Plástico
Os plásticos são uma ampla gama de materiais sintéticos ou semissintéticos que usam polímeros como ingrediente principal. Sua plasticidade permite que os plásticos sejam moldados, extrudados ou prensados em objetos sólidos de várias formas. Essa adaptabilidade, além de uma ampla gama de outras propriedades, como ser leve, durável, flexível e barato de produzir, levou ao seu uso generalizado. Plásticos normalmente são feitos através de sistemas industriais humanos. A maioria dos plásticos modernos são derivados de produtos químicos baseados em combustíveis fósseis, como gás natural ou petróleo; no entanto, métodos industriais recentes usam variantes feitas de materiais renováveis, como derivados de milho ou algodão.
A palavra plástico deriva do grego πλαστικός (plastikos) que significa "capaz de ser modelado ou moldado" e, por sua vez, de πλαστός (plastos) que significa "moldado". Como substantivo, a palavra mais comumente se refere aos produtos sólidos provenientes de produtos petroquímicos.
O primeiro acontecimento que levou à descoberta dos plásticos foi o desenvolvimento do sistema de vulcanização, por Charles Goodyear, em 1839, adicionando enxofre à borracha bruta. A borracha tornava-se mais resistente ao calor. O segundo passo foi a criação do trinitrocelulose, em 1846 por Christian Schönbein, com a adição de ácido sulfúrico e ácido nítrico ao algodão. O nitroceluloide era altamente explosivo e passou a ser utilizado como alternativa à pólvora. Posteriormente, foi desenvolvido o celuloide com a adição da cânfora. Esse novo produto tornou-se matéria-prima na fabricação de filmes fotográficos, bolas de sinuca, placas dentárias e bolas de pingue-pongue. Em 1907, Leo Baekeland criou a baquelite, primeiro polímero realmente sintético, podendo ser considerado, portanto, o primeiro plástico. Era resultado da reação entre fenol e formaldeído. Tornou-se útil pela sua dureza, resistência ao calor e à eletricidade.
As propriedades dos plásticos são definidas principalmente pela química orgânica do polímero. Tais como dureza, densidade e resistência ao calor, solventes orgânicos, oxidação e radiação ionizante. Em particular, a maioria dos plásticos irão derreter com o aquecimento em torno de algumas centenas de graus Celsius.
Estrutura
A maioria dos plásticos contém polímeros orgânicos. A grande maioria desses polímeros é formada por cadeias de átomos de carbono, com ou sem ligação de átomos de oxigênio, nitrogênio ou enxofre. Essas cadeias compreendem muitas unidades repetidas formadas a partir de monômeros. Cada cadeia polimérica consiste em vários milhares de unidades repetidas. A espinha dorsal é a parte da cadeia que está no caminho principal, ligando um grande número de unidades repetidas. Para personalizar as propriedades de um plástico, diferentes grupos moleculares, chamados de cadeias laterais, ficam pendurados nessa espinha dorsal; eles geralmente são pendurados nos monômeros antes que os próprios monômeros sejam ligados para formar a cadeia polimérica. A estrutura dessas cadeias laterais influencia as propriedades do polímero.
Classificação
Podem ser subdivididos em termoplásticos e termofixos. Dentre os termofixos conhecidos, destaca-se o poliéster. As resinas poliésteres constituem a família de polímeros resultantes da condensação de ácidos carboxílicos com glicóis, sendo classificados como resinas saturadas ou insaturadas, dependendo da cadeia molecular resultante.
Toxicidade
Os plásticos puros têm baixa toxicidade devido à sua insolubilidade em água e, por terem um grande peso molecular, são bioquimicamente inertes. No entanto, produtos de plástico contêm uma variedade de aditivos, alguns dos quais podem ser tóxicos. Por exemplo, plastificantes como adipatos e ftalatos são frequentemente adicionados a plásticos quebradiços como o PVC para torná-los flexíveis o suficiente para uso em embalagens de alimentos, brinquedos e muitos outros itens. Traços desses compostos podem ser lixiviados do produto. Devido a preocupações sobre os efeitos de tais lixiviados, a União Europeia restringiu o uso de DEHP (di-2-etilhexil ftalato) e outros ftalatos em algumas aplicações, e os Estados Unidos limitaram o uso de DEHP, DPB, BBP, DINP, DIDP e DnOP em brinquedos infantis e artigos de puericultura por meio do Consumer Product Safety Improvement Act. Foi proposto que alguns compostos lixiviados de recipientes de alimentos de poliestireno interferem nas funções hormonais e são suspeitos de serem cancerígenos (substâncias causadoras de câncer). Outros produtos químicos de possível preocupação incluem alquilfenóis.
Plásticos commodities
Cerca de 70% da produção mundial está concentrada em seis grandes tipos de polímeros, os chamados plásticos commodities. Ao contrário da maioria dos outros plásticos, eles podem ser identificados por seu código de identificação de resina (RIC): Poliuretanos (PUR) e fibras de PP&A também são frequentemente incluídos como principais classes de commodities, embora geralmente não tenham RICs, pois são grupos quimicamente bastante diversos. Esses materiais são baratos, versáteis e fáceis de trabalhar, tornando-os a escolha preferida para a produção em massa de objetos cotidianos. Sua maior aplicação individual é em embalagens, com cerca de 146 milhões de toneladas sendo usadas dessa forma em 2015, o equivalente a 36% da produção global. Devido ao seu domínio; muitas das propriedades e problemas comumente associados aos plásticos, como a poluição decorrente de sua baixa biodegradabilidade, são, em última análise, atribuíveis aos plásticos de commodities. Existe um grande número de plásticos além dos plásticos de commodities, muitos com propriedades excepcionais.
Plásticos de engenharia
Os plásticos de engenharia são mais robustos e são usados para fabricar produtos como peças de veículos, materiais de construção e algumas peças de máquinas. Em alguns casos, são misturas de polímeros formadas pela mistura de diferentes plásticos (ABS, HIPS etc.). Plásticos de engenharia podem substituir metais em veículos, diminuindo seu peso e melhorando a eficiência de combustível em 6–8%. Cerca de 50% do volume dos carros modernos é feito de plástico, mas isso representa apenas 12 a 17% do peso do veículo.
Plásticos de alto desempenho
Plásticos de alto desempenho são geralmente caros, com seu uso limitado a aplicações especializadas que fazem uso de suas propriedades superiores.
A indústria do plástico inclui a produção global, composição, conversão e venda de produtos plásticos. Embora o Oriente Médio e a Rússia produzam a maior parte das matérias-primas petroquímicas necessárias; a produção de plástico está concentrada no Oriente e no Ocidente globais. A indústria do plástico compreende um grande número de empresas e pode ser dividida em vários setores:
Produção
Estima-se que 9,2 bilhões de toneladas de plástico foram produzidas entre 1950 e 2017, sendo que mais da metade foi produzida desde 2004. Desde o nascimento da indústria do plástico na década de 1950, a produção global aumentou enormemente, atingindo 400 milhões de toneladas por ano em 2021 acima de 381 milhões de toneladas métricas em 2015 (excluindo aditivos). A partir da década de 1950 ocorreu um rápido crescimento no uso de plásticos para embalagens, na construção civil e em outros setores. Se as tendências globais na demanda de plástico continuarem, estima-se que até 2050 a produção anual global de plástico excederá 1,1 bilhão de toneladas por ano.
Aplicações
A maior aplicação dos plásticos é como material de embalagem, mas eles são usados em uma ampla gama de outros setores, incluindo: construção (tubos, calhas, portas e janelas), têxteis (tecidos esticáveis, lã), bens de consumo (brinquedos, utensílios de mesa, escovas de dente), transporte (faróis, para-choques, painéis da carroceria, espelhos retrovisores), eletrônicos (telefones, computadores, televisores) e como peças de máquinas.
O descarte inadequado de materiais plásticos gera diversas consequências ambientais como ocupação de terras, poluição das águas, impacto na fauna, entre outros. Os impactos ambientais desse material, contudo, podem ser registrados antes mesmo de sua concepção, visto que as elevadas emissões de gases de efeito estufa no processo de extração, síntese e produção do plástico também representam uma ameaça ao meio ambiente. Em 1997, pesquisadores da Sea Education Society estimaram que o Oceano Atlântico estava contaminado com 580 000 peças flutuantes de plástico por quilômetro quadrado. De acordo com o Greenpeace, o problema não é apenas o plástico que flutua: 70% do plástico afunda, contaminando o fundo dos oceanos, com cerca de 110 pedaços de lixo por quilômetro quadrado. Em 2018, os cientistas previram que em 2050 haverá mais plástico no mar do que peixe. No oceano Pacífico, existe uma enorme ilha de plástico chamada de Grande Porção de Lixo do Pacífico. Calcula-se que sua área seja maior do que a dos estados brasileiros de São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerais e Goiás somados. A degradação do plástico é de até 450 anos. O descarte, na natureza, de material plástico à base de poliuretano, causa problemas ambientais.
Prejuízos à saúde
Devido à sua insolubilidade em água e inércia química relativa, plásticos puros geralmente têm baixa toxicidade. Alguns produtos de plástico contêm uma variedade de aditivos, alguns dos quais podem ser tóxicos. Por exemplo, plastificantes como ftalatos e adipatos são muitas vezes adicionados aos plásticos frágeis, como cloreto de polivinila, para torná-los flexíveis o suficiente para uso em embalagens de alimentos, brinquedos e muitos outros itens. Traços destes compostos podem lixiviar para fora do produto. Devido a preocupações sobre os efeitos que isso pode causar, a União Europeia tem restringido o uso do DEHP (di-2-etil-hexil ftalato) e outros ftalatos em algumas aplicações. Alguns compostos de lixiviação de recipientes para alimentos de poliestireno têm sido propostos para interferir nas funções hormonais e são suspeitos de causar câncer.
Reciclagem
Diante do crescente impacto ambiental gerado pelos materiais plásticos, surge uma demanda pela substituição deste polímero, assim como por processos produtivos que ajudem na volta desses materiais para seu ciclo de valor. A reciclagem se torna uma das estratégias essenciais para a economia circular dos plásticos, podendo ser aproveitada diretamente no processo produtivo, na reciclagem mecânica, química ou quando é destinada à geração de energia. As placas de plástico reciclado apresentam-se como uma possível solução de utilização do plástico após o consumo, tornando-se uma nova matéria-prima com diversas possibilidades de exploração. Tais placas são produzidas após o descarte do plástico, quando o material passa por etapas de triagem, com diferentes graus de separação. Depois, ele é triturado para então passar por uma termocompressão, que consiste na compressão através de tempo, temperatura e pressão determinados. Existem outras maneiras de se fabricar placas de plástico reciclado, e cada uma delas impacta a aparência, o uso e o valor final do produto comercializado. Além disso, diferentes modos de produção podem alterar também a possibilidade de reciclagem futura dessas placas.
