A Ipol Nanotecnologia (Brasil), spin-off do Centro de Tecnologia em Nanomateriais e Grafeno da Universidade federal de Minas Gerais (CTNano/UFMG), desenvolveu masterbatches à base de óxido de grafeno (GO/rGO) para aprimorar o processamento e o desempenho de materiais termoplásticos na indústria de transformação. A iniciativa, fortalecida em 2025 com a participação de novas sócias e reestruturação produtiva em Minas Gerais, prioriza a oferta de soluções customizadas que transferem a complexa dispersão nanométrica do grafeno da linha de transformação para a etapa anterior, de formulação do aditivo.

 

Para superar a tendência de aglomeração do óxido de grafeno ocasionada por sua elevada área superficial, a empresa realiza a seleção e a funcionalização do nanomaterial conforme a química do polímero carreador. O pré-processamento ocorre em extrusoras de rosca dupla sob condições controladas de cisalhamento e mistura, garantindo a desaglomeração prévia e a dispersão homogênea do aditivo. O produto é entregue aos transformadores em grânulos ou concentrados compatíveis com o processamento em equipamentos de injeção e extrusão.

 

A incorporação dos concentrados visa atender a requisitos específicos, tais como o ganho de rigidez, estabilidade dimensional, alteração do comportamento térmico e aumento da resistência mecânica. Em aplicações de embalagens rígidas ou flexíveis, a estrutura bidimensional das nanopartículas cria caminhos tortuosos para a difusão gasosa, atuando na redução da permeabilidade a gases e umidade. A estratégia prioriza a obtenção das características funcionais desejadas para o produto final mesmo com baixas dosagens de aditivo.

 

Cláudia Vasconcelos (foto), diretora de gestão e processos da Ipol, explicou que, no processamento industrial, a recomendação é manter os parâmetros de temperatura e taxa de cisalhamento próximos das janelas operacionais da resina base, evitando condições severas que degradem o polímero. Para matrizes higroscópicas, tais como o poli(tereftalato de etileno) (PET) e poliamidas (PA), a secagem prévia é indispensável para conter reações de hidrólise que possam afetar a massa molar e a viscosidade do fundido. Evitar ciclos térmicos desnecessários e promover uma diluição uniforme na etapa final de transformação são diretrizes centrais de processo.

 

Além de formular masterbatches comerciais em polipropileno (PP), PET, PA e resina epóxi, a empresa prioriza o desenvolvimento sob demanda. As variáveis ajustadas incluem o tipo de grafeno, o grau de funcionalização, a matriz carreadora e a concentração final, definidos a partir do processo de transformação e dos indicadores de desempenho preestabelecidos pelo cliente.

 

Na cadeia de reciclagem pós-consumo (PCR) e pós-industrial (PIR), o aditivo é direcionado à recuperação de propriedades reológicas, mecânicas e térmicas perdidas por degradação. Em projeto um apoiado pela FAPEMIG, a empresa está desenvolvendo nanocompósitos voltados ao upcycling de resinas recicladas para a indústria automotiva, permitindo que polímeros reprocessados atendam a requisitos técnicos de peças de maior valor agregado.

 

Imagens: Ipol

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