MSc. Elias Augusto Soares, da redação.

 

O poli(óxido de metileno) (POM), popularmente conhecido como poliacetal, é um polímero de engenharia muito utilizado devido aos seus altos índices de dureza, resistência mecânica e, principalmente, elevada estabilidade dimensional. Essas características o tornam um material ideal para aplicações técnicas e para a substituição de peças metálicas.

 

 

No decorrer da história dos polímeros, materiais simples à base de formaldeído foram obtidos desde 1859. Porém, apenas no final dos anos de 1950 pôde-se obter polímeros a partir desse componente com a estabilidade e tenacidade necessárias para aplicações comerciais. Assim, no início da década de 1960 empresas passaram a comercializar o POM em diversas versões.

 

Sua boa resistência térmica e baixa absorção de umidade proporcionam altos índices de estabilidade dimensional, boa usinabilidade e a possibilidade de se obter peças com superfícies de alto brilho. Além disso, de acordo com E. Simielli e P. Santos, autores do livro “Plásticos de Engenharia: principais tipos e sua moldagem por injeção”, o material possui boa resistência química e baixo coeficiente de atrito dinâmico, sendo uma ótima opção para a confecção de componentes funcionais com bom desempenho mecânico sem sofrer alto desgaste físico.

 

Os acetais (homopolímero e copolímero) possuem propriedades muito semelhantes às da poliamida (PA), sendo superiores em relação a resistência à fadiga, hidrólise, fluência e rigidez. De forma geral, o poliacetal costuma ser comercializado com aditivos antioxidantes e anti UV (os quais melhoram seu desempenho em aplicações externas) devido à sua susceptibilidade às intempéries.

 

Geralmente o poliacetal é fornecido em grânulos (pellets) ou em pó para a indústria de transformação. O método mais comum para sua moldagem é o processo de injeção no qual, por se tratar de um termoplástico, é facilmente moldado quando submetido a níveis adequados de temperatura e pressão. Nesse processo são produzidas peças técnicas com designs complexos e que necessitem de estabilidade dimensional e produção em grande escala.

 

A alta taxa de cristalinidade do POM (até 80%) é o fator responsável pelo empacotamento de suas cadeias moleculares e, consequentemente, seu alto índice de contração volumétrica no molde. Recomenda-se o uso de temperaturas de molde mais elevadas para moldagem de itens de precisão para reduzir o encolhimento. Esse fator também dificulta a fabricação de peças ou filmes transparentes. Entretanto, é facilmente colorido por meio do uso de pigmentos adequados.

 

Além da extrusão de filmes, para esse material, o método de extrusão é tipicamente usado para fabricação de semiacabados (barras, tarugos, tubos e chapas) voltados para corte e usinagem, a fim de se criar componentes específicos para projetos de substituição ou criação de peças.

 

Esses principais métodos de transformação não impedem que o POM seja utilizado ainda nos processos de moldagem por sopro e rotomoldagem. Além disso, ele ainda pode ser utilizado na impressão 3D em equipamentos por FDM que utilizam filamentos.

 

O poliacetal é empregado em algumas blendas, copolimerizações ou formulações com fibras e cargas, com o objetivo de melhorar suas propriedades. Alguns exemplos são: POM/TPU (para atribuir mais flexibilidade), POM/PTFE (para proporcionar menor atrito), POM com fibras de vidro e/ou carbono (para aumentar sua rigidez ou resistência à tração), entre outras soluções para modificar seus índices de resistência química e isolamento elétrico.

 

A principal desvantagem desse material é a sua periculosidade quando submetido ao fogo. Sua queima manifesta uma chama azul-claro pálido, em alguns casos pouco perceptível à visão, sem liberação de fumaça, e que não é autoextinguível. Essa degradação térmica libera gás formaldeído com odor muito forte, nocivo à saúde por irritar nariz, olhos e garganta. Portanto, recomenda-se evitar a exposição sob essas condições por longos períodos de tempo.

 

Sua resistência térmica e à umidade, atreladas à estabilidade dimensional, são características que tornam o POM adequado para  aplicações com altos requisitos mecânicos, principalmente nos setores de eletrônicos, automobilístico, industrial e de construção. Entre suas aplicações mais comuns estão: engrenagens, componentes internos de eletrônicos (televisores e smartphones), brinquedos de encaixar, armações de óculos, cabeças de chuveiro, pás de ventilador, zíperes, instrumentos musicais de sopro, palhetas para instrumentos de corda, dobradiças, parafusos, mancais, buchas, guias e roletes, trilhos deslizantes, roldanas, arruelas, cremalheiras, corpo de válvulas, retentores, suportes mecânicos, conexões, peças de motores, bombas de combustível, interruptores e botões internos em automóveis, ajustadores de cinto de segurança, tanques de combustível, canetas de insulina e inaladores.

 

 

 

Por se tratar de um polímero termoplástico, o POM pode ser plenamente reciclado pelo método de reciclagem mecânica, por exemplo. Entretanto, a probabilidade da liberação de gases prejudiciais é um fator desencorajador para que isso ocorra na maior parte das recicladoras. O POM pode ser identificado pelo símbolo “♹” (sete) na simbologia da ABNT para reciclagem, devendo ser descartado nas lixeiras de cor vermelha. Confira os fabricantes e fornecedores desse polímero em nosso Guia de Resinas Termoplásticas. Para saber mais, consulte a seção de Literatura em nosso site www.arandanet.com.br/revista/pi

 

A ciência do material

 

Para obtenção do POM, é necessário um formaldeído (CH₂O) de alta pureza, o qual pode ser polimerizado de diversas maneiras para obter um homopolímero ou copolímero. Geralmente os homopolímeros fornecem melhores propriedades mecânicas, maior rigidez, resistência à tração, impacto e abrasão, se comparados aos copolímeros. Estes, por sua vez, possuem maior resistência química, à fluência sob carga em longo prazo e maior estabilidade térmica.

 

Um poliéster por definição, o poli(óxido de metileno), poli(formaldeído) ou somente poliacetal, é basicamente uma estrutura linear, altamente cristalina e longa. Sua conformação molecular é parecida com a do polietileno, sendo ambos lineares, com cadeia flexível e uma estrutura com grande tendência à cristalização. Entretanto, a inexistência de grupos laterais e o ângulo de ligação entre os átomos na cadeia proporcionam uma alta cristalinidade, alto empacotamento e, consequentemente constituem um material duro, opaco, rígido e dimensionalmente estável. O termo genérico “acetal” refere-se ao átomo de oxigênio que une as unidades repetitivas da estrutura do polímero.

 

Propriedades típicas*

Nome e sigla: poli(óxido de metileno) (POM) – [en. polyoxymethylene]

Classificação: polímero de engenharia

Origem: Sintético (poliadição)

Fórmula química: (CH₂O)_n

Comportamento mecânico: termoplástico

Organização molecular: semicristalino

Densidade (sólido): 1,42 g/cm³

Contração volumétrica: até 2,5 %

Temperatura de transição vítrea (Tg): -13 °C

Temperatura de fusão (Tm): 181 °C

Temperatura de processamento: 190 a 230 °C

Temperatura de uso contínuo: 120 °C

Secagem: Não se aplica

 

*Os dados atribuídos às propriedades do polímero são valores médios obtidos na literatura e junto a fornecedores de materiais.

 

(Fotos: Freepik, Pixabay e Artliber)

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