Neste experimento vamos observar o que acontece com uma amostra do polímero PET, retirada de uma garrafa plástica, quando ele é aquecido. E descobrir que plásticos têm memória. O vídeo abaixo mostra o experimento.
Este é um dos experimentos apresentados no meu artigo no Journal of Chemical Education em 2019. “Polymer Processing Demonstrations Using PET Bottles”.
O que acontece
As garrafas plásticas feitas com o polímero PET são produzidas em duas etapas. Inicialmente, uma pré-forma é criada usando um molde por injeção. Neste processo, o plástico derretido é injetado em um molde resfriado e rapidamente se solidifica. Estas pré-formas são muito mais fáceis de serem transportadas até as fábricas que envasam as bebidas. Lá as pré-formas se transformam em garrafas usando o molde por sopro. A parte que nós usamos no experimento, o bico da garrafa, não é modificada na segunda etapa.
Quando aquecemos o polímero, existe uma faixa de temperaturas em que ele se torna mais flexível, mesmo bem antes de atingirmos a sua temperatura de fusão. Muitos polímeros como o PET das garrafas não são sólidos cristalinos, com suas moléculas organizadas. Quando resfriamos rapidamente o polímero líquido, as moléculas não conseguem se organizar completamente antes de travarem em uma posição no sólido. Com isso, o polímero fica num estado amorfo ou semi-cristalino.
As garrafas de PET são transparentes, o que é uma propriedade muito desejada para um material usado em embalagens. A transparência está associada com o grau de cristalinidade do polímero. Polímeros muito transparentes são amorfos ou semi-cristalinos.
Sólidos amorfos sofrem uma transição de fase chamada de transição vítrea. Nesse processo ele muda do estado sólido para um estado mais flexível e como uma borracha. O PET tem a sua transição vítrea numa temperatura (Tg) abaixo da temperatura de ebulição da água, em torno de 75 oC. Acima desta temperatura, o plástico fica mole e pode ser esticado. Quando o plástico esticado se esfria e fica abaixo da sua Tg , as moléculas ficam presas nesta posição, ficando tensionadas. Quando reaquecemos o plástico temos um resultado muito interessante e surpreendente; as moléculas “relaxam” e o plástico retorna à sua forma circular original.
Finalmentes
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