Os poliésteres insaturados são ésteres complexos formados pela reação de um diálcool (glicol) e um anidrido ou ácido dibásico(diácido) com liberação de uma molécula de água. Em virtude da reação ocorrer nas duas extremidades da cadeia, é possível ter moléculas muito compridas e obter-se uma multiplicidade de grupos éster.
O poliéster insaturado é produzido quando qualquer dos reagentes contém insaturações. A denominação insaturado é proveniente da presença de duplas ligações presentes na sua cadeia molecular. A insaturação do poliéster é fornecida, geralmente, pelo ácido ou anidrido maleíco, assim como pelo seus isômero, ácido fumárico.
Os poliésteres insaturados podem ser formados em duas etapas, condensação do ácido e do álcool, para formar uma resina solúvel, e depois, adição de um agente de interligação, para formar uma resina termoestável que são os filmes de poliéster(Mylar® e Terphane®) ou fibras têxteis (Dacron®).
Neste texto vamos nos ater a comentar sobre o poliéster insaturado na sua fase solúvel com o monômero de estireno, que também possui insaturações, e que são sistemas de resinas líquidas catalisáveis a temperatura ambiente ou com pequena elevação para torna-los termoestáveis sem a necessidade de sistemas complexos de catalisação e transformação como nos filmes de poliéster.
As duplas ligações serão quebradas pela ação de um catalisador(peróxido orgânico, calor ou radiação), para reagirem novamente entre si, dando origem a um polímero tridimensional de características termoestáveis, e portanto infusíveis e irreversíveis.
Algumas destas resinas são:
Ortoftálica: resina mais comum de menor custo para usos básicos não nobres
PET: resina comum de baixo custo, normalmente mais barato que as ortoftálicas
Tereftálica: possui resistências físicas pouco superiores a ortoftálica porém baixa resistência a UV
Isoftálica: melhores características mecânicas , químicas e térmicas que as anteriores
Isoftálica c/ NPG: o NPG melhora a resistência a hidrólise
Bisfenólica: possui melhores características químicas e térmicas
Existem ainda algumas outras variações que são desenvolvidas periodicamente para necessidades específicas como as de ácido HET(melhor resistência química), bromadas(características anti-chamas), low-profile (baixa contração), emulsionadas(baixo teor de estireno-ecológica), etc..
Resinas Ortoftálicas
São aquelas que na sua composição, são utilizadas como ácidos modificadores, o ftálico ou seu anidrido. Suas propriedades mecânicas e químicas são inferiores às demais, devido à dificuldade de se obter polímeros de alto peso molecular. A anidrido ftálico tem forte tendência de se regenerar à partir dos meios ésteres do ácido ftálico (reação reversível), fato que incrementa a presença de espécies de baixo peso molecular, altamente sensíveis ao ataque químico.
Resina de PET
São resinas onde é utilizado o polietileno tereftálico. Em alguns casos é utilizado borras ou sobras do processamento de plástico PET, conseguindo assim custo muito baixos. Baixa resistência química e resistência química similar as ortoftálicas.
Resinas Tereftálicas
São resinas onde parte dos ácidos são substituídos por ácido tereftálico, apresentado desempenho similar às resinas isoftálicas, quanto à resistência química, hidrólise e térmica. Porém possuem baixa resistência a UV amarelando com facilidade.
Resinas Isoftálicas
O ácido isoftálico não forma anidrido cíclico, não sofre desvantagem de regeneração, como no caso das ortoftálicas, e consequentemente, podem ser obtidos poliésteres de alto peso molecular, ou seja, com cadeias mais longas. Tais cadeias conferem ao produto final maior resistência mecânica pois absorvem melhor impactos. Consequentemente tornam-se polímeros de maior resistência química e térmica.
Resinas Isoftálicas com Neo Pentil Glicol(NPG)
Para melhorar a resistência a hidrólise do poliéster substitui-se o glicol por neo pentil glicol pois em toda a fabricação de resina sempre sobra glicóis residuais, no caso do NPG, ele possui baixo teor de hidroxilas livres que favorecem a hidrólise do poliéster e sua degradação e "solubilização". Sendo assim ele é mais indicado em situações onde o polímero vai estar continuamente exposto a umidade.
Resinas Bisfenólicas
São produtos da reação simplificada do óxido de propileno e o bisfenol A, resultando no bisfenol A propoxilado que depois reagirá com o ácido insaturado. Por isso este tipo de resina possui poucos pontos sujeitos a hidrólise. Sua estrutura com anéis aromáticos deixa o polímero com uma estrutura mais fechada, tornando-a mais resistente térmica e quimicamente com uma alta dureza. Recomendada principalmente para peças que vão sofrer ataques químicos.
A seleção da resina a ser utilizada depende exclusivamente do fim específico a que se propõe a peça final. Tudo depende do custo-benefício da resina, sendo que algumas das várias possibilidades de uso da resina são:
Ortoftálica: bijouterias, artesanato, laminação em reforço de fibra, gel-coat primer;
Tereftálica: laminação em reforço de fibra, embutimento eletrônico, artesanato;
Isoftálica: gel coat para exteriores, laminados exposto a intempéries;
Isoftálica com NPG: peças e laminados expostos a ataques químicos leves e contato direto com água;
Bisfenólica: peças e laminados expostos a ambientes agressivos e temperaturas elevadas;
Obviamente para toda aplicação, tem ser realizado um ensaio prévio ou histórico de uso para o mesmo fim anteriormente. Sempre é necessário a orientação de um técnico para saber qual tipo de resina, catalisador e que quantidade dos mesmos deve ser utilizado para cada aplicação.