Poliéster

O poliéster, também conhecido como dracon ou PET (politereftalato de etileno ou polietileno tereftalato), é um termoplástico que pode ser obtido a partir da condensação do ácido tereftálico (ácido p-benzenodioico ou ácido 1,4-benzodicarboxílico) com o etilenoglicol (etanodiol ou etano-1,2-diol), como mostra a equação química abaixo:

O poliéster apresenta em sua estrutura o grupo funcional éster:

Os ésteres são gerados por meio de reações de esterificação, que consiste em reagir o grupo –COOH do ácido carboxílico com o grupo –OH do álcool produzindo éster e água.

Os poliésteres podem formar cadeias saturadas (gerando os termoplásticos de engenharia) ou cadeias insaturadas (formando os termofixos), e isso depende do tipo de material inicial utilizado na polimerização (saturado ou não).

Os poliésteres saturados incluem o polietileno tereftalato, que é aplicado na fiação (por exemplo, o PET, a fibra dracon, da DuPont), na confecção de vasilhames descartáveis soprados (PETG) e na produção de filmes biorientados (PETF). O aumento do consumo de PET em garrafas descartáveis causou um aumento da poluição no meio ambiente, e isso fez com que o PET se tornasse um dos polímeros mais reciclados nos dias atuais. Para a injeção, o polibutileno tereftalato (PBT) encontra boas aplicações devido à alta velocidade de cristalização.

Já os poliésteres insaturados são resinas termoendurecíveis e são mais empregados reforçados com fibra de vidro (PIRFV), usados para confecção de cascos de barco, pranchas de surf, estrutura externa de carros e caminhões, etc.

Os poliésteres naturais são conhecidos desde os tempos da química primitiva e têm sido muito utilizados. O primeiro poliéster sintético foi produzido por Gay-Lussac e Pelouze, em 1833, por aquecimento do ácido láctico.

Foi somente na década de 1940 que os poliésteres com estrutura molecular linear se tornaram conhecidos. Carothes produziu os poliésteres alifáticos a partir de hidróxi-ácidos.  

Em 1941, John R. Whinfield e James T. Dickson propuseram que os poliésteres provenientes de ácidos aromáticos e glicóis poderiam ser aplicados na produção de fibras.

Foi a partir da Segunda Guerra Mundial que a I.C.I, da Inglaterra, e a DuPont de Nemours, nos Estados Unidos, iniciaram pesquisas para inserir o poliéster no mercado consumidor.

O poliéster apresenta:

• Baixo custo;
• Boa resistência térmica;
• Boa resistência mecânica;
• Boa resistência química;
• Boa transparência.

São produzidas cerca de 5 milhões de toneladas de poliéster todos os anos. O dracon é usado na fabricação de filmes, cordas, embalagens e garrafas plásticas (PET), fitas de áudio e vídeo, guarda-chuvas, de fibras sintéticas resistentes à tração, na produção de fibras magnéticas, de recipientes de produtos de limpeza e de mangueiras. Pode ainda ser utilizado em válvulas cardíacas, em gabinetes de fornos, dentre outros.

O grau de cristalinidade de um polímero representa a porcentagem das cadeias poliméricas que se encontram organizadas. O grau de cristalinidade do PET pode variar muito (de 5 a 60%), dependendo do tipo de aplicação (se para garrafa descartável ou para fiação) e da posição da garrafa. A garrafa descartável de PET deve ser transparente, uma vez que foi feita para substituir o vidro. Além disso, ela precisa ser resistente o suficiente para suportar a pressão interna comum ao armazenamento de bebidas gaseificadas. Por questões econômicas, quanto mais finas forem as paredes da garrafa, melhor.

A fim de conseguir maior resistência mecânica do polímero, é preciso usá-lo na forma parcialmente cristalizada. A cristalização é boa para aumentar a resistência mecânica do material, porém, piora a transparência, por isso, a cristalização deve ser baixa. No caso do PET, só é possível atingir bons níveis de cristalização reduzindo sua velocidade de cristalização ao máximo possível.

O PET apresenta temperatura de transição vítrea (Tg) igual a 69 °C e temperatura de fusão cristalina (Tm) igual a 265 °C.