Termodegradação de Polímeros

PERÍCIAS TÉCNICAS

BOLETIM TÉCNICO – 09

A tabela apresentada a seguir registra alguns exemplos de produtos químicos resultantes da termodegradação de polímeros. Cada caso deve ser estudado separadamente, pois existem muitas variáveis, sendo que os produtos da decomposição térmica variam dependendo de como os polímeros foram fabricados, se contêm pigmentos ou outros aditivos (p.ex., agentes plastificantes, de reforço, estabilizantes, antioxidantes, fungicidas) ou ainda se contêm retardadores de fogo (dos quais existem vários tipos, inclusive clorados e fosforados). Por exemplo, quando são usados retardadores de fogo clorados (como parafinas cloradas), pode haver formação de ácido clorídrico se ocorrer combustão.

Os produtos de decomposição térmica também variam em função de características como a temperatura e umidade do ar e, inclusive, a presença de outros poluentes.

Os produtos da decomposição térmica de poliuretanas apresentados na tabela são comuns a todos os seus tipos, até mesmo às espumas. A maior diferença está relacionada ao método de fabricação e aos aditivos. Apesar da presença de isocianatos e de outros cianetos, a presença específica do isocianato de metila nem sempre é certa.

É interessante notar que certos poluentes ocorrem em maiores quantidades quando da combustão incompleta, por exemplo, a espuma de poliuretano na combustão completa produz acroleína da ordem de 2-23 ppm, enquanto a combustão incompleta produz 76-180 ppm.

Todos os polímeros que contêm muito nitrogênio (p.ex., poliuretanas, náilons, poliacrilonitrilas), na combustão, dão origem a ácido cianídrico (HCN), óxidos de nitrogênio (NOx) e à amônia (além, é claro, ao monóxido de carbono e outros). Entretanto, esses poluentes são também produzidos em menor quantidade, mesmo no caso de plásticos que não contêm nitrogênio (por incorporação do nitrogênio da atmosfera).

MATERIAL TEMPERATURA PIRÓLISE OU COMBUSTÃO
Poliuretanas (PU) A partir de 180°C -200°C

Isocianatos (monômeros e pré-polimeros), aminas, dióis (glicóis), cetonas, aldeídos (inclusive acroleína), hidrocarbonetos leves.

NOTA: Pode haver monômeros livres se a polimerização for mal feita, ou a dosagem na mistura for errada, p.ex., come excesso de um monômero. Se a polimerização for bem feita, podem-se encontrar monômeros em quantidades mínimas.

 

Monóxido de carbono (CO) e dióxido de carbono (CO2), óxidos de nitrogênio (NOx), ácido cianídrico (HCN), amônia, nitrilas (acetonitrila, benzonitrila, acrilonitrila), hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos (benzeno, tolueno), isocianatos (pode ocorrer isocianato de metila), diisocianatos (como TDI), seus dímeros e polímeros;

Se houver presença de agentes anti-inflamáveis halogenados ou fosforados: ácido clorídrico, ácido bromídrico ou produtos fosforados.

Policloreto de Vinila (PVC) A partir de 185°C -200°C

Ácido clorídrico (HCI), hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos (benzeno).

EVENTUALMENTE: cloreto de vinila residual, aldeídos (formaldeído, acroleína), e/ou anidrido ftálico devido à decomposição de certos plastificantes (ftalatos).

 

CO, CO2

HCI

Hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos (benzeno, tolueno, etil benzeno, estireno).

(Nota: se copolímero com acrilonitrila, pode liberar ácido cianídrico).

Poliestireno A partir de 250°C

Estireno e seus oligômeros, hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos (benzeno, etil benzeno, cumeno), aldeídos (benzaldeído).

 

CO, CO2

Estireno, hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos (p.ex., etil benzeno, benzeno, tolueno).

Resina ureia-formaldeído Mesmo abaixo de 200°C

Amônia, formaldeído.

 

CO, CO2

Amônia, HCN, nitrila, óxidos de nitrogênio, hidrocarbonetos alifáticos (metano).

Polipropileno A partir de 200°C – 250°C

Hidrocarbonetos alifáticos (principalmente não saturados – etileno, butenos), aldeídos (formaldeído, crotonaldeído, metilacroleína), cetonas (metilcetona), ácidos graxos voláteis.

 

CO, CO2

Hidrocarbonetos alifáticos (metano, insaturados leves) e aromáticos (benzênicos e negro de fumo).

Polietileno A partir de 200°C (mais acentuada a 240°C)

Hidrocarbonetos alifáticos saturados e não saturados leves (metano, etileno, butenos, cetonas (acetona, metil etilcetona), aldeídos (formaldeído, acetaldeído,a croleína), ácidos graxos voláteis.

 

 

CO, CO2

Hidrocarbonetos alifáticos (metano, insaturados leves) e aromáticos, aldeídos, ácidos graxos voláteis, fumos de negro de fumo.