7.2 Polimeros - Apostila

Universidade de So Paulo Escola Politcnica Departamento de Engenharia de Construo Civil

DURABILIDADE DOS POLMEROS

PCC 5726 PRINCPIOS DA CINCIA DOS MATERIAIS

APLICADOS AOS MATERIAIS DE CONSTRUO CIVIL

Prof. Vahan Agopyan e Prof. Antonio Figueiredo

Leila A. de Castro Motta

Nelson Silkunas

Antonio Rodolfo Jnior

SO PAULO Maio de 2002

Durabilidade de Polmeros 1

1 INTRODUO

1.1 Apresentao

O trabalho apresenta os fundamentos principais das caractersticas e estrutura dos

polmeros para uma melhor compreenso dos mecanismos de degradao e as principais

formas de preveni-los. Faz-se ainda um breve relato das principais aplicaes dos

polmeros como materiais de construo civil.

Apresenta-se com mais detalhes os aspectos ligados durabilidade dos polmeros,

que o enfoque principal do trabalho, tratando dos principais mecanismos de degradao

e as formas mais eficazes de combat-los. So abordados tambm os aspectos de

durabilidade para trs diferentes aplicaes dos polmeros na construo: uso em

impermeabilizaes, como fibras de reforo para matrizes cimentcias e a utilizao geral

do PVC. Finalmente faz-se uma anlise crtica de um artigo sobre a fotoestabilizao do

PVC por pintura protetora.

1.2 Os Polmeros na Construo Civil

O setor da construo civil vem sofrendo uma srie de alteraes, tanto no sistema

de produo da construo civil como no tipo de materiais utilizados, buscando o aumento

da produtividade e a reduo de custos. Para atender s exigncias decorrentes das

transformaes ocorridas no campo econmico, poltico, social e cultural do pas, as

empresas vm recorrendo a novas estratgias de atuao, visando reduo de custos de

produo e melhorias na qualidade dos produtos, especialmente quanto durabilidade.

Quando se fala em polmeros ou plsticos, faz-se primeiramente associao a

embalagens, brinquedos, entre outros. No entanto, quanto aplicao dos polmeros na

construo civil, o conhecimento da sociedade ainda parcial, embora existam produtos

utilizados h um bom tempo como canos de gua e esgoto em PVC, telhas plsticas,

condutores eltricos e tintas, tambm h aqueles produtos como revestimentos externos e

acsticos, calhas, janelas, dentre outros, recm lanados no mercado.

Outros setores, como o alimentcio, o automobilstico e o de eletrodomsticos

possuem maior tradio no mercado e uma maior escala de produo, quando

comparados aos produtos polimricos da construo civil. Alm deste fator, h ainda um

certo desconhecimento tanto por parte dos profissionais da construo como dos seus


clientes sobre a aplicao genrica dos polmeros no setor construtivo, considerando a

expanso da produo de componentes em diversos sistemas do edifcio.

Frente a isto, empresas produtoras de componentes polimricos para a construo

civil, aliadas a instituies de pesquisa, tm adotado polticas de divulgao do emprego

destes materiais atravs de eventos como encontros, simpsios, palestras tcnicas,

publicaes de manuais e artigos, ressaltando vantagens como aumento da produtividade,

condies de higiene da obra, menores custos de manuteno, maior segurana e melhor

conforto termo-acstico. Alm disso, investimentos em pesquisas sobre a durabilidade,

com uma vasta gama de informaes na literatura, contribuem para a maior aceitao e

confiabilidade nos produtos.

1.3 Objetivo

O objetivo principal do trabalho apresentar os mais comuns meios de degradao

dos polmeros descrevendo ainda os recursos principais para se evitar esta degradao,

dando a estes materiais durabilidade compatvel para a sua aplicao na construo civil.

1.4 Importncia

A definio de durabilidade o assunto de diversas publicaes no meio cientfico.

Segundo Pihlajavaara (1980), a seleo de um material para uso na construo civil um

esforo, antes de qualquer coisa, no sentido de garantia de seu desempenho quanto a

durabilidade.

Frohnsdorff; Masters (1980) exploram detalhadamente o assunto, e definem

durabilidade como sendo um atributo essencial da maioria dos materiais, caracterizada

pelo desempenho seguro de uma estrutura ou parte de uma estrutura, para uma dada

expectativa de vida til da mesma. No se pode esquecer que durabilidade no uma

caracterstica absoluta de um dado componente, mas sim um atributo que depende da

percepo das alteraes na qualidade do mesmo com o passar do tempo, e mesmo

manter suas caractersticas dentro de limites de controle durante sua vida til esperada. A

definio trazida por Pihlajavaara (1980) semelhante, reportando-se inclusive taxa de

perda de propriedades, que deve ser lenta, de modo que a vida til do componente seja

longa.

Os autores definem ainda outro termo importante capacidade de servio

(serviceability), que consiste da capacidade de um produto, conjunto, componente de

construo civil ou construo cumprir com as funes para as quais foi designado e


construdo. Com base nesta definio, durabilidade pode ainda ser definida como a

propriedade de um produto, conjunto, componente de construo civil ou construo

manter sua capacidade de servio por um determinado perodo de tempo.

No caso especfico dos materiais polimricos, por serem de histria mais recente

em comparao com outros materiais tradicionais como o concreto, ao e as cermicas, a

questo durabilidade de extrema importncia. Ter segurana que um determinado

componente designado para utilizao em uma dada construo essencial para o

projetista do mesmo; no caso dos materiais tradicionais muito de seu desempenho com

relao durabilidade uma srie de ambientes conhecida, tendo-se experincia prvia

de utilizao dos mesmos, o que permite sua especificao com relativa segurana quanto

ao desempenho. No caso dos polmeros a experincia passada limitada, o que faz com

que muitas vezes o projetista ou especificador dos materiais de construo civil optem por

materiais tradicionais exatamente pela falta de experincia prvia e confiana em seu

desempenho, o que justificado pela falta de dados em grande quantidade.

Pihlajavaara (1980) aponta uma srie de motivos pelos quais uma melhor

compreenso da durabilidade de componentes para construo civil necessria:

(a) A durabilidade e o desempenho de materiais de construo civil so muitas vezes mal

definidos e mal documentados, apesar de evolues recentes nestes assuntos;

(b) A expectativa de vida til de materiais e componentes deve ser sempre correlacionada

com as condies de uso reais;

(c) A descrio dos fenmenos de deteriorao das propriedades com o passar do tempo

devem ser expressos claramente;

(d) Programas de manuteno das construes durante sua vida til devem ser

especificados;

(e) Necessidade de desenvolvimento de tcnicas de envelhecimento acelerado que

apresentem correlao com as condies de uso real do componente;

(f) Definio de critrios e limites claros para a capacidade de servio do componente,

bem como sua classificao em ordem de importncia. Como por exemplo, alteraes

na aparncia nem sempre significam que o componente perdeu sua capacidade de

servio.

1.5 Histrico

O primeiro contato do homem com os polmeros deu-se atravs de materiais

resinosos e graxas extradas ou refinadas, durante a Antigidade, com os egpcios e

romanos que usavam esses elementos para carimbar, colar documentos e vedar


containers. Mas a histria do plstico realmente iniciou-se com a descoberta de

numerosos materiais que atualmente so aplicados como tal no mundo inteiro. Dentre eles

pode-se citar o estireno (monmero do poliestireno) em 1830; o primeiro isolamento da

melamina (monmero), por Liebig1 em 1834; o cloreto de vinila (monmero do PVC) por

Regnault2 em 1835 e o Pilister (polmero) por Berzelius3 em 1847. Contudo, estes

materiais no foram explorados at a entrada do sculo XX.

Em 1929, William Chalmers trabalhou num substituto do vidro, na Mc Gill

Universidade de Montreal, onde conseguiu obter um material rgido e claro, tambm

chamado polimetilmetacrilato. Esta substncia passou a ser adotada por empresas norte-

americanas e inglesas, em 1934, como vidros sintticos para avies na Segunda Guerra

Mundial.

Os monmeros bsicos j eram conhecidos a quase um sculo, mas no se

compreendia a sua natureza e o mecanismo de polimerizao. No entanto, era a poca do

chamado Pick and Mix, que consistia em eleger alguns produtos qumicos e combin-los

para ver o que ocorreria. Foi produzido ento, pela primeira vez o poliestireno, sendo que

o monmero desta substncia j havia sido descoberto em 1830. Sete anos mais tarde

Bayer descobriu o poliuretano, ao buscar um material comparvel ao nilon.

O polietileno foi descoberto na Gr-Bretanha em 1933 e produzido industrialmente

em 1939. Considerado um polmero de descoberta casual, foi responsvel pelo surgimento

do radar durante a Segunda Guerra Mundial. Na mesma poca, em 1939, a Alemanha

declarava independncia das importaes do restante da Europa atravs do

desenvolvimento de suas indstrias de polmeros (plsticos), destacando-se o poliestireno

e uma ampla gama de vinlicos e metacrilatos.

A produo do PVC na Gr-Bretanha iniciou-se em 1940 e, nessa poca a indstria

de polmeros j era avanada na prpria Gr-Bretanha e Alemanha. Os Estados Unidos

atingiram uma grande produo de borracha sinttica entre 1942 e 1945, ano em que foi

descoberto o polmero.

Aps a Segunda Guerra Mundial, iniciou-se uma fase de calmaria devido ao novo

direcionamento das indstrias em busca de novos materiais polimricos, pois at ento o

primeiro passo era descobrir um novo material para depois investigar suas aplicaes.

Porm, aps as agitaes comerciais devidas ltima guerra, passou-se a definir as

propriedades desejadas para depois investigar o produto ideal (CHAVES, A. L. O.).

1 Liebig, Baro Justus V. qumico alemo, famoso professor e investigador. 2 Regnault, Enrique V. fsico e qumico francs, n. em Aquisgrn (1810) e m. em Paris (1878), Frana. 3 Berzelius, Baro de J. J. qumico sueco.


2 FUNDAMENTOS

2.1 Definies Principais

Apresenta-se a seguir algumas definies importantes para facilitar a compreenso

do leitor sobre os mecanismos de degradao e sua preveno.

2.1.1 Monmeros

So molculas ou compostos qumicos de massa molecular relativamente baixa

que reagem entre elas ou com outros compostos similares para formar polmeros. Os

monmeros possuem ligaes covalentes duplas ou triplas, geralmente ligando tomos de

carbono. Estas molculas so ento consideradas insaturadas, porque uma ligao dupla

pode ser rompida disponibilizando duas ligaes simples para conexes com outros

tomos ou outros grupos de tomos em qualquer direo como ilustra a Figura 1.

Figura 1: Ilustrao de alguns monmeros com seus respectivos meros.

Cloreto de vinila

Isobutileno

Metil matacrilato

Tetrafluoretino


2.1.2 Polmeros

Um polmero uma macromolcula formada pela unio ou encadeamento de

pequenas e simples unidades qumicas, os monmeros, constituindo um padro repetitivo.

A repetio pode ser de forma linear, ramificada ou at mesmo resultar em uma estrutura

tridimensional.

2.1.3 Polimerizao

a reao qumica atravs da qual os monmeros se transformam no polmero,

o processo de unio dos monmeros transformando-os em meros, que ser a unidade

repetitiva que aparecer na macromolcula. A polimerizao extremamente importante

na definio das caractersticas mecnicas dos polmeros, ela controlada por parmetros

do processo industrial, tais como temperatura, presso no reator, presena de

catalizadores.

Um importante parmetro o grau de polimerizao (GP) que o nmero mdio de

unidades estruturais existentes nas macromolculas e pode ser definido como a razo

entre o peso molecular mdio do polmero e o peso molecular do monmero que o

originou. O alto grau de polimerizao indica incremento na resistncia mecnica e no

mdulo de elasticidade do polmero.

Existem dois principais processos de polimerizao: polmero formado pela adio

de meros iguais e polmero formado por condensao atravs da reao de mais de um

monmero, gerando sempre um sub produto.

2.1.4 Homopolmeros e copolmeros

O homopolmero um polmero resultante da polimerizao de uma espcie

monomrica, sendo sua cadeia constituda por uma nica unidade estrutural respectiva.

Exemplos: polietileno, poli (cloreto de vinila).

O copolmero obtido pela polimerizao de duas ou mais espcies monomricas

e como consequncia, a sua cadeia apresenta unidades estruturais resultantes desses

monmeros. Neste caso existe uma maior possibilidade de produo de ligaes

covalentes entre cadeias. So exemplos: copolmero acetato de vinila-acrilato de etila,

copolmero de estireno-acrilato de butila.


2.1.5 Polmeros Termoplsticos

Os polmeros termoplsticos podem ser amolecidos ou liqefeitos por aquecimento

e endurecidos por resfriamento, repetidas vezes, sem perder as suas propriedades. As

ligaes entre as cadeias dos termoplsticos so predominantemente secundrias, por

isso quando aquecidos as ligaes secundrias so enfraquecidas pela vibrao das

molculas, tornando os materiais plsticos, podendo ser remoldados. Alguns exemplos de

termosplsticos so: polietileno, poliestireno, PVC, ABS (copolmero de acrilonitrila,

butadieno e estireno), nylon, etc. A estrutura molecular linear ou ramificada.

2.1.6 Polmeros Termofixos

Os polmeros termofixos possuem ligaes covalentes entre as cadeias, a energia

necessria para o rompimento destas ligaes muito alta e os polmeros so

queimados antes de se transformarem em materiais moldveis, portanto no podem ser

reciclados.

O aquecimento usado para dar formato a uma pea, apenas uma vez, visto que,

o mesmo no pode mais amolecer. Ao serem aquecidos os termofixos formam as ligaes

cruzadas entre as cadeias lineares, criando uma estrutura de cadeia tridimensional estvel

que impede um novo deslocamento das molculas do polmero. Com o aquecimento e

presso, somente haver o rompimento da cadeia, resultando em degradao das

propriedades.

Alguns exemplos so as resinas fenlicas, melamnicas (revestimento) e

alqudicas. Outros termorgidos, no entanto, no necessitam de aquecimento externo ou

algum tipo de presso para serem produzidos, como o polister, poliuretano (pintura) e

epxi (adesivos e pisos), que so normalmente moldados com componentes lquidos que

podem reagir com alguns produtos qumicos temperatura ambiente, tornando-se mais

rgidos.

2.1.7 Elastmeros

Elastmeros so os polmeros intermedirios. Eles apresentam um certo nmero

de ligaes cruzadas. Sua caracterstica principal apresentarem uma grande capacidade

de deformao elstica em temperatura ambiente. Possuem cadeias predominantes

lineares com alguma reticulao. A grande capacidade de deformao dos elastmeros

est associada configurao espiralada de suas cadeias polimricas.


Alguns exemplos de elastmeros so os silicones usados como selantes na

construo civil e o policloropreno (neoprene) utilizado em pinturas, aparelhos de apoio e

em impermeabilizaes.

2.1.8 Aditivos

Normalmente aditivos so substncias estranhas ao polmero, que se alojam entre

as cadeias dificultando o empacotamento e, portanto, reduzindo a porcentagem de

cristalinidade. Como exemplo, h os plastificantes que adicionados ao PVC reduzem a

cristalinidade nominal de 10% para zero, mesmo para baixas concentraes (o PVC

plastificado amorfo).

Os aditivos so adicionados, sempre em pequenas quantidades, para a formao

dos plsticos e modificam o comportamento bsico do polmero, melhorando alguns

aspectos de interesse do desempenho dos plsticos. Os aditivos mais importantes so os

plastificantes, que facilitam a moldagem dos componentes plsticos, e os estabilizantes,

adicionados para reduzir o efeito dos agentes agressivos do meio, como a radiao Ultra-

Violeta e o calor.

2.1.9 Cargas

As cargas so substncias, normalmente slidas, em que uma das suas funes

diminuir o custo do produto final, reduzindo a quantidade de polmero empregado, elas

tambm controlam outras propriedades como a dureza e a resistncia abraso. Estes

constituintes tambm so chamados de substituintes de volume, pois h a introduo de

uma carga de baixo custo no composto a ser transformado, dentro de certos limites que

no alterem as propriedades do produto final e, assim, se torne uma vantagem econmica.

As cargas so classificadas em granulares e fibrosas, sendo alguns exemplos de

cargas granulares o carbonato de clcio, o p de amianto, a mica, a farinha de madeira, a

casca de frutos, o negro de fumo e a borracha. Quanto as cargas fibrosas, podem ser

citadas como exemplo as fibras de vidro, celulsicas e sintticas. No caso do negro de

fumo a funo mltipla, pois, alm de ser um anti-oxidante, um estabilizante do plstico

contra a radiao ultravioleta e utilizado tambm como carga.


2.1.10 Temperatura de transio vtrea

A temperatura de transio vtrea (Tg) uma temperatura de transio que ocorre

nas regies amorfas dos polmeros, isto , os polmeros amorfos apresentam

comportamento fsico diferenciado conforme a temperatura esteja abaixo ou acima de uma

faixa limite, denominada temperatura de transio vtrea.

Tg geralmente definida como a temperatura abaixo da qual o movimento

molecular da cadeia congelado (bloqueado). Acima dessa temperatura h energia

suficientemente para permitir movimento e ondulaes na cadeia.

Durante o resfriamento, Tg a mdia da faixa de temperatura em que as cadeias

polimricas perdem a mobilidade, isto , as macromolculas polimricas no tm energia

interna suficiente para deslocarem-se umas em relao s outras. Nessa fase

(resfriamento), onde as mudanas ocorrem abaixo da Tg, um polmero amorfo que tem

100% de suas regies afetadas por esse nvel de temperatura tende ser vtreo, duro,

rgido e quebradio.

Durante o aquecimento, Tg a mdia de faixa de temperatura a partir da qual as

regies amorfas readquirem progressivamente a mobilidade, isto , em torno de 50 C os

polmeros amorfos tornam-se borrachosos, moles e flexveis.

Tg tambm conhecido como transio termodinmica de 2 ordem, havendo

mudanas em propriedades dos polmeros como mdulo de elasticidade, coeficiente de

expanso trmica, calor especfico, etc.

2.2 Estrutura dos Polmeros

2.2.1 Molculas Polimricas

Os meros so as unidades repetitivas nas macromolculas dos polmeros. Esses

compostos podem ser orgnicos ou inorgnicos e aparecem no estado slido, lquido ou

gasoso. A Figura 2 ilustra alguns meros dos polmeros mais conhecidos.


Figura 2: Meros dos polmeros mais comuns

2.2.2 Estrutura Molecular

Dependendo da natureza qumica dos monmeros e da tcnica empregada para a

polimerizao, os polmeros podem exibir diferentes tipos de arquiteturas. Os mais comuns

so os de estrutura linear, ramificada ou em rede.

2.2.2.1 Polmeros Lineares

A Figura 3 ilustra o polietileno de alta densidade (HDPE), uma molcula de cadeia

longa e linear, feita pela polimerizao do etileno, um composto cuja frmula estrutural

CH2 = CH2 (ver Figura 2).

Nos polmeros lineares a seqncia de monmeros contnua, seguindo em

direo reta (linear), ou seja, a cadeia polimrica cresce em uma nica dimenso. Estes

H

H H

H

C C

PE - Polietileno

H

H Cl

H

C C

PVC Poli (cloreto de vinila)

F

F F

F

C C

PTFE Poli (tetrafluoretino)

H

H CH3

H

C C

PP Polipropileno

H

H

H

C C

PS Poliestireno

CH3

H C

H

C C

O

CH3 O

PMMA Poli (metil metacrilato)

CH2

OH

CH2

CH2

Fenol formaldeido

CH3

CH3

C O O

O

C

Policarbonato


polmeros podem ser designados tanto termoplsticos como termoflexveis e so

obtidos tanto por polimerizao em cadeia como por polimerizao em etapas.

Figura 3: Ilustrao da estrutura linear da cadeia polimrica

(http://www.quimica.matrix.com.br/artigos/polimeros.html, acesso em 08/05/2002)

2.2.2.2 Polmeros Ramificados

So aqueles que apresentam ramificaes partindo da sua cadeia principal,

formando a configurao de galhos de rvore. Os polmeros ramificados no se agrupam

em retculos cristalinos, como os lineares, e tm sua cristalinidade diminuda pela

ramificao. Tambm podem ser obtidos por polimerizao em cadeia e por etapas.

Figura 4: Ilustrao da estrutura ramificada da cadeia polimrica



2.2.2.3 Polmeros reticulados

So estruturas tridimensionais que tm sua origem na ligao covalente das

molculas lineares, em pontos que no so os seus extremos. O agente de ligao usado

entre as cadeias e o mtodo de reticulao podem fazer com que elas variem em nmero

e em comprimento. As condies especficas empregadas, tambm so importantes.

Os polmeros tambm so chamados de reticulados quando o nmero de ligaes

cruzadas entre as molculas suficientemente alto. Nesses polmeros as ligaes

covalentes se desenvolvem nas trs direes do espao e, como resultado, tornam-se

altamente insolveis e infusveis, e so denominados termofixos. As macromolculas, ao

se fornecer energia sua estrutura tridimensional, exibem uma fraca mobilidade, devido

coeso e rigidez dessa estrutura, conferidas pelas ligaes covalentes a presentes.

medida que a energia aumenta, se destri a estrutura do polmero e ela no mais

consegue reorganizar-se de forma a reestabelecer a sua estrutura inicial, isto , quando os

termorrgidos so moldados uma vez, no podem voltar a ser aquecidos e adquirir nova

forma.

Figura 5: Ilustrao da estrutura reticulada da cadeia polimrica


2.2.2.4 Polmeros Amorfos

Os polmeros no estado amorfo so caracterizados por uma disposio

desordenada das molculas, de formato irregular, no possuindo ordem estrutural em

suas cadeias. Esse comportamento lembra visualmente uma poro de espaguete

cozido, em razo das ondulaes e da irregularidade.


Nesse estado o polmero exibe elasticidade e flexibilidade, e o controle dessas

caractersticas pode levar a uma enorme gama de aplicaes dos produtos polimricos.

2.2.2.5 Polmeros Cristalinos

Polmeros no estado cristalino so caracterizados pela disposio tridimensional

ordenada e uma repetio regular das cadeias moleculares no espao. Molculas

relativamente pequenas geralmente auxiliam na obteno de estruturas cristalinas mais

perfeitas pois a cristalinidade dificultada pela forma geralmente alongada e pela grande

flexibilidade das macromolculas. H que se considerar ainda que as ligaes entre

molculas so secundrias e no direcionais.

Ainda assim alguns polmeros, como o polietileno, apresentam estrutura

parcialmente cristalina, isto ocorre porque as cadeias dobram-se de maneira organizada,

formando uma espcie de feixes, como ilustra a Figura 6. medida que se aumenta o

peso molecular torna-se difcil manter os altos graus de cristalinidade. Quanto maior a

cristalinidade dos polmeros, aleatoriamente, maior sero a densidade, a rigidez e as

resistncias mecnica, trmica e a solventes.

Figura 6: Ilustrao de regies amorfas e cristalinas das cadeias polimricas


2.3 Principais Caractersticas Termomecnicas

O comportamento dos materiais plsticos face s solicitaes mecnicas

freqentemente designado por viscoelstico. Isto significa que os plsticos tem

caractersticas comuns aos slidos de Hooke e aos fluidos newtonianos. Como

conseqncia da sua viscoelasticidade, o comportamento mecnico dos plsticos

fortemente afetado pelo tempo de atuao das solicitaes, assim como pela temperatura.

As propriedades trmicas dos polmeros so to importantes quanto as suas

propriedades mecnicas. Ao contrrio dos metais, os polmeros so extremamente

sensveis a mudanas de temperatura, e para serem observadas as propriedades


mecnicas, eltricas e qumicas dos polmeros, indispensvel o conhecimento da

temperatura no qual tais valores foram obtidos.

Os termoplsticos, em geral, tm baixa resistncia mecnica e mdulo de

elasticidade em funo das ligaes secundrias entre molculas serem relativamente

fracas. Eles apresentam ainda baixo peso especfico, so isolantes eltricos e resistentes

corroso eletroltica. As ligaes secundrias no muito fortes tornam ainda os

polmeros sensveis variao trmica e de fcil moldagem industrial de seus produtos,

uma vez que a elevao da temperatura quebram as ligaes entre molculas.

A altas temperaturas os polmeros termoplsticos apresentam o comportamento de

um lquido viscoso, pois em temperatura elevada a atrao intermolecular fraca. Em

temperaturas intermedirias a atrao entre as cadeias aumenta e eles passam a

apresentar um comportamento visco-elstico, ou seja, sofrem deformao viscosa e

elstica.

Em temperaturas baixas, os termoplsticos comportam-se como slidos rgidos,

apresentando ruptura frgil. A temperatura abaixo da qual eles apresentam este

comportamento aquela chamada temperatura de transio vtrea para os temoplsticos

amorfos, j referida anteriormente.

Os plsticos cristalinos so menos sensveis ao da temperatura e apresentam

maior densidade e resistncia mecnica do que os amorfos.

Os elastmeros tm uma grande capacidade de deformao elstica em

temperaturas ambientes devida configurao espiralada de suas cadeias polimricas.

Eles apresentam tambm um certo nmero de ligaes cruzadas (reticulao), que

controlada industrialmente pela reao com o enxofre, em um processo denominado

vulcanizao. Esta reticulao governa as deformaes lentas, aumenta o mdulo de

elasticidade, diminuindo tambm a resistncia a impactos pela menor capacidade de

deformao total.

As propriedades mecnicas dos termofixos so menos sensveis variao de

temperatura por possurem ligaes covalentes, portanto mais fortes, entre as cadeias.

Apresentam maior resistncia e maior mdulo de elasticidade, com isto menores

deformaes, quando aquecidos apresentam comportamento plstico.


2.4 Principais Aplicaes dos Polmeros como Materiais de Construo

As principais aplicaes dos polmeros so no-estruturais, ou seja, so usados

predominantemente para acabamentos, encaixes, fechamentos, instalaes, formas, fibras

para compsitos, sistemas de isolamento, sistemas geotcnicos, etc.

O avano na tecnologia de processamento de polmeros tem contribudo para a

modernizao da tecnologia de sistemas para a Construo Civil, e isto pode ser

facilmente justificado em razo das caractersticas gerais apresentadas pelos polmeros

tais como: a no corrosibilidade, baixa manuteno, altos valores de isolamento, baixo

peso e fcil manipulao, tenacidade, fcil produo em massa de componentes, baixos

custos para produtos padronizados, etc.

Assim, ser feita uma breve ilustrao dos principais componentes construtivos e

seus subsistemas, acentuando-se tambm os polmeros com os quais estes sistemas

forma obtidos.

2.4.1 Instalaes prediais de gua, esgoto sanitrio e guas pluviais

Em instalaes prediais de gua, h uma utilizao cada vez maior dos seus

componentes produzidos em polmeros, sendo o PVC (poli (cloreto de vinila)), o polmero

mais utilizado para conduo ou manuseio de gua temperatura ambiente e, no caso de

gua quente so indicadas as tubulaes de CPVC (poli (cloreto de vinila clorado)),

semelhante ao PVC, porm com maior estabilidade em relao gua quente.

Quanto instalao para esgoto, os rgos acessrios de polietileno e os tubos de

PVC rgido substituram com igual aceitao os encanamentos anteriores produzidos em

material metlico ou cermico. Tubulaes de polipropileno tambm podem ser utilizados

para a conduo de gua e esgoto mesmo a temperaturas elevadas. As calhas, tubos e

conexes de PVC so tambm largamente aplicados nas instalaes prediais de guas

pluviais.

2.4.2 Instalaes eltricas

Dentre os componentes eltricos, podem ser citados os eletrodutos para passagem

de fios e cabos, perfis para instalaes eltricas aparentes, fios e cabos com isolamento

polimrico e componentes terminais da instalao como caixas, espelhos, tomadas,

interruptores e outros.


Os polmeros utilizados na produo dos componentes eltricos so: o PVC que

aplicado na produo de todos os componentes eltricos, o PS (poliestireno) aplicado com

maior freqncia em cabos eltricos, PE (polietileno) e PP (polipropileno) em isolamento

de cabos eltricos, PPO (polioxifenileno) em rels e interruptores e o PCTFE (poli

(trifluorcloroetileno)) em diversos componentes para equipamentos eltricos.

2.4.3 Fechamentos - Fachadas e Coberturas

Atualmente, o PVC domina 50% do mercado de esquadrias na Europa e supera

30% nos EUA, sendo que no Brasil permanece estacionado em 5%. Segundo os

fabricantes de esquadrias de PVC a construo em geral levar ainda alguns anos para

assimilar os benefcios desta tecnologia. So dois os motivos bsicos para essa demora:

excesso de tradicionalismo e desconhecimento das principais vantagens da aplicao

deste tipo de esquadria.

Existem ainda diferentes tipos de portas, persianas, venezianas, divisrias e forros

de PVC rgido com facilidade de limpeza, instalao e funcionamento.

Para a fabricao de telhas utilizam-se diversos tipos de polmeros, tais como,

telhas de PVC, telhas de fibra de vidro (material com fibras de vidro reforando um

laminado de polister), telhas de polipropileno, telhas de acrlico (poli (metacrilato de

metila)), coberturas de policarbonato, etc.

2.4.4 Outros

Existem ainda outros componentes polimricos utilizados na constrio civil como

revestimento tais como:

(g) Pisos vinlicos produzidos a partir do PVC;

(h) Pisos constitudos de placas de PVC e fibras de carbono;

(i) Pisos constitudos base de leo de linhaa, juta, cortias e resinas naturais com boas

caractersticas de durabilidade, resistncia abrasiva e agentes qumicos;

(j) Carpetes em placas base de PVC calandrado, com fibras de vidro e poliamida;

(k) Pisos constitudos por camadas de resinas vinlicas e fibras de vidro;

(l) Piso elevado monoltico de PVC;

(m) Pisos laminados melamnicos compostos por resinas fenlicas e melamnicas,

bastante resistentes ao calor,

(n) Papel de parede de PVC, placas e laminas plsticas, laminados termofixos para

revestimentos de paredes;


Encontra-se ainda no mercado polmeros utilizados como isolantes trmicos

conhecidos como polmeros expandidos: poliestireno expandido e poliuretano. Ainda

resinas usadas em selantes (resina de silicone), borrachas sintticas (neoprene), fibras

para reforos de compsitos, tintas e vernizes, sistemas polimricos para geotecnia,

revestimentos acsticos, grelhas para coleta de lquidos em pisos; lavatrios de

poliestireno, etc.

3 DURABILIDADE DOS POLMEROS - PRINCIPAIS FORMAS

DE DEGRADAO E MEIOS DE PREVEN-LAS

3.1 Introduo

3.1.1 Degradao de polmeros

O processo de degradao dos polmeros comumente associado ao contato do

mesmo com agentes qumicos externos ou presentes no ambiente. Entretanto, conforme

destacam Ross; Birley (1970), o processo de ciso das cadeias polimricas pode tambm

estar associado s temperaturas incorrentes no processamento do material plstico

durante a conformao do produto final ou componente.

Os principais fatores de degradao dos materiais polimricos, notadamente

aqueles de interesse para a construo civil, so a exposio radiao ultravioleta, os

processos termoxidativos, a degradao por agentes biolgicos e o ataque por agentes

qumicos, sendo que estes fatores no esto elencados em ordem de importncia. Neste

trabalho no ser possvel tratar de todos estes fatores com a profundidade permitida pela

vasta literatura disponvel sobre o tema, uma vez que a mesma usualmente focada em

sistemas bastante especficos; entretanto, o objetivo dos autores trazer os principais

conceitos a respeito destes fatores de degradao dos materiais polimricos, bem como

as formas de seu controle.

3.1.2 Avaliao e modelagem da durabilidade de materiais plsticos

A degradao dos materiais plsticos frente aos agentes da natureza ocorre como

resultado do ataque qumico e fsico pelo ambiente, normalmente atravs da combinao

de uma srie de agentes de degradao cujos mecanismos so bastante variados. White;


Turnbull (1994) comentam como exemplo que a maioria dos materiais plsticos so

sensveis ao intemperismo, processo no qual interagem a incidncia de radiao

ultravioleta e o oxignio atmosfrico. As reaes qumicas envolvidas neste processo

podem ser aceleradas pelo efeito da temperatura causada pelo aquecimento solar do

componente, ou mesmo pela presena de tenses, tanto aplicadas sobre o mesmo,

quanto residuais do processamento. Estes parmetros e suas interaes devem ser

considerados caso se deseja avaliar de maneira ampla a durabilidade de um componente

plstico destinado ao uso externo, incluindo-se construo civil.

A avaliao pode ser realizada de acordo com uma srie de tcnicas, dentre as

quais podem ser destacados os ensaios de exposio natural e acelerado. White; Turnbull

(1994), entretanto, destacam que independente da tcnica, a complexidade dos processos

degradativos dos polmeros limita a modelagem da taxa de degradao a sistemas

especficos, de forma que as predies no podem ser generalizadas.

3.1.2.1 Exposio natural

Pode ser considerada a que mais se aproxima das condies reais de uso do

componente, porm tem a desvantagem de que o perodo de exposio deve ser igual ou

maior que a vida til requerida para que os resultados possam ser utilizados com

confiana. Isto se torna impraticvel no caso de produtos cuja vida til seja longa, como

por exemplo 50 anos. Uma possibilidade pode ser a exposio do componente a

condies climticas mais severas que as realmente presentes no ambiente real de

utilizao do componente; deste modo, possvel correlacionar a dose de irradiao entre

os dois locais para estimar o coeficiente de acelerao da exposio natural (Andrady et al

1998).

As condies de exposio natural deve ser muito bem planejadas e controladas,

uma vez que as variaes sazonais do clima em qualquer regio devem ser levadas em

conta. No hemisfrio norte a exposio normalmente conduzida em painis montados

em um ngulo de 45o voltados para o sul, de modo a otimizar o ciclo de insolao; no caso

do hemisfrio sul a exposio com face para o norte. Para maximizar o efeito da

insolao pode-se utilizar o artifcio de orientar o ngulo de montagem dos painis pela

latitude da localizao, alm de girar o mesmo de modo a sempre ter o sol em ngulo

direto sobre as amostras. importante manter controle sobre todos os parmetros

envolvidos no local de exposio. Pfeifer (1980) comenta a respeito dos seguintes

parmetros considerados importantes na avaliao da durabilidade de componentes

plsticos destinados construo civil:


(a) Carga mecnica aplicada: a tenso aplicada sobre o componente deve ser a

mesma que ocorre na situao real de aplicao do mesmo, uma vez que tenses

mecnicas tm efeito considervel sobre o desempenho do material frente ao

envelhecimento. Se possvel, a mesma combinao de tenses deve ser utilizada;

(b) Condies de envelhecimento: devem ser considerados:

i. Radiao comprimento de onda na regio do ultravioleta, irradiao

espectral e total e durao do tempo de iluminao;

ii. Temperatura do ar, da superfcie e interior do corpo prova, bem como

o gradiente de temperatura ao longo do mesmo;

iii. Umidade durao e quantidade de precipitao, natureza, pH, e

presena de poluentes (impurezas);

iv. Ar umidade relativa, concentrao de substncias agressivas (dixido

de enxofre, cloretos, nitretos, oznio), porcentagem de poeira, velocidade e

direo;

v. Parasitas biolgicos.

Normalmente este tipo de ensaio segue normas reconhecidas internacionalmente,

dentre as quais podem ser destacadas a BS 2782 parte 5 mtodo 550A, ISO 4607 e

ASTM D1435.

3.1.2.2 Exposio acelerada

O objetivo principal da utilizao de mtodos de envelhecimento acelerado

permitir a predio do comportamento dos materiais e sua vida til, de maneira confivel,

em curtos perodos de exposio. Halliwell;Gardiner (1994) destacam que so trs as

principais razes de avaliao acelerada do envelhecimento de materiais plsticos:

(a) Acelerar, porm reproduzir os efeitos da exposio ao intemperismo, em particular

luz solar. Os efeitos desta exposio podem ser avaliados com o passar do

tempo;

(b) Para fins de controle de qualidade, de modo a verificar diferenas entre diferentes

lotes de material;

(c) Para avaliar produtos utilizando-se de procedimentos normalizados.

Outra grande vantagem deste mtodo de avaliao a possibilidade de introduzir

agentes diversos sobre o material durante o processo de envelhecimento, dentre os quais

podem ser destacadas a temperatura, radiao ultravioleta (tipo, espectro), umidade,

asperso de gua, poluentes, oxignio, tenses, dentre outros. Entretanto, estes fatores

devem ser cuidadosamente controlados de modo a no criar dentro da cmara de

envelhecimento condies irreais ou no existentes no exterior, o que poderia fazer


prevalecer mecanismos de degradao irrelevantes no uso real do produto, levando mal

interpretao de resultados. Por exemplo, ciclos exagerados de asperso de gua podem

levar a uma taxa irreal de lixiviao de compostos solveis, extraindo-os do material

plstico e eventualmente provocando processos degenerativos em taxas muito superiores

s efetivamente encontradas na natureza.

Os mtodos de avaliao acelerada da durabilidade de materiais plsticos so

vrios, nos quais varia-se principalmente a fonte de radiao ultravioleta, que pode ser

baseada em duas tecnologias principais: lmpadas de arco de xennio, cujo espectro o

que mais se assemelha com o espectro solar, e fluorescentes que, alm de possurem

espectros bastante agressivos (e portanto grandes taxas de acelerao), so de relativo

baixo custo. Os procedimentos so tambm normalizados, como por exemplo BS 2782

parte 5 mtodo 540B, ISO 171, DIN 53384 e ASTM G53.

3.1.2.3 Correlao entre exposio natural e acelerada

White; Turnbull (1994) destacam que no existe uma definio formal para o termo

correlao em envelhecimento. assumido que no existe na realidade correlao entre

resultados de exposio ao intemperismo natural e acelerado na forma de relao

quantitativa, mas sim observao de tendncias semelhantes. evidente que uma srie

de mecanismos que ocorrem no processo de envelhecimento natural dos materiais no

so reproduzidos nas condies aceleradas. Deste modo, ensaios de exposio ao

intemperismo acelerado devem somente ser considerados como indicativo grosseiro do

comportamento do material em condies de uso naturais, pemitindo a seleo de

formulaes mais adequadas porm impossibilitando a predio da vida til do mesmo.

Outra tendncia importante destacada por Andrady et al. (1998). Em funo das

alteraes climticas sofridas pelo globo nos ltimos anos passa a ser importante o

conhecimento da distribuio espectral da radiao solar, ou seja, a variao da proporo

dos diferentes comprimentos de onda presentes no especto solar. Alm disso,

importante passar a conhecer qual o comportamento dos materiais plsticos frente

diferentes comprimentos de onda (dose-response characteristics), de modo a possibilitar a

correta dosagem de agentes protetores adequados a cada material e aplicao.


3.2 Exposio Radiao Ultravioleta

De acordo com Decker (1984), a maior parte dos polmeros disponveis

comercialmente sofrem modificaes qumicas e fsicas quando expostos por perodos

prolongados de tempo ao combinada da luz solar, oxignio atmosfrico, umidade e

poluentes. A intensidade deste processo degradativo depende, basicamente, da presena

de estruturas qumicas no polmero que possam interagir com a radiao. Polmeros que

possuam em sua estrutura grupos carbonila ou aromticos, tais como os polmeros

estirnicos, so caracterizados pela capacidade de absoro da radiao solar na faixa do

ultravioleta (com comprimento de onda maior que 290nm na poro que atinge a

superfcie da Terra), sendo portanto fotossensveis.

Por outro lado, grande parte dos polmeros possuem em suas estruturas grupos

qumicos capazes de absorver radiao ultravioleta de comprimento de onda capaz de

atingir a superfcie da Terra, podendo sofrer reaes degradativas quando expostos luz

solar. Isto se soma ao fato de que estes polmeros possuem contaminantes dispersos na

massa, ou mesmo defeitos estruturais, os quais podem absorver ainda mais a radiao

ultravioleta incidente e provocar o incio do processo de degradao.

Conseqentemente, com o desenvolvimento dos polmeros sintticos fez-se

necessrio o desenvolvimento de meios de prevenir, ou pelo menos reduzir, os efeitos

deletrios da radiao solar, particularmente na regio do ultravioleta, sobre o material.

Isto se consegue atravs da incorporao de uma srie de compostos qumicos no

material, os quais so conhecidos como estabilizados de ultravioleta, os quais interferem

com os processos fsicos e qumicos da degradao induzida pela luz.

3.2.1 Espectro da radiao solar

A radiao solar que atinge as camadas mais exteriores da atmosfera terrestre

possui espectro contnuo entre 0,7 e 3.000 nm. Entretanto, ao passar pelas diversas

camadas da atmosfera, somente uma parte deste espectro atinge a superfcie terrestre,

notadamente acima de 290 300 nm (Gugumus 1990). A Tabela 1 mostra a distribuio

espectral mdia da radiao solar que atinge a superfcie terrestre.

Observa-se a partir destes dados que somente 6% da radiao incidente na

superfcie terrestre encontra-se dentro da faixa do ultravioleta, sendo esta pequena poro

do espectro solar a responsvel pelos processos degradativos sofridos pelos polmeros

comerciais.


Tabela 1: Intensidade de radiao global (incidncia vertical) segundo Gugumus (1990b).

Tipo de radiao Comprimento de onda

(ll ), nm Intensidade,

W/m2 Proporo, %

Menor que 280 0 0

280 a 320 5 0,5

320 a 360 27 2,4

UL

TR

A-

VIO

LE

TA

360 a 400 36 SS = 68 3,2 SS = 6,1%

400 a 440 56 5,0

440 a 480 73 6,5

480 a 520 71 6,3

520 a 560 65 5,8

560 a 600 60 5,4

600 a 640 61 5,5

640 a 680 55 4,9

680 a 720 52 4,6

720 a 760 46 4,1

VIS

VE

L

760 a 800 41 SS = 580 3,7 SS = 51,8%

800 a 1.000 156 13,9

1.000 a 1.200 108 9,7

PR

X

I-M

O

1.200 a 1.400 65 SS = 329 5,8 SS = 29,4%

1.400 a 1.600 44 3,9

1.600 a 1.800 29 2,6

1.800 a 2.000 20 1,8

2.000 a 2.500 35 3,1 INF

RA

VE

RM

EL

HO

DIS

TA

NT

E

2.500 a 3.000 15 SS = 143 1,3 SS = 12,7%

3.2.2 Mecanismos de fotodegradao dos polmeros

Os polmeros utilizados em aplicaes nas quais so expostos a radiao solar,

dentre os quais aqueles utilizados na construo civil, podem ser divididos em trs grupos

principais de acordo com sua sensibilidade fotodegredao de acordo com Halliwell;

Gardiner (1994):

(a) Polmeros altamente fotoestveis, os quais podem ser utilizados sem a

incorporao de agentes protetores (ex. acrlicos);

(b) Polmeros moderadamente fotoestveis, os quais podem eventualmente ser

utilizados sem agentes protetores (ex. policarbonato); e


(c) Polmeros fotossensveis, os quais necessitam de extensiva fotoproteo para

aplicaes de uso externo (ex. PVC).

Gugumus (1990b) destaca que so dois os princpios bsicos que governam os

processos de fotodegradao dos polmeros:

(a) A luz incidente sobre o polmero pode ser refletida pela superfcie e difratada ou

absorvida pela massa do mesmo. De acordo com a primeira lei da fotoqumica

(Grottus-Draper), somente a poro da radiao efetivamente absorvida leva a

transformaes fotoqumicas, ou seja, degradao.

(b) A segunda lei da fotoqumica (Stark-Einstein), por sua vez, complementa o item

anterior: o processo de absoro da radiao incidente quntico, ou seja,

somente quantidades definidas de energia podem ser absorvidas pelos grupos

sensveis.

Estas duas leis permitem compreender nitidamente o processo de degradao

fotoqumico dos polmeros, bem como fornecer meios para seu controle. Uma vez que o

processo de absoro de radiao quntico, possvel determinar a energia associada

ao comprimento de onda da radiao incidente pela lei de Planck:

E = hn = hc/l [1]

ou seja, a energia associada radiao proporcional ao produto da constante de Planck

h pela freqncia n da radiao incidente, ou inversamente proporcional ao comprimento

de onda l da radiao incidente (c, neste caso, a velocidade da luz no vcuo).

possvel ainda correlacionar a mesma com a energia de ligao qumica entre os diversos

tomos constituintes do material. A Tabela 2 traz alguns valores de comprimento de onda

correlacionados com energias de ligaes comumente encontradas nos polmeros

comerciais.

Isto mostra que a radiao incidente na superfcie terrestre, de acordo com a

Tabela 1, pode interferir com as ligaes qumicas existentes na maioria dos polmeros

comerciais, induzindo deste modo processos fotodegradativos.

Os processos-chave da fotodegradao dos polmeros so mostrados por Decker

(1984), podendo ser resumidos em trs aspectos principais:

(a) Absoro da luz, que leva formao de estados excitados nas molculas;

(b) Reaes destes estados excitados, os quais possuem tempo de meia vida muito

curto, estas reaes podem ser de diversos tipos:

- Dissipao da energia na forma de calor e alvio dos estados excitados;

- Fluorescncia (emisso da energia na forma de um fton);

- Gerao de outros estados excitados;

- Transferncia de energia para outra molcula;


- Dissociao em radicais livres, possivelmente com ciso de cadeia;

- Fosforescncia.

(c) Efeito do oxignio atmosfrico, uma vez que a instabilidade desta molcula leva

formao de radicais livres pela absoro dos estados excitados.

Tabela 2: Comparao de algumas energias de ligao covalente versus comprimentos de onda de correspondente quanta de energia (adaptado de Blaga 1980).

Ligao qumica Energia de ligao

(kcal/mol) Comprimento de onda (ll ) de quanta com

mesma energia (nm)

O-H 111 259

C-F 105 272

C=O 100 286

C-H a 99 290

N-H 93 306

C-O 84 340

C-C 83 342

C-Cl 79 364

C-N 70 410 a Valor tpico para ligao C-H, considerando-se grupos CH3 e CH2. Este valor depende

fortemente das ligaes qumicas circundantes.

Por conta disto, normalmente o processo de fotodegradao tratado como um

processo foto-oxidativo, no qual as reaes qumicas envolvidas so semelhantes s

tratadas no captulo especfico sobre antioxidantes.

3.2.3 Efeitos da foto-oxidao dos polmeros

Os efeitos do processo de foto-oxidao variam de polmero para polmero, porm,

como no caso dos processos oxidativos, algumas manifestaes podem ser descritas

como sendo comuns: descolorao (notadamente amarelamento), perda de brilho ou

transparncia, chalking (afloramento superficial de cargas ou pigmentos) e fissurao

superficial, com perda de uma srie de propriedades mecnicas, notadamente resistncia

ao impacto e trao, em funo da fragilizao incorrente.

3.2.4 Preveno da foto-oxidao

O processo de foto-oxidao dos polmeros pode ser controlado atravs da

incorporao de aditivos especficos para esta finalidade, conhecidos como estabilizadores


de ultravioleta. Os estabilizadores de ultravioleta so divididos em quatro classes

principais, de acordo com o princpio de ao dos mesmos, que podem ser:

Reduo da absoro de radiao ultravioleta pelos grupos cromforos, atravs da

utilizao de absorvedores de ultravioleta, pertencentes a classes qumicas

como as benzofenonas, os benzotriazis, os cinamatos e as oxanilidas. Estes

aditivos so estveis e capazes de absorver a radiao ultravioleta e dissipa-la na

forma de calor, sem prejuzo para a estrutura qumica do polmero.

Reduo da taxa de iniciao da degradao atravs da desativao de estados

excitados, o que pode ser conseguido via quenchers. Estes aditivos, pertencentes

classe qumica dos complexos de nquel, so estveis e eficientes na absoro

da energia dos estados excitados, dissipando-a na forma de calor, fluorescncia e

fosforescncia.

Interveno no processo de foto-oxidao, atravs da transformao dos

hidroperxidos formados no processo de degradao em compostos mais estveis.

Isto se consegue com os chamados decompositores de hidroperxidos,

pertencentes s classes qumicas dos dialquiltiocarbamatos, tiobisfenolatos e

dialquiltiofosfatos. A utilizao de antioxidantes secundrios em sinergia com

absorvedores de ultravioleta ou quenchers normalmente se mostra efetiva.

Captura dos radicais livres to logo so formados (radicais alquila ou perxi),

atravs dos chamados captores de radicais livres (free radical scavengers), os

quais so da mesma classe qumica dos antioxidantes: aminas estericamente

impedidas (HALS).

Deve-se tambm destacar que a proteo fotodegradao pode ser conseguida

atravs da incorporao de pigmentos que absorvam ou reflitam a radiao incidente. Isto

se d nos casos de produtos pigmentados com negro de fumo (preto) ou dixido de titnio

(branco) o efeito fsico de barreira radiao conseguido com estes pigmentos, aliado

utilizao de antioxidantes, permite que se consigam produtos com destacada resistncia

fotodegradao.

3.3 Oxidao dos Polmeros

3.3.1 Fundamentos do processo de oxidao

Todos os materiais polimricos, naturais ou sintticos, sofrem reaes com o

oxignio (Gugumus 1990a). Os polmeros podem sofrer oxidao em diversas etapas de

sua vida til, desde o processo de polimerizao e processamento, nos quais a oxidao


normalmente associada exposio a altas temperaturas, at sua aplicao final, seja na

forma de componentes utilizados em ambientes aquecidos, como fios e cabos eltricos, ou

expostos ao intemperismo, como revestimentos externos, esquadrias, tintas, dentre outros.

A resistncia relativa dos polmeros oxidao funo principalmente de sua

estrutura qumica, notadamente das ligaes qumicas existentes entre os tomos

constituintes da cadeia polimrica. Por exemplo, polmeros de cadeias lineares como o

poliestireno e o polimetilmetacrilato (acrlico) so relativamente resistentes oxidao;

polmeros de cadeias ramificadas como os polietilenos e o polipropileno, por sua vez, so

menos resistentes oxidao, particularmente pelo efeito da presena de carbonos

tercirios (ligados a outros trs tomos de carbono), como ser visto mais adiante. J

polmeros insaturados como alguns elastmeros ou termoplsticos como o ABS

(acrilonitrila-butadieno-estireno) so bem mais sensveis a este processo. Outros fatores

de influncia relativa oxidao so a presena de impurezas, tais como resduos

catalticos do processo de polimerizao e morfologia (notadamente cristalinidade)

(Gugumus 1990a).

A oxidao dos polmeros um processo clssico regido por etapas principais:

iniciao, propagao e terminao. A compreenso destes trs processos tem permitido

a interferncia sobre os mesmos, atravs de aditivos conhecidos como antioxidantes, os

quais possibilitam o controle do processo de oxidao.

A etapa inicial ou iniciao caracteriza-se pela formao de radicais livres, em um

processo ainda no totalmente elucidado, porm bastante explorado para a maior parte

dos polmeros. Neste processo, por efeito da temperatura, um radical hidrognio (H)

abstrado da cadeia polimrica, que tambm se torna um radical alquila:

PH P + H [2]

PH + O2 P + HO2 [3]

Resduos catalticos Radicais livres [4]

Deve-se entender a partir deste esquema que o tomo de hidrognio abstrado da

macromolcula no aquele existente nas pontas das cadeias, mas sim qualquer tomo

de hidrognio presente na mesma. A susceptibilidade da cadeia abstrao do

hidrognio funo do tipo de ligao carbono-hidrognio existente. tomos de hidrognio

ligados a carbonos tercirios so mais susceptveis abstrao que tomos ligados a

carbonos secundrios e primrios, respectivamente. Face este fato, fica evidente que a

abstrao de hidrognios de tomos de carbono no meio da cadeia mais fcil que no

caso das pontas. A importncia deste fato ser compreendida na seqncia do

mecanismo.


O processo de propagao, por sua vez, foi e estudado em detalhes para a

maioria dos polmeros, uma vez que atravs da interferncia neste processo que se

consegue o controle da oxidao. O mecanismo simplificado pode ser assim resumido:

P + O2 PO2 [5]

PO2 + PH POOH + P [6]

A principal decorrncia destas duas reaes a ocorrncia de reaes de ciso de

cadeia, segundo uma srie de mecanismos simplificados, uma vez que os radicais

hidroperxi (PO2) formados so extremamente reativos:

POOH PO + OH [7a]

POOH + PH PO + P + H2O [7b]

2 POOH PO + PO2 + H2O [8]

PO + PH POH + P [9]

OH + PH H2O + P [10]

PO2 + PO2 PO + PO + O2 [11]

Estas reaes de ciso de cadeia so as responsveis pela perda de propriedades

mecnicas dos polmeros, uma vez que estas so diretamente proporcionais ao peso

molecular mdio. Qualquer reao que provoque reduo do peso molecular mdio tem

efeito deletrio direto sobre as propriedades mecnicas dos polmeros.

Finalmente entende-se por terminao a reao responsvel pela auto-

estabilizao dos radicais livres formados nas etapas de iniciao e terminao. Alguns

exemplos podem ser mostrados nas equaes seguintes:

PO2 + PO2 POOP + O2 [12]

P + PO2 POOP [13]

P + P P-P [14]

O processo de iniciao e propagao pode ser melhor visualizado considerando-

se o polmero polipropileno, comumente utilizado em uma srie de componentes para

construo civil (ver Figura 7). O processo tem seqncia uma vez que persiste um macro-

radical livre, e pode-se verificar que ocorreu ciso da cadeia.


Figura 7: Ilustrao do processo de iniciao e propagao da oxidao

3.3.2 Efeitos da oxidao dos polmeros

Tal como a sensibilidade relativa, os efeitos do processo de oxidao tambm

variam de polmero para polmero, porm algumas manifestaes podem ser descritas

como sendo comuns: discolorao (notadamente amarelamento), perda de brilho ou

transparncia, chalking (afloramento superficial de cargas ou pigmentos) e fissurao

superficial. Em paralelo, o polmero sofre perda de uma srie de propriedades mecnicas,

notadamente resistncia ao impacto e trao, em funo da fragilizao incorrente.

H C H 3 H C H 3 H C H 3 H C H 3

C

H

C

H

C

H

C

H

C

H

C

H

C

H

C

H

+ H

I n i c i a o :

P r o p a g a o :

H C H 3 H C H 3 H C H 3 H C H 3

C

H

C

H

C

H

C C

H

C

H

C

H

C

H

H C H 3 H C H 3 H C H 3 H C H 3

C

H

C

H

C

H

C C

H

C

H

C

H

C

H

+ O 2

H C H 3 H C H 3 H C H 3 H C H 3

C

H

C

H

C

H

C C

H

C

H

C

H

C

H O

H C H 3 H C H 3 H C H 3 H C H 3

C

H

C

H

C

H

C C

H

C

H

C

H

C

H O

H C H 3 H C H 3 H C H 3 H C H 3

C

H

C

H

C

H

C C

H

C

H

C

H

C

H O H C H 3 H C H 3

C

H

C

H

C

H

C

O

+

+

H C H 3 H C H 3

C

H

C

H

C

H

C

H


3.3.3 Preveno da oxidao

O processo de oxidao dos polmeros pode ser controlado atravs da

incorporao de aditivos especficos para esta finalidade, conhecidos como antioxidantes.

Estes aditivos pertencem a uma srie de classes qumicas, porm seu princpio de ao,

segundo Gugumus (1990a), interfere tanto na etapa de iniciao quanto na propagao,

particularmente da ciso de cadeia.

Podem ser distintos em duas classes principais:

Antioxidantes primrios: so aditivos que interferem no processo de ciso de

cadeia, notadamente no processo descrito pela equao [6]. Para tal, reagem rapidamente

com os radicais alquila (P) e perxi (PO), impedindo o prosseguimento do processo de

ciso de cadeia. Os grupos qumicos principais desta classe de antioxidantes so os

ortofenis di-substitudos e as aminas secundrias estericamente impedidas (mais

conhecidas pela abreviatura em ingls HALS), os quais so muito eficientes no processo

de doao de radicais hidrognio para estabilizao tanto dos radicais alquila quanto

perxi por combinao. Ambas as classes qumicas so disponveis no mercado sob uma

ampla gama de marcas comerciais. O radical remanescente na molcula do antioxidante

estabilizado por ressonncia, impedindo a propagao do processo de degradao

oxidativa. O esquema da Figura 8 exemplifica este processo.

Figura 8: Ilustrao da atuao de aditivos no impedimento da propagao do processo de ciso da cadeia

PO2 + HO R POOH + O R

(a) Estabilizao do macro-radical

(b) Estabilizao do radical remanescente por ressonncia

O R RO


Antioxidantes secundrios: estes aditivos, por sua vez, agem sobre os radicais

hidroperxi (PO2), principais responsveis pela propagao o processo de oxidao dos

polmeros. Exatamente por este motivo so tambm conhecidos como decompositores de

hidroperxi, ou mesmo antioxidantes preventivos. As classes qumicas principais

consistem dos chamados fosfitos e sulfitos orgnicos (notadamente tioteres), tambm

disponveis no mercado sob um amplo espectro de marcas comerciais.

importante ainda destacar que existe grande sinergia entre estas duas classes de

antioxidantes, sendo os mesmos utilizados comumente em conjunto.

3.4 Efeito da Temperatura

difcil falar de um tipo de degradao sem mencionar outro, uma vez que a

temperatura provoca excitao eletrnica e propenso oxidao.

Existem substncias como o NBC (dibutilditiocarbeto de nquel) que absorve

energia, se excita e depois relaxa por liberao de calor, no combinando com agentes

agressivos quando est no seu estado excitado, como acontece com o carbono. A

vantagem do NBC que ele tem longa durabilidade. Outras substncias absorvem

energia, entretanto no sofrem 100% de relaxao via dissipao de calor e vo, com o

tempo, tambm se degradando e atuam por sacrifcio s camadas polimricas inferiores,

tendo, portanto, vida til limitada e exigindo mais manuteno.

Outro efeito danoso da temperatura a volatizao dos plastificantes adicionados

aos polmeros para aumentar a temperatura de transio vtrea, ou seja, numa mesma

temperatura aumenta-se a plasticidade. As molculas de plastificante penetram entre as

macromolculas (pois os plastificantes so molculas relativamente pequenas)

enfraquecendo as foras de atrao de Van der Waals entre elas, permitindo o

deslocamento entre elas, tendo como efeito macroscpico aumento da plasticidade.

Porm elas sofrem volatizao com o aumento da temperatura alm de serem atacadas

por microorganismos; resultado: fragilizao do material, penetrao de oxignio e

conseqente quebra de macromolculas por oxidao.


3.5 Ao de Microrganismos

3.5.1 Fundamentos do processo de biodeteriorao

Os polmeros de maneira geral, tanto os naturais quanto os sintticos, so

resistentes biodegradao aparentemente pelo fato dos microorganismos no serem

aptos a assimila-los diretamente (Lorenz 1990). Os polmeros sintticos, quando sofrem

algum tipo de biodeteriorao, na verdade so alguns de seus constituintes que sofrem o

ataque, tais como plastificantes, utilizados por exemplo em formulaes de PVC flexvel,

poliuretanos e em diversos elastmeros, sendo todas estas classes de polmeros de

grande interesse para a Engenharia Civil.

A literatura, de acordo ainda com Lorenz, afirma que o processo de biodegradao,

biodeteriorao ou mesmo corroso biolgica baseada sempre no mesmo princpio

qumico, que a ciso enzimtica de steres. A classe mais comum de plastificantes

baseada exatamente em steres, o que faz com que este problema seja srio. Qualquer

aditivo de baixo peso molecular incorporado ao polmero pode, em funo de variaes

trmicas ou aplicao de tenso, ser forado a exsudar, ou seja, migrar para a superfcie.

Nestas condies o risco do produto plstico sofrer biodeteriorao , obviamente,

aumentado, fazendo-se com que alguns cuidados sejam tomados para evit-la.

3.5.2 Formas de manifestao da biodeteriorao

3.5.2.1 Manchamento

O manchamento de produtos plsticos pela ao de microorganismos ocorre em

funo da liberao de produtos do metabolismo dos microorganismos, comumente nas

cores rosa, preta, cinza e amarela. Pode ainda ser causado pelo efeito da luz ou do

oxignio sobre o plstico, sob efeito destes produtos metablicos. Deve-se destacar que o

manchamento nem sempre vem acompanhado de queda de propriedades mecnicas do

produto ou componente

3.5.2.2 Desenvolvimento de odores

Metablitos de microorganismos so fontes provveis de odor, eventualmente

desagradvel, o qual no afeta necessariamente o desempenho mecnico do componente

porm limita seu uso a depender da aplicao.


3.5.2.3 Efeitos sobre as propriedades eltricas

A simples presena da colnia de microorganismos na superfcie do componente

plstico pode afetar seu desempenho eltrico, alterando suas caractersticas de

isolamento, por exemplo.

3.5.2.4 Aumento do acmulo de sujeira

O acmulo de sujeira em um componente plstico funo de sua rugosidade e

aderncia superficial. A presena da colnia de microorganismos na superfcie do

componente, normalmente associada migrao superficial de aditivos, piora estas

caractersticas, levando a um efeito de maior acmulo de sujeira nem sua superfcie e

afetando principalmente seu aspecto.

3.5.2.5 Deteriorao de propriedades mecnicas

Esta a conseqncia mais sria da degradao biolgica de componentes plsticos. Os

efeitos da presena da colnia de microorganismos na superfcie do componente plstico

podem variar desde o consumo de aditivos, desprotegendo o material dos efeitos

deletrios da radiao ultravioleta e do oxignio, bem como surgimento de microfissuras

que podem levar fragilizao do mesmo.

3.5.2.6 Efeitos higinicos

O crescimento de colnias de microorganismos na superfcie do componente

plstico no leva somente a um aspecto ruim, como tambm cria o risco de suportar e

dispersar agentes patognicos e infecciosos. Isto de especial interesse em produtos

plsticos utilizados em ambientes estreis como cozinhas e salas hospitalares.

3.5.3 Preveno da biodeteriorao

So trs os fatores considerados por Lorenz (1990) na preveno da

biodeteriorao, antes de qualquer considerao a respeito da bioestabilizao:

(a) Composio do polmero utilizado (de modo a prevenir incompatibilidade e

migrao superficial/exsudao), bem como processamento a incidncia de

microdefeitos superficiais no produto moldado pode servir como base para a

formao de colnias de microorganismos;


(b) Condies de instalao a preparao adequada do substrato, particularmente

no caso de pisos e revestimentos de parede, bem como laminados para

impermeabilizao de lajes, piscinas e cisternas, para citar alguns exemplos, um

fator importantssimo na preveno da biodeteriorao. Uma vez que os polmeros

em geral so impermeveis gua e a alguns gases, bem como isolantes

trmicos, condies excelentes para a formao e crescimento de colnias de

microorganismos podem ser fornecidas caso bons princpios de instalao dos

componentes no sejam seguidos. Pode-se entender como bons princpios de

instalao a preparao do substrato, limpeza, isolamento do meio circundante (do

contato direto com o solo, por exemplo), dentre outras;

(c) Hbitos do usurio apesar de estar fora do alcance da ao direta do fabricante

do produto plstico, os hbitos do usurio no devem ser desconsiderados. A

freqncia de limpeza, somente para citar um exemplo, um dos fatores que no

pode ser desconsiderado.

3.5.3.1 Bioestabilizao

Biocidas ou bioestabilizantes podem ser genericamente definidos como

substncias capazes de matar microorganismos, tais como bactrias, fungos e algas. A

nomenclatura mais especfica separa os biocidas em bacteriostticos (inibem a formao

de colnias de bactrias), bacteriocidas (matam bactrias), fungistticos (inibem a

formao de colnias de fungos), fungicidas (matam fungos) e algicidas (matam algas).

Os biocidas so utilizados principalmente em produtos flexveis de PVC, em funo

da presena dos plastificantes e do leo de soja epoxidado, que em algumas aplicaes

podem servir como alimento para as colnias de microorganismos. Produtos tpicos so

laminados, alguns fios e cabos, gaxetas, mangueiras especiais, dentre outros. A

ocorrncia de microorganismos nestes produtos, alm de causar deteriorao do aspecto,

pode provocar a perda de propriedades mecnicas e da transparncia, por causa do

consumo de parte dos aditivos como alimento. Entretanto, podem e so utilizados em uma

srie de outros polmeros utilizados na construo civil, tais como em polietilenos,

poliuretanos e adesivos em geral, notadamente aqueles baseados em silicone.

Os biocidas utilizados em formulaes de polmeros podem ser fornecidos na forma

de p ou pr-disperso em plastificantes ou solventes, ou ainda na forma lquida.

Tipicamente utiliza-se derivados de arsnico como a 10,10-oxibisfenoxarsina (OBPA), n-

triclorometil mercaptoftalamida (Folpet), 2-n-octil-4-isotiazolina-3-ona (octilinona ou

Kathon) e n-triclorometil-mercapto-4-ciclohexeno-1,2-dicarboxiamida (Captan). Os aditivos

biocidas devem apresentar uma srie de caractersticas para ser adequado (Lorenz 1990):


- Amplo espectro de atividade antimicrobial;

- Efetividade mesmo a baixas concentraes;

- No influenciar negativamente o desempenho do polmero a ser

bioestabilizado, por exemplo: no causar discolorao nem formao de

colorao indesejada;

- Compatibilidade total com os demais aditivos utilizados na formulao do

polmero (deve-se lembrar que nenhum polmero industrial utilizado sem a

adio de ao menos pequenas quantidades de antioxidantes);

- Iseno de efeitos colaterais ao produto ou componente, tais como formao

de odor, corrosividade, irritao cutnea, dentre outros;

- Estabilidade ao armazenamento;

- Fcil aplicao;

- Efetividade a longo prazo;

- Baixa toxicidade ao homem e ao meio ambiente.

Independente do biocida utilizado, deve-se ter especial ateno s condies

ocupacionais de preparo e processamento do polmero, tais como utilizao de

equipamentos de proteo individual e exausto, em virtude dos riscos de exposio de

operadores s substncias. No caso do processamento deve-se ainda atentar para a

temperatura, uma vez que os biocidas apresentam baixa estabilidade ao calor.

Como alternativa, os biocidas podem ser aplicados posteriormente na superfcie do

produto final, especialmente nos casos em que a temperatura ou as condies de

processamento no permitem sua utilizao como componente da formulao, como por

exemplo no caso de polmeros de engenharia como os policarbonatos, cujo

processamento se d a temperaturas superiores a 280oC. Esta situao oferece proteo

ao produto por prazos menores, porm podem ser suficientes nos casos em que a

proteo deva ser por tempos limitados, como por exemplo durante o armazenamento e

transporte apenas.

3.6 Ao de solventes e produtos qumicos

Os efeitos dos solventes sobre os polmeros no se limitam conhecida

solubilizao, ou seja, separao efetiva das molculas e sua disperso em meio ao

solvente. A utilizao de qualquer produto qumico na superfcie de componentes plsticos

pode trazer uma srie de efeitos deletrios em seu desempenho, mesmo sem ocorrer este

conhecido efeito.


Produtos de limpeza como detergentes e alguns hidrocarbonetos, solventes

utilizados na composio de adesivos ou at mesmo componentes das argamassas,

podem causar nos polmeros o fenmeno conhecido como environmental stress cracking,

ou seja, microfissurao e fragilizao do componente por efeito do ataque qumico lento e

gradativo de sua superfcie. Este efeito, segundo Billmeyer (1984), depende

principalmente do par polmero/agente qumico, ou seja, da susceptibilidade do polmero

ao ataque (funo de composio qumica, peso molecular, aditivao, dentre outros),

bem como de tenses residuais decorrentes do processamento do mesmo para

conformao do componente, as quais podem ser aliviadas atravs deste processo de

microfissurao.

A formao de microfissuras na superfcie do componente plstico levam, como

ltima conseqncia, fragilizao do mesmo, em decorrncia da propagao de trincas

ser facilitada. Esta fragilizao tem efeito direto sobre o desempenho do componente,

forando muitas vezes sua substituio prematura.

Infelizmente a margem de preveno destes efeitos deletrios so limitadas

correta seleo do polmero para o meio de utilizao do componente plstico bem como

orientao ao usurio sobre os agentes qumicos possveis de serem utilizados como meio

de limpeza. Eventualmente podem ser aplicados na superfcie do polmero camadas

protetoras, tais como tintas ou lacas, ou mesmo coextruso de outro polmero mais

resistente quimicamente, porm estes casos so muitas vezes limitados tecnicamente ou

economicamente.

4 CASOS ESPECFICOS DE DEGRADAO DE POLMEROS

4.1 Fibras Polimricas como Reforo para Matrizes Cimentcias

O uso de fibras como reforo de materiais de construo foi inicialmente praticado

pelos egpcios h 3.200 anos, no entanto, as primeiras fibras empregadas em escala

comercial foram as fibras de amianto, no incio do sculo passado e, na dcada de 60

apareceram as fibras de ao.

A primeira tentativa de emprego das fibras polimricas ocorreu em 1965, por

Goldfein, sendo atualmente as fibras de polipropileno as mais empregadas. No entanto,

outros tipos de fibras polimricas podem ser citados como: nilon, polister, poliamida,

polietileno, celulose e kevlar.


8 BIBLIOGRAFIA

1) AGNELLI, J. A. M. Curso. Degradao e estabilizao de polmeros. So Carlos,

Associao Brasileira de Polmeros, 1991.

2) AGOPYAN, V. et al. Compsitos reforados com Fibras Plsticas para Construo

Civil. In: II Encontro Tecnolgico de Sistemas Plsticos na Construo Civil.

So Paulo, 1997.

3) ALBANO, C.; REYES, J.; ICHAZO, M.; GONZLEZ, J.; BRITO, M. and MORONTA, D.

Analysis of the mechanical, thermal and morphological behaviour of polypropylene

compounds with sisal fibre and wood flour, irradiated with gamma rays. Polymer

Degradation and Stability. V. 76, no. 2, pp. 191-203. 2002.

4) ALCOCK, R. H. et al. Comtemporary Polymer Chemistry. Prentice Hall. New Jersey.

1990.

5) AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard terminology of

fire standards; ASTM E-176. Philadelphia, 1999.

6) ANDRADY, A. L. et al. Effects of increased solar ultraviolet radiation on materials.

Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, Londres, v. 46, pp.

96-103. 1998.

7) BILLMEYER JR, F. W. Textbook of polymer science. 3. ed. Nova York: John Wiley

& Sons, 1984.

8) BLAGA, A. Deterioration mechanisms in weathering of plastic materials. Separata de:

SEREDA, P. J.; LITVAN, G. G. (Ed.). Durability of Building Materials and

Components, ASTM STP 691. Nova York: American Society for Testing and

Materials, pp. 827-837. 1980.

9) CHAVES, A. L. O. Os Polmeros Utilizados na Construo Civil e seus Subsdios.

Dissertao de Mestrado. So Carlos. 1998.

10) CROWDER, J. R. Some aspects of the durability of plastics in buildings. Separata de:

SEREDA, P. J.; LITVAN, G. G. (Ed.). Durability of Building Materials and


Components, ASTM STP 691. Nova York: American Society for Testing and

Materials, pp. 811-826. 1980.

11) DECKER, C. Photostabilization of poly (vinyl chloride) by protective coatings. Journal

of Vinyl & Additive Technology. V. 7, no. 4, pp. 235-243. Dezembro 2001.

12) DECKER, C. Photodegradation of PVC. In: OWEN, E. D. (Ed.). Degradation and

stabilization of PVC. Londres: Elsevier Applied Science Publishers, p. 81-136.

1984.

13) EURIN, P. et al. Durability studies on polymer materials used externally in building.

Separata de: SEREDA, P. J.; LITVAN, G. G. (Ed.). Durability of Building

Materials and Components, ASTM STP 691. Nova York: American Society for

Testing and Materials, pp. 838-852. 1980.

14) FRANCO, C. On the action of ozone on polyaniline. Polymer Degradation and

Stability. V. 75, no. 1, pp. 93-98. 2002.

15) FROHNSDORFF, G.; MASTERS, L. W. The meaning of durability and durability

prediction. Separata de: SEREDA, P. J.; LITVAN, G. G. (Ed.). Durability of

Building Materials and Components, ASTM STP 691. Nova York: American

Society for Testing and Materials, pp. 17-30. 1980.

16) GALLO, J. B.; AGNELLI, J. A. M. Reduo do risco de incndio em materiais

polimricos. Revista do plstico reforado, 1999.

17) GESENHUES, U and HOCKEN, J. TiO2 Pigment Structure and kinetics of PVC

Weathering. Journal of Vinyl & Additive Technology. V. 6, no. 2, pp. 80-87. June

2000.

18) GOTHAM, K. V. Long-term durability. In: OGORKIEWICZ, R. M. (Ed.).

Thermoplastics. Properties and design. Londres, John Wiley and Sons, pp. 51-

67. 1974.

19) GUGUMUS, F. Antioxidants. In: GCHTER, R; MLLER, H. (Ed.). Plastics additives

handbook. Munique: Hanser, p. 1-104. 1990a.

20) GUGUMUS, F. Light stabilizers. In: GCHTER, R; MLLER, H. (Ed.). Plastics

additives handbook. Munique: Hanser. p. 129-270.1990b.


21) HAGNAUER, G. L.; GUTIERREZ, A. W. and KLEINMEYER, J. D. Durability

assessment of polymer matrix composite materials. NDT & E International. V. 30,

no. 5, pp. 325. Outubro 1997.

22) HALLIWELL, S. M.; GARDINER, D. Artificial weathering procedures for plastics

glazing materials. Construction and Building Materials, Londres, v. 8, n. 4, p.

233-241, ago. 1994.

23) HANNANT, D. J. Durability of polypropylene fibers in portland cement-based

composites: eighteen years of data. Cement and Concrete Research. V.28, no.

12, pp. 1809-1817. Dezembro 1998

24) LORENZ, J. Biostabilizers. In: GCHTER, R; MLLER, H. (Ed.). Plastics additives

handbook. Munique: Hanser, p. 791-810. 1990.

25) MANO, E. B. Polmeros como Materiais de Engenharia. Ed. Edgard Blcher. So

Paulo, 2000.

26) McCRUM, N. G. et al. Principles of Polymer Engineering. Oxford Science

Publications. Oxford, 1997.

27) OWEN, E.D. Degradation and stabilisation of PVC. Londres: Elsevier Applied

Science Publishers, 1984.

28) PFEIFER, H. Development of testing techniques for aging of plastics in buildings due

to natural and artificial weathering. Separata de: SEREDA, P. J.; LITVAN, G. G.

(Ed.). Durability of Building Materials and Components, ASTM STP 691. Nova

York: American Society for Testing and Materials, pp. 863-873. 1980.

29) PIHLAJAVAARA, S. E. Background and principles of long-term performance of

building materials. Separata de: SEREDA, P. J.; LITVAN, G. G. (Ed.). Durability of

Building Materials and Components, ASTM STP 691. Nova York: American

Society for Testing and Materials, pp. 5-16. 1980.

30) PRIYADARSI De, CHATTOPADHYAY, S.; MADRAS, G. and SATHYANARAYANA, D.

N. Kinetics of thermal degradation of vinyl polyperoxides in solution. Polymer

Degradation and Stability. V. 76, no. 1, pp. 161-170. 2002.

31) REICHMANIS, E. et al. Irradiation of Polymeric Materials. In: ACS Symposium series

527. Washington DC, 1993.


32) RODOLFO JR., A. NUNES, L. R.; ORMANJI, W. Tecnologia do PVC. So Paulo: Pr

Editores Associados/Braskem, 2002.

33) ROSS, G.; BIRLEY, A. W. Miscellaneous chemical properties. In: OGORKIEWICZ, R.

M. (Ed.). Thermoplastics. Properties and design. Londres: John Wiley and Sons,

p. 161-170. 1974.

34) RUTKOWSKA, M.; KRASOWSKA, K.; HEIMOWSKA, A.; STEINKA, I. and JANIK, H.

Degradation of polyurethanes in sea water. Polymer Degradation and Stability.

V. 76, no. 2, pp. 233-239. 2002.

35) SCOTT, G. Mechanisms of Polymer Degradation. Elsevier Applied Scince. London.

1990.

36) TRIKEM. Sistemas em PVC para construo civil. So Paulo. 1 CD-ROM. 1999.

37) UEMOTO K., AGOPYAN V. Durabilidade de Revestimentos a Base de Polmeros. In:

Workshop Durabilidade das Construes. So Leopoldo, p. 55-63. Julho/1997.

38) VAIDERGORIN, E. Y. L. Durabilidade de plsticos na construo. In II Simpsio

Nacional de Materiais de Construo. Outubro/1988.

39) WHITE, J. R.; TURNBULL, A. Review. Weathering of polymers: mechanisms of

degradation and stabilization, testing strategies and modelling. Journal of

Materials Science, Londres, v. 29, p. 584-613, 1994.

40) WICKSON, E. J. (Ed.). Handbook of polyvinyl chloride formulating. Nova York:

John Wiley & Sons, 1993.

Documents

7.2 Polimeros - Apostila