Técnicas de Análise Térmica em Polímeros

À medida que as indústrias trabalham cada vez mais com polímeros reciclados e recicláveis, a análise térmica desempenha um papel importante para garantir que esses novos materiais atendam aos altos padrões exigidos. Neste guia vamos mostra tudo o que precisa de saber sobre a Análise Térmica em Polímeros.

Análise Térmica em Polímeros – O Que Precisa Saber

A análise térmica é uma técnica essencial na caracterização de polímeros, crucial para a compreensão de suas propriedades e desempenho em diferentes aplicações. Os Polímeros, materiais compostos por cadeias longas de moléculas, são amplamente utilizados na indústria devido à sua versatilidade, neste sentido, a análise térmica permite determinar como estes materiais reagem ao calor, fornecendo dados valiosos para a indústria, desde o design de produtos até o controlo de qualidade.

Alguns exemplos de comportamentos de materiais que são monitorizados são peso da amostra, viscosidade, temperatura e mudanças nas dimensões da amostra. Estas mudanças mensuráveis são representadas num gráfico, cujas características fornecem informações precisas sobre propriedades fundamentais do material, como o ponto de fusão, transição vítrea e temperatura de cristalização. Com base nisso, é possível determinar as características e a composição de um material e prever como este se comportará em diferentes aplicações. Um exemplo simples é verificar se o plástico usado num motor de automóvel tem um ponto de fusão elevado o suficiente para permanecer sólido durante o uso.

Quais são os principais objetivos da análise de polímeros?

1. Controlo de qualidade
Num ambiente de produção, o principal objetivo da análise de polímeros é o controlo de qualidade. Garantir que os produtos de polímero atendam às especificações de aparência e desempenho durante a sua vida útil. Existem duas opções principais para o controlo de qualidade na produção: análise inline/online ou offline/atline. Vamos analisar as vantagens e desvantagens de ambas.

Inline/Online: Passa pela análise em tempo real diretamente na linha de produção, que permite detectar e corrigir problemas imediatamente. Ideal para situações que exigem resposta rápida, embora não seja adequado para todos os tipos de amostras e possa ter limites de deteção inferiores.

Offline/Atline: É uma análise realizada no laboratório ou próximo da linha de produção, com amostras retiradas da produção para avaliação. Embora não seja em tempo real, permite obter feedback rápido e usar equipamentos com melhores limites de detecção.

O controlo de qualidade offline inclui o seguinte:

Inspeção Visual: Verificação básica de defeitos visíveis, útil mas subjetiva.
Análise Química: Determina a composição dos polímeros, utilizando técnicas como cromatografia (mais demorada) e XRF (mais rápida e simples).
Análise de Propriedades Físicas: Avalia o comportamento do polímero através de testes como resistência à tração e impacto. A análise térmica é versátil e pode fornecer informações sobre a composição e características físicas do material.

2. Pesquisa e Desenvolvimento
O desenvolvimento de novos materiais para aplicações específicas requer análise para garantir que eles tenham as propriedades físicas e desempenho desejados. Garantir que os aditivos usados para controlar a cor final não afetarão a cristalização ou a resistência é uma parte importante da verificação de novas formulações no laboratório.

3. Resolução de problemas e tratamento de reclamações de clientes
Isto pode ser para solução de problemas internos, bem como devoluções ou reclamações de clientes. Exemplos de problemas com produtos baseados em polímeros incluem:

Partes deformadas ou turvas
Muito rígido ou não rígido o suficiente, resultando em amortecimento inadequado
Matéria-prima não pura

A análise térmica fornece informações sobre cristalização, aditivos de material, resistência e rigidez, entre outros. Muitas vezes, podemos usar a família de técnicas para realizar análises de causa raiz de problemas de produção ou lidar com reclamações de clientes, demonstrando que o material está a funcionar como deveria.

Vantagens da Análise Térmica

A principal vantagem da Análise Térmica é a capacidade de analisar com precisão as propriedades fundamentais do material em grandes quantidades. Mesmo em materiais complexos, é possível distinguir o comportamento dos polímeros constituintes para identificar o que está na mistura. Esta técnica aplica-se a uma vasta gama de materiais sem necessidade de curvas de calibração específicas, permitindo investigar facilmente novos materiais.

A preparação das amostras é mínima, não há necessidade de lidar com químicos perigosos, e, com algum treino, qualquer pessoa pode realizar as análises, especialmente com equipamentos altamente automatizados. Os procedimentos de análise são rápidos, muitos concluídos em menos de uma hora. O equipamento é barato de operar e não precisa ficar em standby quando não está em uso, o que reduz o consumo de eletricidade e gás.

Quer saber mais sobre análise de polímeros?

Faça Download do nosso Guia sobre como proteger a sua marca com análise térmica de polímeros tendo como objetivo explicar e desmistificar a análise térmica de polímeros, incluindo a interpretação dos resultados de algumas medições comuns do método ASTM. Clique na imagem para fazer os download.