RHM baseado em poliéster de base biológica Amorfo A1 A2 Líquido F1 F2 Cristalino K1 K2
Viscosidade de derretimento 130º C [Pa s]
[o C]
(s)
(s)
400 350
105 100
<5 <5
<5 <5
5 4
(-) (-)
> 24h > 24h
> 24h > 24h
10 15
1100 1200
6 4
61 78
660 100
150 50
27 28
600 500
[N/mm2]
[%] frágil frágil
* depois de 7 dias de cura a umidade a 20º C e umidade relativa do ar de 65% Figura 4 – Propriedades de hot melts reativos baseados em polióis poliéster de base biológica
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Ponto de Tempo Tempo de Resistência amolecimento de Alongamento * configuração à tensão * (R+B) trabalho
j A N E I R O • m A R Ç O • 2012
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TECNOLOGIA TEMPO DE CONFIGURAÇÃO MAIS CURTO NA LAMINAÇÃO DE SUPERFÍCIES PLANAS
Considerando o uso de polióis poliéster de base biológica em hot melts de PU reativos, a formulação RHM3 produziu resultados especialmente positivos na laminação de superfícies planas e materiais de madeira (Figura 8). Tempo (s) Tempo de trabalho Tempo de configuração
Formulação de RHM
1
2
3
4
5
6
30
25
25
25
50
30
25
25
25
50
40
50
25
A2 F1 Partes de poliol por peso
K1
100
K2
25
MDI
50
OH/ NCO 1/ 2,2
Características [Pa s]
7
6
17
10
11
13
Tempo de trabalho
Viscosidade a 130º C
[s]
660
900
840
1200
130
80
Tempo de configuração
[s]
180
400
150
160
50
15
Figura 5 – Características de conversão de produtos com MDI
REQUISITOS DE ADESÃO
Deixando de lado as propriedades físicas de uma formulação, o adesivo precisa também naturalmente satisfazer requisitos de adesão. A mistura ternária RHM3 mostrou propriedades de adesão especialmente boas para diferentes substratos após ser curada por 7 dias a 20º C numa umidade relativa do ar de 65% (Figura 6). Madeira
Alumínio
bom
excelente
Figura 6 – Propriedades de adesão
A versatilidade do espectro de adesão é muito importante, dado que os hot melts reativos processados com equipamento padrão (tais como sistemas de aplicação com rolete) são usados em tecnicas de junção em várias indústrias diferentes. Enquanto o foco da indústria de trabalho com madeira é o bandeamento de lâminas, o envolvimento de perfis e a laminação de superfícies planas, na indústria automotiva os adesivos hot melt são usados principalmente no interior de automóveis para aderir vários substratos diferentes. Outras áreas de aplicação para adesivos hot melt de PU reativos são lombadas de livros, adesivagem de peças sanduíche na indústria da construção (Figura 7) e adesivagem na indústria têxtil, como em membranas respiráveis.
Figura 7 – Adesivagem de material sanduíche e laminação de superfície plana
PO L I U R E T A N O - TECNOLOGIA & APLICAÇÕES
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RHM de poliésteres estabelecidos
RHM 3 de poliésteres de base biológica
Figura 8 – Comportamento de configuração de hot melts reativos com tempo de trabalho longo
Em alguns casos, os adesivos hot melt reativos formulados exclusivamente com polióis poliéster convencionais não preenchem o perfil de requisitos para laminação de superfícies planas com respeito a tempos de trabalho muito longos de forma a garantir tempos de manuseio suficientemente longos com uma boa resistência inicial e um tempo de configuração relativamente curto. Com uma combinação adequada de biopoliésteres inovadores é agora possível formular hot melts reativos com as propriedades desejadas melhoradas. A ideia de “química verde” é especialmente óbvia na laminação de superfícies de madeira, dado que a sustentabilidade ecológica ocupa o lugar de outros produtos sob a forma de uma cascata de três níveis: a. Uso de hot melt reativos (RHMs) com eficiência de energia b. Formulação de RHMs com base em polóis polésteres de base biológica c. Adesivagente em materiais renováveis, madeira. Outras aplicações são os primeiros materiais decorativos baseados em matérias-primas renováveis, disponíveis na indústria automotiva.
RESUMO
Deixando de lado várias atividades diferentes de pesquisadores e desenvolvedores da indústria, diversos institutos estão também trabalhando de forma intensiva no campo da “química a partir de matérias-primas renováveis”. Em estreita colaboração entre companhias e institutos, a pesquisa vem levando a novas soluções para o uso sustentável de recursos. A despeito dos primeiros sucessos com os poliésteres de base biológica na formulação de hot melts de PU reativos, o trabalho de desenvolvimento nesse campo está ainda no começo. O monitoramento contínuo do mercado com o foco em matérias-primas novas e comercialmente disponíveis é um requisito para a completa triagem de matérias-primaas para descobrir monômero de base biológica para a síntese de poliéster. À parte a substituição sustentável de monômeros petroquímicos, outro foco está no uso de novos monômeros, que são disponíveis apenas a partir de fontes renováveis. Desta forma, será possível sintetizar polióis poliéster que não são apenas de base biológica mas que também têm perfis de propriedades melhoradas para uso em hot melts reativos. Isso permitirá a abertura de novos campos de aplicação. Artigo publicado, com autorização por escrito, e com pequenas adaptações pela Adhesives & Sealants, 4/2011, páginas 20 a 23
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