Fluidez e Viscosidade

 

Uma propriedade muito importante para a escolha de determinado termoplástico é o índice de fluidez, principalmente no caso das poliolefinas e estirênicos. Quanto maior for o índice de fluidez, menor será a viscosidade do polímero e vice-versa.

Relação entre fluidez e viscosidade

Mas... O que é viscosidade em um plástico?

Viscosidade é a resistência ao fluxo que o plástico enfrenta quando está fundido, ou seja, se o plástico for muito viscoso ele tem dificuldade para escorrer pelo bico da injetora ou matriz da extrusora, ao contrário de um plástico de viscosidade baixa que vai escorrer facilmente.

Um exemplo bem simples é compararmos o mel com a água. O mel escorre com dificuldade, portanto é viscoso e consequentemente possui baixa fluidez. A água por sua vez escorre com muita facilidade, portanto tem baixa viscosidade e consequentemente alta fluidez.

O mel possui alta viscosidade

O índice de fluidez na prática

O índice de fluidez é verificado em um aparelho chamado plastômetro, comum em laboratórios de petroquímicas e recicladores de plásticos. O resultado dessa análise serve para o controle de qualidade e como orientação para o processo em que o plástico será destinado, sendo que polímeros com baixa fluidez são utilizados em processos de extrusão, enquanto os de média e alta são direcionados para moldagem por injeção.

O ensaio em laboratório de índice de fluidez não reflete exatamente o que ocorre durante o processamento em uma injetora, por exemplo. Isso acontece porque dentro do canal do plastômetro não existe o mesmo cisalhamento que ocorre dentro do canhão da injetora, assim como o plastômetro não possui rosca e sim um pistão; e seu canal fica na vertical, ao contrário da injetora que trabalha na horizontal. Além dessas que eu citei existem infinitas variáveis...

O que eu quero dizer com isso é que não existe muita diferença entre resinas com fluidez 38, 39 e 40, por exemplo; mas existe muita diferença entre resinas com índice de fluidez 3 e 40. No caso dos reciclados, o índice de fluidez é muito importante para se verificar a uniformidade dos lotes, pois se um lote apresenta fluidez 10 e o outro 20 significa que houve grandes mudanças na matéria-prima utilizada, o que poderá causar algumas alterações em parâmetros de processo do transformador.

Na tabela abaixo, é apresentada a relação entre o índice de fluidez e os diferentes processos de transformação para o PE e o PP. A células azuis indicam a fluidez adequada para cada processo:

RELAÇÃO ENTRE O ÍNDICE DE FLUIDEZ* E OS PROCESSOS DE TRANSFORMAÇÃO
Índice

Processo

Sopro Extrusão de filmes Termoformagem Extrusão geral Rotomoldagem Injeção
< 3,5            
3,5 a 6            
6 a 42            
> 42            

*  Método 190°C/2,16kg e unidade de medida utilizada g/10min

Tem como aumentar a fluidez de um plástico? E reduzir?

Tem como fazer os dois, mas não existem milagres no mundo do plástico...

Bom, para se aumentar a fluidez são usados agentes nucleantes e lubrificantes como o bissulfeto de molibdênio ou o PTFE. O talco, por exemplo, funciona como agente nucleante quando em proporções menores que 10%, aumentando ligeiramente a fluidez. Mas quando em proporções maiores que essa pode promover efeito contrário, assim como outras cargas (fibra de vidro, polibutadieno, TPU, e etc.).

Como interpretar um índice de fluidez da maneira errada

Um engano bem comum ao se ler o índice de fluidez em uma ficha técnica, é não prestar atenção no método que foi utilizado no teste. Vamos ver o exemplo abaixo:

Índice de fluidez do Terluran GP-35 da Basf

Trata-se de uma parte da ficha técnica do Terluran GP-35, famoso ABS de alto fluxo da Basf, onde são apresentados os resultados de testes de fluidez em três métodos de ensaio diferentes:

* Plastômetro a 230°C e 3,8kg de carga
* Plastômetro a 220°C e 10kg de carga

* Plastômetro a 200°C e 5kg de carga

O resultado em cada um dos testes foi 11, 34 e 3,1, respectivamente.

Se você usa esse material, ligou numa distribuidora boca-de-porco da vida pedindo um contratipo de fluidez 11, e te mandaram um de fluidez 11 pelo método de 10kg, sinto dizer que você dançou...

E como complicação pouca é bobagem, existem duas formas de se fazer o teste: medindo a taxa de fluidez do fundido apresentando o resultado em g/10min, e medindo a taxa volumétrica de fluidez apresentando o resultado em cm³/10min como no caso acima. A diferença entre o resultado das duas formas não é muito significativa para a maioria dos termoplásticos, já que possuem densidade próxima de 1g/cm³, mas deve-se atentar para materiais mais densos como o poliacetal.

   
   
 
 

Veja também:

Contratipos
Polipropileno - PP
Polietileno - PE
Fibra de vidro
Assuntos técnicos em geral
Processo de injeção
Agentes nucleantes

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Artigo postado em 22/04/2011

Sobre o autor:
Daniel Tietz Roda é Tecnólogo em Produção de Plásticos formado pela FATEC/ZL e Técnico em Projetos de Mecânica pela ETEC Aprígio Gonzaga. Trabalha na área de assistência técnica e desenvolvimento de plásticos desde 2008 e atualmente coordena o depto. técnico da Ambiental Recicladora.

   
   

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