Danilo Silvério Delafiori CARGAS MINERAIS EM PLASTISOL ...

FATEC - SOROCABA
TECNOLOGIA EM POLÍMEROS
DANILO SILVÉRIO DELAFIORI
CARGAS MINERAIS EM PLASTISOL
Sorocaba, 25 de Junho de 2012

DANILO SILVÉRIO DELAFIORI
CARGAS MINERAIS EM PLASTISOL PARA A FABRICAÇÃO DE LAMINADOS SINTÉTICOS DE PVC
Trabalho de Curso submetido à Fatec
Sorocaba como parte dos requisitos
necessários para a obtenção do Grau de
Tecnólogo em Polímeros. Sob a orientação do
Professor Dr. William Fortunato da Silva.
Sorocaba/SP, 2012

Danilo Silverio Delafiori
Título: Cargas minerais em Plastisol para a fabricação de laminados sintéticos de PVC
______________________________
Prof. Dr. William Fortunato da Silva
Orientador
______________________________________
Prof. Ms. Amilton Joaquim Cordeiro de Freitas
Examinador
__________________________________
Prof. Ms. Milton Fogaça de Almeida Filho
Examinador
Trabalho de Curso submetido à Fatec
Sorocaba, como parte dos requisitos
necessários para a obtenção do Grau de
Tecnólogo em Polímeros.
Sorocaba, 25 de Junho de 2012

“Dedico este trabalho primeiramente à Deus que
permitiu que eu conhecesse minha esposa Danieli
antes da oportunidade de iniciar o curso, pois ela
foi o pilar de sustentação da família que durante
minha ausência sempre teve uma mãe dedicada e
sempre após cada luta diária eu encontrava uma
esposa carinhosa e sábia. Dedico também aos meus
filhos Pedro, Maria e Lucas que fazem todo o
esforço, cansaço e noites mal dormidas valerem a
pena. E para finalizar dedico aos meus País Dirceu
e Vani e aos País de minha esposa Manoel e Raquel
que lutaram para nos criar e educar antes que Deus
nos unisse”.

AGRADECIMENTOS
Agradeço ao meu orientador Dr. William
Fortunato da Silva e aos professores pelo nobre
trabalho prestado para o aperfeiçoamento da minha
capacitação profissional para que através dela eu
possa conquistar e realizar os sonhos de minha
família.

Um dia você aprende que não importa em
quantos pedaços seu coração foi quebrado, o mundo
nunca espera para que você o conserte. Aprende
que o tempo não é algo que possa voltar para trás.
Portando, plante seu jardim e decore sua alma, ao
invés de esperar que alguém lhe traga flores. E você
aprende que pode suportar, que realmente é forte e
que pode ir muito mais longe. E que realmente a
vida tem valor e que você tem valor diante da vida.
Nossas dúvidas são traidoras e nos fazem perder o
bem que poderíamos conquistar se não fosse o medo
de tentar.
William Shakespeare

RESUMO
Cargas minerais têm sido utilizadas em misturas com os mais variados tipos de polí-
meros. Tais misturas são chamadas de compósitos e são usadas com a finalidade de baratea-
mento de custos e, mais particularmente, para agregar melhorias nas características físicas e
químicas das peças fabricadas. O estudo realizado neste trabalho visa avaliar e comparar o
efeito de diferentes cargas minerais adicionadas na formulação do plastisol, o qual é utilizado
para a fabricação de laminados sintéticos de PVC, comparando as propriedades físicas em
função do tipo e quantidade de carga mineral utilizada.

ABSTRACT
Mineral fillers have been used in mixtures with all kinds of polymers. These
mixtures are called composite and are used in order to lower costs and more particularly to
improvements in the aggregate physical and chemical characteristics of the fabricated parts.
The study of this study is to evaluate and compare the effect of different mineral fillers added
in the formulation of the plastisol, which is used for manufacturing laminated synthetic PVC,
comparing the physical properties depending on the type and amount of mineral filler used.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1: Representação esquemática de uma linha simples de espalmagem............ 23
Figura 2: Representação esquemática de uma linha de três cabeças de espalmagem.
.................................................................................................................................................. 24
Figura 3: Espalmagem por meio de faca suspensa. .................................................... 25
Figura 4: Espalmagem por meio de faca apoiada sobre cilindro. .............................. 25
Figura 5: Espalmagem por meio de faca apoiada sobre esteira. ................................ 26
Figura 6: Espalmagem por meio de faca invertida. .................................................... 26
Figura 7: Perfis de faca mais utilizados no processo de espalmagem de pastas de
PVC. ........................................................................................................................... 27
Figura 8: Representação Gráfica do plastisol sem carga (TQ) x EDK 400. .............. 31
Figura 9: Representação Gráfica do plastisol sem carga (TQ) x Wollastonita. ......... 32
Figura 10: Representação Gráfica do plastisol sem carga (TQ) x Cretáceo. ............. 33
Figura 11: Imagens dos corpos de prova após o ensaio de Estabilidade Térmica ..... 37
Figura 12: Estabilidade Térmica x Quantidade de carga ........................................... 38
Figura 13: Percentual de melhora da Estabilidade Térmica X Quantidade de carga . 39
Figura 14: Espaço colorimétrico ................................................................................ 40

Figura 15: Variação da cor do laminado em função da quantidade e tipo de carga. .. 41

LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Principais aditivos e seus efeitos nas formulações de PVC. ...................... 19
Tabela 2: Características de algumas cargas minerais. .............................................. 21
Tabela 3: Correlação entre os perfis de faca apresentados na figura 7 e as situações
de utilização dos mesmos. .......................................................................................... 27
Tabela 4: Combinações a serem avaliadas ................................................................. 30
Tabela 5: Valores obtidos do plastisol sem carga (TQ) x EDK 400. ......................... 31
Tabela 6: Valores obtidos do plastisol sem carga (TQ) x Nyad M325. ..................... 32
Tabela 7: Valores obtidos do plastisol sem carga (TQ) x HI FIL CR 35. .................. 33
Tabela 8: Resultado obtido em minutos no ensaio de estabilidade térmica. .............. 38
Tabela 9: Aumento da Estabilidade Térmica: ............................................................ 38
Tabela 10: Diferença de cor x Quantidade de carga .................................................. 40

LISTA DE ABREVIATURAS
PVC – Policloreto de vinila
PCR – Partes por cem de resina
Tg – Temperatura de transição vítrea
NBR – Borracha nitrílica
EVA – Copolímero de etileno-acetato de vinila
TPU – Poliuretanos termoplásticos
VCM – Cloreto de vinila
HI FIL CR 35 – Nome comercial de uma carga mineral
EDK 400 – Nome comercial de uma carga mineral
Nyad M325 – Nome comercial de uma carga mineral
TQ – Formulação sem carga mineral

SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................... 14
2. MATÉRIAS PRIMAS PARA A FABRICAÇÃO DO Plastisol .............................. 16
2.1 Plastificantes .................................................................................................................. 16
2.2 Resinas de policloreto de Vinila ..................................................................................... 17
2.3 Estabilizantes para PVC ................................................................................................ 18
2.4 Aditivos para plastisol .................................................................................................... 19
2.5 Cargas e Reforços ......................................................................................................................... 20
3. Processo de espalmagem ................................................................................ 22
3.1 Equipamentos básicos de espalmagem .......................................................................................... 23
3.2 Espalmagem por faca ...................................................................................................................... 24
3.3 Espalmagem por transferência (espalmagem reversa) ................................................................... 28
4. comparativo entre diferentes teores de 3 tipos de cargas minerais ............ 30
4.1 Reologia das formulações ............................................................................................................. 30
4.2 Estabilidade térmica ....................................................................................... 35
4.2.1 Aparelhagem e materiais de laboratório .................................................................................... 35
4.2.2 Preparação das amostras .......................................................................................................... 35
4.2.3 Condições do equipamento ....................................................................................................... 36
4.3 Resultados das medidas ............................................................................................................... 37
4.4 Resistência a Flexão contínua em temperatura ambiente ............. Erro! Indicador não definido.
4.5 Cor do laminado ............................................................................................................................ 39
5. Considerações finais ........................................................................................ 42

1. INTRODUÇÃO
Plastisol é um composto obtido através da mistura das resinas de PVC (policloreto de
vinila), plastificantes, pigmentos, cargas minerais e aditivos para melhorar o produto final ou
melhorar o seu processamento durante o processo de industrialização.
As cargas minerais têm sido utilizadas em misturas com os mais variados tipos de po-
límeros. Tais misturas, chamadas compósitos, são usadas com a finalidade de barateamento
de custos, mais particularmente, porque agregam melhorias das características físicas e quí-
micas das peças fabricadas. Cargas minerais são substâncias inorgânicas compostas por grãos
muito pouco flexíveis que são incorporados à massa de polímero. Os polímeros, por sua vez,
são substâncias orgânicas elaboradas a partir da polimerização de compostos orgânicos sendo
constituídos por cadeias carbônicas flexíveis e moldáveis. Os polímeros, quando puros, apre-
sentam propriedades que muitas vezes não atendem às especificações técnicas, cujas peças
finais fabricadas a partir deles, devem possuir. As propriedades dos polímeros, tais como re-
sistência à tração, resistências químicas a ataques ácidos e básicos, resistências à deformação
ao calor, etc, são aprimoradas através da adição de cargas minerais, tratadas superficialmente,
em quantidades adequadas. As interações entre as cargas minerais e os polímeros são dificul-
tadas pelo fato de que as cargas minerais apresentam superfícies polares aliadas a elevados
valores de áreas de superfície específica, enquanto que os polímeros, geralmente, apresentam
superfícies apolares. Essa incompatibilidade faz com que a carga mineral tenha dificuldades
em ser “molhada” pelo polímero, comprometendo, assim, a sua adequada dispersão. Para
compatibilizar essas diferenças polares, são utilizados produtos químicos em tratamentos de
superfícies da carga mineral objetivando minimizar as suas naturezas polares. A carga mineral
corresponde a minerais, ou rochas, que são encontrados na natureza, tais como o calcário
(calcita, dolomita), o filito, a mica (muscovita, flogopita, biotita), sílica (quartzo, zeólita), tal-
co, pirofilita (agalmatolito), gesso, barita, wolastonita, esmectita (bentonita, montmorilonita,
hectorita, saponita).
No presente trabalho as cargas minerais foram adicionadas em uma formulação de
plastisol e avaliadas de forma comparativa, onde as propriedades alteradas podem ajudar ou
dificultar o processamento da mesma durante o processo de transformação do plastisol em
laminados sintético de PVC. Em compósitos com polímeros, as cargas minerais são usadas
devido a várias razões: redução de custo, melhorar o processamento, controle de densidade,
efeitos óticos, controle da expansão térmica, retardamento de chama, modificações no que se

efere às propriedades de condutividade térmica, resistência elétrica e susceptibilidade mag-
nética, além de melhorar as propriedades mecânicas, tais como a dureza e a resistência ao ras-
go.
15

2. MATÉRIAS PRIMAS PARA A FABRICAÇÃO DO PLASTISOL
2.1 Plastificantes
De maneira geral, os produtos de PVC podem ser classificados como pertencentes a
dois grandes grupos: rígidos e flexíveis. A resina de PVC é naturalmente rígida; entretanto,
durante a produção dos compostos de PVC, uma classe especial de aditivos pode ser incorpo-
rada à resina de PVC de modo a gerar compostos flexíveis: os plastificantes.
Em função da presença do átomo de cloro, altamente eletronegativo, a molécula de
PVC possui ligações químicas fortemente negativas nos átomos de cloro e positivas nos áto-
mos de hidrogênio, ligados ao mesmo átomo de carbono. Devido à presença desses dipolos ao
longo das cadeias, as moléculas de PVC sofrem forte atração eletrostática umas pelas outras,
resultando em um polímero rígido. Esse mecanismo de atração intermolecular, ou seja, entre
as moléculas do polímero, é conhecido como ligação secundária ou de van der Waals do tipo
dipolo-dipolo.
A IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry, ou União Internacio-
nal de Química Pura e Aplicada) define os plastificantes como “substâncias incorporadas a
plásticos ou elastômeros com a finalidade de aumentar sua flexibilidade, processabilidade ou
capacidade de alongamento. Um plastificante pode reduzir a viscosidade do fundido, abaixar
sua temperatura de transição de segunda ordem (temperatura de transição vítrea ou Tg) ou
diminuir seu módulo de elasticidade.” Para fins práticos, podemos definir os plastificantes
como toda e qualquer substância que, incorporada ao PVC, reduz sua dureza e aumenta sua
flexibilidade. Os plastificantes comerciais são, de maneira geral, líquidos inodoros, incolores,
insolúveis em água e de baixa volatilidade. São em sua grande maioria ésteres ou poliésteres,
incluindo outros com base em ácidos adípicos, fosfóricos, sebáceos, trimelíticos ou azeláticos.
A característica mais importante de um plastificante é sua compatibilidade com o PVC, o que
leva à criação da seguinte classificação:
- Plastificantes primários: são os que possuem alta compatibilidade com o PVC, pro-
movendo sua rápida gelificação; não há necessidade de que sejam misturados com outros
plastificantes, e podem ser utilizados em grandes quantidades (geralmente até acima de 150
pcr) sem problemas de separação da resina de PVC.
- Plastificantes secundários: Possuem em média boa compatibilidade com o PVC e-
xercem menor influência em sua gelificação. São geralmente utilizados em mistura com os
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plastificantes primários, visando à obtenção de propriedades específicas ou substituição de
parte do plastificante primário, reduzindo o custo da formulação. Quanto à estrutura química
os plastificantes podem ser classificados como:
- Plastificantes monoméricos: a utilização desse termo pode ser confusa, uma vez que
nem todas as substâncias pertencentes a esse grupo são monômeros no sentido usual (que ge-
ram a unidade de repetição de uma macromolécula). Esse termo deve ser entendido como
uma referência ao tamanho da molécula do plastificante, sendo utilizado para classificar subs-
tâncias com peso molecular até 500 g/mol.
- Plastificantes poliméricos: novamente um termo que foge da definição utilizada em
tecnologia de polímeros; apesar de fazer referência a substâncias de alto peso molecular, nem
todos os aditivos pertencentes a essa classe são polímeros no sentido estrito da palavra, ou
seja, nem todas as macromoléculas dessa classe possuem uma unidade de repetição. Os plasti-
ficantes poliméricos mais utilizados são os poliésteres, que são polímeros no sentido correto
da palavra; entretanto, são também assim classificados alguns ésteres complexos e alguns ó-
leos epoxidados, macromoléculas que não possuem uma unidade de repetição definida. São
ainda utilizados em algumas aplicações elastômeros de acrilonitrila-butadieno (NBR), copo-
límeros de EVA com alto teor de acetato de vinila (> 50%) e poliuretanos termoplásticos
(TPU’s), os quais oferecem flexibilidade ao PVC, aliada a características como elevadas re-
sistências química, abrasão e baixa volatilidade.
2.2 Resinas de policloreto de Vinila
O PVC contém, em peso, 57% de cloro (derivado do cloreto de sódio - sal de cozinha)
e 43% de eteno (derivado do petróleo). Como todo plástico, o vinil é feito a partir de repeti-
dos processos de polimerização que convertem hidrocarbonetos, contidos em materiais como
o petróleo, em um único composto chamado polímero. O vinil é formado basicamente por eti-
leno e cloro. Este dá ao vinil duas vantagens, a de não ser tão susceptível às mudanças de pre-
ço no mercado de petróleo e de não ser um bom combustível como os derivados de petróleo.
Por uma reação química, o etileno e o cloro combinam-se formando o dicloreto de etileno,
que por sua vez é transformado em um gás chamado "VCM" (Vinyl chloride monomer, em
português cloreto de vinila). O passo final é a polimerização, que converte o monómero num
polímero de vinil, que é o PVC, ou simplesmente, vinil. O processo de obtenção das resinas
de PVC é o responsável por suas características únicas de processo. Enquanto que a maioria
dos polímeros é obtida por processos diversos de polimerização e fornecida ao mercado con-
17

sumidor na forma de grânulos regulares prontos para o processamento (geralmente aditivadas
em alguma etapa de seu processo de produção), as resinas de PVC são comercializadas usu-
almente na forma de um pó branco e fino, ao qual deverão ser adicionados aditivos que tor-
nam o PVC processável, além de conferir-lhe características especificas.
A tecnologia da utilização do PVC reside em sua morfologia e aditivos incorporados
(Portingell 1982, Titow 1984 e Witenhafer 1986), uma vez que algumas das propriedades des-
te polímero são atribuídas à sua estrutura única. A versatilidade de aplicações, por sua vez, é
função direta da infinita gama de combinações de aditivos possíveis de serem incorporados à
resina base. A mistura de resina de PVC com os aditivos é conhecida como composto de PVC
ou composto vinílico, e dependendo das substâncias adicionadas e suas quantidades é possí-
vel moldar artigos em PVC com aspecto desde o totalmente rígido (tal como um tubo para
distribuição de água potável) ou ainda tão flexível e com aspecto borrachoso como uma man-
gueira de jardim. Uma vez que a resina de PVC é totalmente atóxica e inerte, a escolha de
aditivos com estas mesmas características permite a fabricação de filmes, lacres e laminados
para embalagens, brinquedos e acessórios médico-hospitalares, tais como mangueiras para
sorologia e cateteres. Davidson e Witenhafer (1980), Portingell (1982), Titow (1984), Wite-
nhafer (1986) e Summers (1997) são unânimes ao listar que a versatilidade do PVC reside em
dois pontos principais. A morfologia das partículas das resinas de PVC, responsável pela es-
trutura de sub-partículas entremeadas por poros, os quais são receptivos aos aditivos incorpo-
rados durante o processamento, permitindo a perfeita interação entre estes e o polímero, A
necessidade de incorporação de aditivos para o adequado processamento do PVC implica o
desenvolvimento de uma nova formulação de composto para cada produto a ser moldado,
com características específicas de desempenho, propriedades e processabilidade.
2.3 Estabilizantes para PVC
O PVC e seus copolímeros são susceptíveis a reações adversas com perda de proprie-
dades durante seu processamento e uso final, quando expostos ao calor, agentes oxidantes ou
ainda ao intemperismo (radiação ultravioleta e infravermelho). Essas reações adversas são
comumente denominadas reações de degradação. Considerando o fato de que o processamen-
to do PVC requer temperaturas da ordem de 150 a 220°C e se dá em presença de oxigênio, o
mesmo se torna instável, necessitando do uso de vários tipos de aditivos, tais como estabili-
zantes térmicos, antioxidantes e estabilizantes ao ultravioleta.
18

2.4 Aditivos para plastisol
A utilização prática das resinas de PVC, salvo em aplicações extremamente específi-
cas, demanda sua mistura com substâncias, compostos ou produtos químicos variados, conhe-
cidos como aditivos. Definidas as características da resina de PVC adequadas ao processo de
transformação e desempenho do produto final, incorporam-se os aditivos nas proporções sufi-
cientes para promover características específicas, tais como rigidez ou flexibilidade, transpa-
rência ou opacidade, ou, ainda, apresentar resistência à exposição ao intemperismo.
A versatilidade do PVC deve-se basicamente à necessidade e à capacidade de incorpo-
ração de aditivos antes de sua transformação em produtos finais; mediante a escolha dentro de
uma ampla gama de substâncias químicas, permite ao formulador a obtenção de compostos de
PVC com as características necessárias a cada aplicação. O desempenho do produto final
também é fortemente dependente da escolha da resina de PVC. A tabela 1 abaixo mostra al-
gumas famílias de aditivos e seus efeitos na formulação.
Tabela 1: Principais aditivos e seus efeitos nas formulações de PVC.
19

2.5 Cargas e Reforços
Diversos materiais particulados ou fibrosos podem ser incorporados ao PVC com o intuito
de modificar suas propriedades:
- Reforços: são materiais particulados ou fibrosos adicionados aos compostos de PVC
com o intuito exclusivo de melhorar algumas de suas propriedades mecânicas, muitas vezes
em detrimento dos custos dos mesmos. Exemplos de reforços que podem ser incorporados a
compostos de PVC são as fibras de vidro, as quais promovem o aumento da rigidez e resis-
tência à tração.
- Cargas: as cargas são incorporadas aos compostos de PVC basicamente com o intuito
de redução de custo da formulação.
Alguns autores diferenciam as cargas em cargas de enchimento, cujo efeito é exclusiva-
mente a redução de custo do composto (por exemplo, pó de serra ou serragem), e cargas fun-
cionais, que podem trazer benefícios adicionais como melhoria de algumas propriedades me-
cânicas, além da redução de custo. Carbonatos de cálcio, em teores limitados, podem ser defi-
nidos como cargas funcionais, enquanto em altos teores atuam como carga de enchimento em
compostos de PVC. As cargas, quando apropriadamente selecionadas e incorporadas à resina
de PVC, trazem outros benefícios aos compostos de PVC além da redução de custo, dentre os
quais:
- Aumento da estabilidade dimensional;
- Aumento da rigidez;
- Aumento da dureza;
- Aumento da temperatura de amolecimento Vicat;
- Aumento da tenacidade (resistência ao impacto), no caso de compostos rígidos, dentro
de um limite de incorporação;
- Melhoria das propriedades dielétricas;
- Modificação da reologia e empacotamento de partículas em plastissóis.
Com relação à redução de custo de compostos de PVC pela incorporação de cargas, vale
destacar que existe uma importante relação entre o teor de incorporação das mesmas na for-
mulação e a redução efetiva de seu custo. Teores excessivamente altos de carga na formula-
ção, em função de sua maior densidade, podem eventualmente aumentar a densidade do com-
posto. Nesses casos, deve-se comparar a quantidade de material necessário para preenchimen-
20

to ou formação da peça e seu custo, que pode não ser economicamente interessante, ainda
mais levando-se em conta que a incorporação excessiva de cargas prejudica o fluxo do com-
posto fundido, em virtude do aumento da viscosidade, afetando negativamente sua processa-
bilidade. Pode-se ainda acentuar o comprometimento de algumas propriedades físicas, tais
como resistência ao impacto, alongamento na ruptura e resistência ao rasgamento. Um grande
número de materiais pode ser incorporado aos compostos de PVC com funções de cargas. En-
tretanto, os principais tipos usualmente adicionados são os carbonatos de cálcio (natural e
precipitado), argilas, amianto, talco e algumas sílicas. A tabela 2 apresenta algumas caracte-
rísticas de vários minerais utilizados como cargas em compostos de PVC.
Tabela 2: Características de algumas cargas minerais.
21

3. PROCESSO DE ESPALMAGEM
O processo de espalmagem pode ser considerado o mais importante para o mercado de
pastas de PVC, e consiste em deposição de plastisol diretamente sobre um substrato, normal-
mente tecido ou papel, ou sobre um meio de suporte da pasta, que nesse caso pode ser um pa-
pel siliconado decorado em relevo. O plastisol sofre em seguida o processo de fusão em um
forno, formando uma camada resistente sobre o suporte. Alguns exemplos de produtos obti-
dos por esse processo são lonas, papéis de parede, pisos, couro sintético para vestuário, indús-
tria calçadista e revestimento de móveis, correias transportadoras e alguns tipos de fitas ade-
sivas, dentre outros. Os principais fatores de influência nesse processo são:
(a) tipo do substrato: tecido, papel, manta, dentre outros;
(b) composição do substrato: fibras naturais (algodão, por exemplo) ou sintéticas (polia-
mida, polipropileno, poliéster, dentre outras);
(c) propriedades físicas do substrato: espessura, peso (gramatura), rugosidade superficial,
resistência ao calor e a solventes, tensão de ruptura quando seco e úmido, capacidade de ab-
sorção da pasta;
(d) largura do substrato;
(e) viscosidade da pasta;
(f) composição da pasta;
(g) tamanho e configuração da distância entre o substrato e o elemento que irá promover a
espalmagem (faca ou cilindro);
(h) arranjo e perfil do elemento de espalmagem;
(i) tensão aplicada ao substrato.
O plastisol ideal para utilização em processos de espalmagem deve, preferencialmente,
apresentar baixa viscosidade sob altas taxas de cisalhamento, de modo a permitir seu espa-
lhamento uniforme sobre o substrato. Formulações de pastas com comportamento reológico
do tipo pseudoplástico são particularmente adequadas ao processo de espalmagem, uma vez
que apresentam alta viscosidade sob baixas taxas de cisalhamento, permitindo eficiente trans-
ferência de energia no processo de mistura, e baixa viscosidade na aplicação, sob altas taxas
de cisalhamento. Pastas de comportamento dilatante, ao contrário, provocam espalhamento
irregular sobre o substrato, em função do aumento de viscosidade nas altas taxas de cisalha-
22

mento durante o processo. A configuração e o ajuste adequados dos fatores citados anterior-
mente permitem o controle das principais características do produto final, que são:
(a) espessura da camada de pasta aplicada;
(b) grau de penetração da pasta no substrato;
(c) características superficiais como brilho, uniformidade, capacidade de impressão, den-
tre outras.
3.1 Equipamentos básicos de espalmagem
Um processo típico e simplificado de espalmagem direta necessita de:
- uma seção de aplicação de pasta, consistindo em um dispositivo de deposição (sistema
de facas ou cilindros, também conhecido como cabeça ou cabeçote de aplicação);
- um forno de gelificação e fusão da pasta;
- uma unidade de resfriamento.
Essa configuração, dotada ainda de dispositivos para desembobinar e tensionar o substra-
to, além de reservatório para pasta e sistema de embobinamento do espalmado, constituem um
sistema simples de espalmagem. A figura 1 mostra esquematicamente um sistema simples de
espalmagem.
Figura 1: Representação esquemática de uma linha simples de espalmagem.
A linha de produção pode englobar mais de uma unidade de espalmagem (incluindo es-
palmadeiras dupla face, em alguns casos), com os respectivos fornos de gelificação e estações
de resfriamento apropriadas. Em adição a esses equipamentos podem ser acoplados cilindros
para gravação em relevo e aplicadores de verniz em linha, porém essas operações de decora-
23

ção e acabamento podem ser realizadas posteriormente, em unidades separadas. A figura 2
mostra um sistema de espalmagem em três camadas, na qual se observa a presença de três sis-
temas de aplicação de pasta e três fornos de gelificação/fusão.
Figura 2: Representação esquemática de uma linha de três cabeças de espalmagem.
Outros sistemas presentes nas linhas de espalmagem mais modernas são os controladores
de tensão e direção do substrato e compensadores e medidores de espessura em linha, os quais
podem promover o ajuste automático do processo, quando conectados a um controlador na
estação de espalmagem.
A largura de alguns substratos típicos varia entre 1 metro, como no caso de papéis de pa-
rede ou tecidos de gramatura mais pesada, e 5 metros, como no caso de lonas e pisos. A tem-
peratura dos fornos deve ser controlada levando-se em conta a intensidade e distribuição de
calor para promover a fusão uniforme da pasta. A configuração em zonas de temperatura com
controle separado proporciona excelentes resultados, particular mente no caso de espalmados
com camada expandida, sendo possível melhor controle do processo de ativação dos agentes
expansores e desenvolvimento da estrutura celular.
3.2 Espalmagem por faca
O arranjo mais comum nesse caso consiste em uma lâmina posicionada em linha, sendo a
pasta adicionada ou bombeada a partir de um reservatório sobre o substrato que, em movi-
mento, promove a formação de uma massa diante da faca, que espalha a pasta ao longo do
substrato. Dependendo das propriedades do substrato e das características requeridas do es-
palmado, a consistência da pasta a ser utilizada pode variar desde um líquido pouco viscoso
até uma pasta relativamente viscosa. O perfil e a configuração (vertical ou inclinada) da faca,
além da distância entre o substrato e a mesma, determinam a espessura do espalmado, sendo
definidos caso a caso. A velocidade de espalmagem depende desses mesmos fatores, podendo
24

variar entre 5 e 30 m/min. Com relação à disposição da faca em relação ao substrato, existem
basicamente quatro alternativas:
faca suspensa: é o arranjo mais simples, consistindo em uma faca posicionada e apoiada
sobre o substrato, que deve ser fortemente tensionado.
Figura 3: Espalmagem por meio de faca suspensa.
faca apoiada sobre cilindro: o substrato é sustentado sob a faca por um cilindro de apoio.
Este pode ser constituído ou revestido de borracha, sendo a espessura da camada de
pasta aplicada controlada pela pressão da faca sobre o cilindro.
Figura 4: Espalmagem por meio de faca apoiada sobre cilindro.
faca apoiada sobre esteira: esse arranjo é utilizado quando o substrato é extremamente
frágil, sendo a função da esteira apoiar o substrato e direcioná-lo contra a faca.
25

Figura 5: Espalmagem por meio de faca apoiada sobre esteira.
faca invertida: esse arranjo é similar ao de faca suspensa, sendo que a faca é posicionada abaixo
do substrato.
Figura 6: Espalmagem por meio de faca invertida.
Para o arranjo do tipo faca apoiada sobre cilindro, o cilindro de suporte pode ser feito
de borracha ou aço. Há uma relação direta entre a configuração da faca e a espessura do es-
palmado. Assim, esse fator ajuda na configuração e controle da operação de espalmagem.
Com o arranjo de faca sobre a esteira, temos uma situação que exige mais cuidado, pois a ten-
são da esteira de borracha e sua velocidade possuem um efeito considerável sobre o espalma-
do. Considerações similares são feitas com relação à tensão do substrato e sua velocidade de
avanço no arranjo de facas suspensas, em que a ausência de um suporte sob a faca cria com-
plicações adicionais, já que a tensão gerada no tecido pela pressão da faca é relativamente alta
e varia com maior intensidade do que no sistema de faca sobre a esteira. Em tecidos relativa-
mente finos e extensíveis isso pode resultar em penetração excessiva da pasta e peso excessi-
vo do espalmado, bem como variações indesejadas dessas características. Os principais perfis
26

de faca utilizados no processo de espalmagem são apresentados na figura 7, sendo que a tabe-
la 2 relaciona esses perfis às situações de aplicação mais adequadas.
Figura 7: Perfis de faca mais utilizados no processo de espalmagem de pastas de PVC.
A tabela 3 apresenta onde os perfis das facas podem ser utilizados.
Tabela 3: Correlação entre os perfis de faca apresentados na figura 7 e as situações de utilização dos mesmos.
Os efeitos provocados pela escolha ou configuração incorreta de parâmetros básicos
do processo, como o perfil e o posicionamento das facas, tensão e velocidade do substrato,
além da reologia da pasta, são relativamente previsíveis. No processo, as manifestações des-
ses problemas são facilmente detectáveis. Os problemas resultantes são desvios na espessura
do espalmado, na gramatura e no grau de penetração da pasta no substrato. A magnitude des-
ses defeitos depende do grau de afastamento da configuração ótima do processo. Por exem-
plo, uma pasta altamente dilatante irá fluir e se espalhar de maneira insuficiente, de modo que
algumas áreas do substrato não receberão uma camada suficiente de material. Esse problema é
agravado especialmente se o perfil e a configuração da faca não forem adequados. Outras fa-
27

lhas podem também ocorrer no processo, nem sempre originadas por problemas nos parâme-
tros de processo:
- Riscos: são linhas causadas principalmente pelo arraste de partículas sob a faca. Podem
consistir em partículas grossas ou agregadas de pigmentos, cargas ou até mesmo de resina que
restaram do processo de mistura da pasta; podem ser aglomerados de resina formados na regi-
ão de maior cisalhamento sob a faca, especialmente em pastas de alta viscosidade, sob altas
taxas de cisalhamento; em algumas composições a compatibilidade dos constituintes pode ser
afetada por condições de alto cisalhamento sobre a faca, a um ponto em que separação e a-
glomeração podem ocorrer, sendo esse problema prevenido pela utilização de formulações
adequadas às condições de processo. A primeira providência a ser tomada nesse tipo de pro-
blema é a moagem da pasta, sendo em geral prevenido pelo uso de componentes de boa qua-
lidade, especialmente resinas, pigmentos e cargas, bem como pela boa mistura da pasta, para
garantir excelente homogeneização.
- Bolhas: podem ocorrer tanto na superfície quanto no interior de camadas compactas do es-
palmado. A causa imediata desse problema é o acúmulo local de pasta na faca e o escorrega-
mento periódico desse acúmulo, mas o motivo de formação do acúmulo não é totalmente co-
nhecido. Acredita-se que esteja associado, de alguma maneira, à alta pressão à qual a pasta é
submetida sob a faca, à reologia da pasta ou à turbulência excessiva da pasta sob a faca, o que
pode ocasionalmente causar aprisionamento de ar. Duas outras falhas conhecidas que podem
ocorrer em qualquer processo de espalmagem são furos e cavidades. A causa mais comum
desses problemas é a excessiva evaporação de substâncias voláteis presentes na formulação
da pasta quando a mesma é submetida a calor no processo de fusão, causando a expansão da
camada de plastisol. Outras causas podem ser umidade no substrato ou em algum constituinte
da formulação (por exemplo na resina ou em alguma carga), ou ainda, apesar de pouco co-
mum, umidade adquirida pela pasta durante ou após sua preparação.
3.3 Espalmagem por transferência (espalmagem reversa)
O princípio do método de espalmagem por transferência é a produção de uma camada
de pasta em uma superfície lisa ou em um suporte contínuo, que pode incorporar um agente
antiaderente para facilitar o desprendimento do espalmado, e posterior laminação do substrato
sobre a camada de pasta espalmada. O suporte temporário pode ser de aço inoxidável ou, mais
usualmente, constituído de papel impregnado com um agente antiaderente baseado em silico-
ne. A espalmagem por transferência possui a vantagem de produzir laminados com excelente
28

acabamento superficial. Versões modernas desse processo possuem dispositivos para o con-
trole preciso das características do laminado, sendo indicadas para a produção de espalmados
multicamadas de excelente qualidade. O processo também é particularmente útil quando o
substrato utilizado é frágil ou facilmente distorcível, tais como malhas entrelaçadas. O pro-
cesso de produção do chamado couro sintético é um exemplo de espalmagem por transferên-
cia, em que o produto final é um tecido que carrega uma camada intermediária espalmada ex-
pandida e uma película espalmada compacta, chamada de camada top. Nesse processo, a pasta
formulada para a camada top é espalhada na superfície do papel siliconado com acabamento
superficial que imita o couro. Essa camada pode ser gelificada antes da aplicação seguinte,
sendo o próximo passo o espalhamento de uma segunda camada de pasta cuja formulação
contém agentes de expansão. Ambas as camadas devem ser prégelificadas (conjuntamente ou
separadamente) antes da laminação do tecido, sendo todo o conjunto submetido à aplicação
de calor para completa fusão das camadas de pasta, expansão da camada intermediária e ade-
são completa do substrato. Em outra variante, faz-se a fusão das pastas antes da aplicação do
tecido. A adesão do mesmo às camadas de pasta é feita pela aplicação de uma terceira camada
fina de pasta sobre a qual será fixado o tecido pela ação de calor.
29

4. COMPARATIVO ENTRE DIFERENTES TEORES DE 3 TIPOS DE
CARGAS MINERAIS
Para avaliar o comportamento de diferentes tipos de cargas minerais foram elabora-
das 13 fórmulas de plastisol conforme a tabela 4 abaixo. Além do tipo de carga mineral tam-
bém se variou a quantidade da mesma, sendo que a resina de PVC e o plastificante foram
sempre fixos em relação ao tipo e quantidade.
Matéria prima
Fórmulas
30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Resina Solvin 374 MBN 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
Plastificante DINP 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60
Carbonado de Cálcio - EDK 400 X 15 30 45 60 X X X X X X X X
Wollastonita Nyad M325 X X X X X 15 30 45 60 X X X X
Carbonato de Cálcio (Cretáceo) – Hifil CR35 X X X X X X X X X 15 30 45 60
Tabela 4: Combinações a serem avaliadas
4.1 Reologia das formulações
As formulações foram submetidas ao viscosímetro capilar e viscosímetro RV
20 de forma comparativa, os resultados das medidas de viscosidade geraram as tabelas
e gráficos a seguir, onde a amostra padrão foi identificada como TQ e comparada com
as formulações com cargas minerais. A viscosidade foi medida em Pascal-segundo e
submetida a taxas de cisalhamento de variaram de 1 à 1000 1/s.
A taxa de cisalhamento é o gradiente de velocidade de cisalhamento por uma
determinada distância e a viscosidade é o termo comumente conhecido que descreve
as propriedades de escoamento de um fluído ou seja o atrito das camadas internas den-
tro do fluído que impõe resistência a fluir.
A reologia é o estudo do escoamento e deformação da matéria, ou seja, a reo-
logia é o estudo do comportamento de fluidez. Os componentes dos fluidos podem a-
presentar diferentes formas geométricas, características diversas de ligação, tamanhos
variados, que lhe conferem comportamentos distintos.

Os resultados de viscosidade obtidos em relação às fórmulas com a carga mi-
neral EDK 400 demostraram um aumento da viscosidade do plastisol com a adição da
carga mineral conforme a tabela 5.
Reologia - Carbontao EDK 400
Taxa
(1/s)
TQ
EDK 400
15 pcr
EDK 400
30 pcr
EDK 400
45 pcr
EDK 400
60 pcr
1,4 13,2 21,1 27,5 34,1 48,5
2 11,0 18,8 24,8 29,3 42,3
8 8,7 13,5 16,7 18,9 25,5
12 8,3 12,3 14,9 16,7 22,2
16 7,9 11,5 13,8 15,4 20,5
24 7,4 10,7 12,9 14,1 18,8
32 6,8 10,3 12,3 13,4 17,9
36 6,4 10,1 12,0 13,1 17,6
100 12,7 13,2 15,4 28,5 30,7
150 11,3 11,8 14,0 32,2 34,7
200 10,8 10,9 13,1 32,7 32,7
400 9,5 11,2 14,6 39,8 35,5
600 8,1 10,6 13,3 33,6 33,3
800 7,7 9,4 16,0 29,7 30,7
1000 6,5 7,8 13,5 24,6 25,7
Tabela 5: Valores obtidos do plastisol sem carga (TQ) x EDK 400.
O gráfico da figura 8 demonstra o comportamento reológico das fórmulas com a car-
ga mineral EDK 400 onde a viscosidade inicial subiu conforme a quantidade da carga mineral
foi aumentada na formulação.
Figura 8: Representação gráfica do plastisol sem carga (TQ) x EDK 400.
31

Os resultados de viscosidade obtidos em relação às fórmulas com a carga mi-
neral Nyad M325 demostraram um aumento da viscosidade do plastisol com a adição
da carga mineral conforme a tabela 6.
Taxa
(1/s)
Reologia - Wollastonita Nyad
M325
TQ
NYAD
M325
15 pcr
NYAD
M325
30 pcr
NYAD
M325
45 pcr
NYAD
M325
60 pcr
1,4 13,7 19,9 31,4 49,1 71,3
2 12,3 18,3 27,5 40,0 56,8
8 9,4 12,9 17,4 22,4 29,2
12 8,7 11,7 15,3 19,2 24,7
16 8,3 11,0 14,1 17,5 22,6
24 7,8 10,3 12,9 15,8 20,6
32 7,5 9,8 12,2 15,0 19,4
36 7,4 9,6 12,0 14,7 19,0
100 12,9 9,5 12,2 16,2 21,2
150 11,6 9,2 11,9 16,1 22,5
200 10,4 9,0 11,7 16,9 25,0
400 9,4 9,1 13,5 19,3 34,9
600 8,9 9,5 13,0 25,8 36,4
800 7,1 8,8 16,1 25,3 35,0
1000 6,0 7,4 13,8 21,5 29,5
Tabela 6: Valores obtidos do plastisol sem carga (TQ) x Nyad M325.
O gráfico da figura 9 demonstra o comportamento reológico das fórmulas com a car-
ga mineral Nyad M325 onde a viscosidade inicial subiu conforme a quantidade da carga mi-
neral foi aumentada na formulação.
Figura 9: Representação gráfica do plastisol sem carga (TQ) x Nyad M325.
32

Os resultados de viscosidade obtidos em relação às fórmulas com a carga mi-
neral HI FIL CR 35 demostraram um aumento da viscosidade do plastisol com a adi-
ção da carga mineral conforme a tabela 7.
Reologia - Carbonato HI FIL CR35
Taxa
(1/s)
TQ
HI FIL
CR35
15 pcr
HI FIL
CR35
30 pcr
HI FIL
CR35
45 pcr
HI FIL
CR35
60 pcr
1,4 13,4 28,1 50,6 63,5 87,4
2 12,3 23,9 40,9 50,3 69,8
8 9,4 14,3 20,7 23,8 31,2
12 8,7 12,4 17,3 19,5 25,6
16 8,3 11,3 15,4 17,3 22,8
24 7,8 10,1 13,4 14,9 19,9
32 7,5 9,4 12,5 13,8 18,2
36 7,4 9,1 12,2 13,4 17,7
100 11,9 10,9 13,7 20,9 19,2
150 10,8 10,3 12,8 18,8 18,8
200 9,1 9,9 12,2 20,1 21,2
400 8,5 9,0 12,0 18,3 26,9
600 7,2 8,9 11,2 22,1 31,7
800 6,9 8,1 10,0 21,0 29,9
1000 5,8 6,7 8,4 17,7 25,2
Tabela 7: Valores obtidos do plastisol sem carga (TQ) x HI FIL CR 35.
O gráfico da figura 10 demonstra o comportamento reológico das fórmulas com a
carga mineral HI FIL CR 35 onde a viscosidade inicial subiu conforme a quantidade da carga
mineral foi aumentada na formulação.
Figura 10: Representação gráfica do plastisol sem carga (TQ) x HI FIL CR 35.
33

Todas as cargas minerais alteraram viscosidade das fórmulas causando um aumento
nos valores em relação à fórmula de referência (sem carga).
34

4.2 Estabilidade térmica
As resinas de PVC degradam sob ação do calor a uma velocidade que depende da
temperatura e da natureza da resina. Avalia-se a resistência à degradação, através da passa-
gem, por um estabilímetro Metrastat, de uma amostra de plastisol preparada em condições
bem definidas. A amostra gelificada sai aumaticamente do forno e apresenta o espectro com-
pleto de degradação térmica, a estabilidade convencional é determinada através de um dispo-
sitivo óptico.
4.2.1 Aparelhagem e materiais de laboratório
Para comparar a estabilidade térmica das formulações foi realizado o experimento
com os materiais e equipamentos conforme descrito abaixo:
Estabilímetro Metrastat mod. IR 5.
Porta amostra em teflon.
Refletômetro Reflektomaster 517 composto por:
- uma cabeça de medição, constituída por uma fonte de luz branca, de um filtro e de uma célu-
la fotoresistente.
- uma pequena mesa equipada com uma placa de fundo branco, que permite posicionar o cor-
po de prova a analisar e de uma régua graduada em minutos, correspondente ao tempo de saí-
da do forno Metrastat.
Balança semi-analítica com sensibilidade de 0,1 g.
Bomba de vácuo.
Cronometro.
Vidraria comum de laboratório.
Agitador com haste em alumínio.
Espátula.
4.2.2 Preparação das amostras
Para a preparação das amostras foi utilizado um recipiente na balança e as quantidades
definidas na tabela 4.
35

Colocar o mesmo sob o agitador e ajustar a haste até que a mesma toque o fundo do recipien-
te.
Ligar o agitador e em uma rotação de aproximadamente 100 rpm, deixar misturando por 1
minuto, aumentar a rotação para 200 rpm e deixar misturando por mais 1minuto.
Parar a agitação.
Desaerar o plastisol colocando o copo na cuba do misturador.
Ligar a bomba de vácuo e após não se perceber mais a queda de volume do palstisol, deixar
desaerando por mais 5 minutos.
4.2.3 Procedimento Experimental
As amostras pesadas conforme as quantidades definidas na tabela 3 serão testadas con-
forme descrito abaixo:
Ligar o aparelho Metratast IR 5.
Ajustar a temperatura para 190°C ± 3°C.
Introduzir o porta amostra dentro da antecâmara. Deixar estabilizar a temperatura durante 1
hora.
Regular o tempo de saída do porta amostra para 30 minutos através dos botões “ Time Set-
ting”.
Colocar a amostra preparada em toda a extensão da placa de teflon.
Eliminar o excedente com uma espátula.
Fixar a placa no seu suporte com auxilio de garras metálicas e introduzi-lo no forno (Metras-
tat).
Acionar o botão “Quick Release” para assegurar que o porta amostra esteja bem posicionado
no respectivo alojamento e após acionar o botão “Start” o porta amostra é introduzido auto-
maticamente para dentro do forno aquecido.
Decorrido o tempo pré-estabelecido, retirar as garras metálicas da placa e esta do seu suporte,
colocando-a sobre uma superfície fria.
Ligar o Reflektomaster e aguardar 30 minutos.
Após este tempo, colocar a cabeça de medição do reflektomaster sobre a placa padrão branca,
localizada dentro do compartimento de calibração da mesa e ajustar o valor da refletância,
36

através do potenciômetro localizado na lateral da mesma, conforme especificado para a placa
padrão.
Em seguida colocar a cabeça de medição na posição de espera, mantendo o interruptor sobre a
mesma na posição “zero”.
Colocar o corpo de prova na ranhura da mesa de medida, de modo que, o inicio do mesmo
coincida com o zero da régua graduada fixa na mesa.
Colocar a cabeça de medição na posição “3 minutos”, em seguida acionar o interruptor locali-
zado sobre a mesma, de maneira a fixar o sinal correspondente à 40% do valor da refletância
a ser medida ( um símbolo “%” piscando, indica que o valor esta fixo).
Fazer deslizar a cabeça de medição sobre o corpo de prova a medir, até o valor de o indicador
digital vermelho coincidir com o valor fixo do reflectómetro.
Ler o tempo (min, s) na régua graduada.
Voltar a acionar o interruptor, sobre o aparelho (posição zero).
Após a medição, fixar o corpo de prova em uma cartela adequada.
4.3 Resultados das medidas
A estabilidade térmica é definida como o tempo de exposição à 190°C que conduz a
uma diminuição na refletância de 60 % no valor tricromático Y (iluminante C/2°, medido à
45°/0°), refletivo ao valor à 3 minutos de exposição. A estabilidade térmica é expressa em
minutos e segundos, onde os segundos são arredondados à 0 ou 30 e pode ser exposto na es-
cala centesimal. A figura 11 demostra o aspecto dos corpos de prova após a realização do en-
saio.
Figura 11: Imagens dos corpos de prova após o ensaio de Estabilidade Térmica
37

A tabela 8 e a figura 12 apresentam os valores do ensaio expresso em minutos onde o
tipo e a quantidade de carga mineral na formulação influenciou no aumento da estabilidade
térmica dos corpos de prova.
Minutos
EDK 400 Nyad M325 HI FIL CR35
0 pcr 14 13,5 14,5
15 pcr 15 16,5 17,5
30 pcr 17 18,5 19
45 pcr 18 19,5 21
60 pcr 18 19,5 23
Tabela 8: Resultado obtido em minutos no ensaio de estabilidade térmica.
Figura 12: Estabilidade Térmica x Quantidade de carga
A tabela 9 e figura 13 demonstram o percentual de melhora da estabilidade térmica das for-
mulações testadas.
% de melhora
EDK 400 Nyad M325 HI FIL CR35
0 pcr 0,00% 0,00% 0,00%
15 pcr 7,14% 22,22% 20,69%
30 pcr 21,43% 37,04% 31,03%
45 pcr 28,57% 44,44% 44,83%
60 pcr 28,57% 44,44% 58,62%
Tabela 9: Aumento da Estabilidade Térmica:
38

Figura 13: Percentual de melhora da Estabilidade Térmica X Quantidade de carga
4.4 Cor do laminado
As fórmulas da tabela 4 foram transformadas em laminados de PVC e submetidas à
análise de cor de forma comparativa onde o padrão é a formulação sem carga. O equipamento
utilizado foi um espectrofotômetro para mensurar as diferenças na cor dos laminados.
Levando em consideração que o padrão está no centro absoluto temos:
L*= Luminosidade (onde o valor positivo indica que a cor da amostra está mais
clara que o padrão, e um valor negativo que está mais escura)
verde(-a)
azul(-b)
a*= Coordenada de Cromaticidade correspondente ás tonalidades: vermelho(+a) e
b*= Coordenada de Cromaticidade correspondente ás tonalidades: amarelo(+b) e
h°= Tonalidade: variável angular partindo do eixo +a, tendo como sentido positi-
vo o sentido anti-horário, descrevendo a tonalidade propriamente dita do objeto
C*= Intensidade ou Saturação: variável radial partindo do centro do disco de co-
res, tendo como sentido positivo o sentido do centro para a periferia do circulo, e descrevendo
a intensidade da cor do objeto.
DE*= Diferença total da cor
A figura 14 representa o espaço colorimétrico utilizado pelo equipamento para
a interpretação dos valores da tabela 10 para identificar as diferenças de cor entre as
amostras analisadas.
39

Figura 14: Espaço colorimétrico
Iluminante
DL* Da*
Parâmetro
Db* DC* DH* DE* DE cmc
Amostra
‐0,01 0 0,12 0 0 0,12 0,13 Padrão
2,95 ‐0,43 0,81 0,85 0,36 3,09 1,75 EDK 400 ‐ 15 pcr
4,47 ‐0,46 0,61 0,64 0,41 4,53 2,33 EDK 400 ‐ 30 pcr
5,18 ‐0,43 0,32 0,36 0,4 5,21 2,59 EDK 400 ‐ 45 pcr
5,41 ‐0,45 0,89 0,92 0,38 5,5 2,83 EDK 400 ‐ 60 pcr
1,33 ‐0,1 3,28 3,28 ‐0,04 3,54 3,54 Nyad M325 ‐ 15 pcr
D65 10 Deg 1,34 0,26 5,03 5,02 ‐0,35 5,21 5,39 Nyad M325 ‐ 30 pcr
0,94 0,65 5,95 5,95 ‐0,63 6,06 6,39 Nyad M325 ‐ 45 pcr
0,24 1,09 6,86 6,88 ‐0,92 6,95 7,41 Nyad M325 ‐ 60 pcr
‐4,23 2,58 20,84 20,94 ‐1,57 21,42 22,43 HIFIL CR35 ‐ 15 pcr
‐8,87 5,84 27,51 27,98 ‐2,81 29,49 30,25 HIFIL CR35 ‐ 30 pcr
‐12,13 7,78 28,01 28,85 ‐3,55 31,5 31,54 HIFIL CR35 ‐ 45 pcr
‐14,74 8,65 27,01 28,09 ‐3,92 31,96 31,1 HIFIL CR35 ‐ 60 pcr
Tabela 10: Diferença de cor x Quantidade de carga
Os resultados demostram uma alteração de cor no laminado produzido com as fór-
mulas da tabela 4 quando há adição das cargas minerais, onde a quantidade e tipo de carga
mineral interferiram diretamente nessa propriedade conforme os valores de DE* da tabela 10.
40

A figura 15 demonstra a diferença total de cor dos laminados em função da quanti-
dade e tipo de carga mineral utilizada na formulação sendo que quanto maior o valor de DE*
significa que maior foi à alteração.
Figura 15: Variação da cor do laminado em função da quantidade e tipo de carga.
41

5. CONCLUSÃO
O estudo demostrou que o plastisol utilizado para a fabricação de laminados sintéti-
cos de PVC tem suas propriedades alteradas devido à quantidade e tipo de carga incorporada
ao mesmo. No ensaio de reologia, a quantidade e tipo de carga adicionado na formulação in-
terferiram diretamente no valor da viscosidade do plastisol. Em baixas taxas de cisalhamento,
foi possível aumentar em até seis vezes o valor inicial da viscosidade, em relação ao padrão
sem carga. Esse aumento na viscosidade pode ajudar na redução de aditivos reológicos para
aumentar a viscosidade do mesmo. Em relação à estabilidade térmica do plastisol, as adições
das cargas melhoraram o desempenho da formulação onde foi possível evidenciar melhoras
de até 58% nos ensaios realizados. Tais ganhos na estabilidade térmica podem reduzir o uso
de estabilizantes térmicos para a fabricação de laminados sintéticos de PVC. A propriedade
visual também sofreu alterações em função da quantidade e tipo de carga, tornando-se um
ponto negativo para a carga mineral HI FIL CR 35. Neste caso, foi observado que a cor do
laminado sofreu grande alteração, conforme evidenciado no comparativo dos laminados no
espectrofotômetro impossibilitando o seu uso para a fabricação de cores claras.
42

REFERÊNCIAS
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BIGG, D. M. Mechanical properties of particulate filled polymers. Polymer Composites,
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