FLEXIVINIL .: Desenvolvimento de novos materiais de base PVC com comportamento flexível com aplicação na indústria automóvel

Arnaldo Tomás, Chefe de Desenvolvimento na CIRES e responsável do projeto, em declarações ao COMPETE 2020:

"O projeto Flexivinil exemplifica bem a cooperação entre os centros de saber e a fileira industrial para a resolução de um problema e melhoria do desempenho técnico de um artigo final. Para o lançamento e execução deste projeto, congregando três entidades (UC, CIRES e TMG), teve superior importância o apoio no âmbito do COMPETE 2020 de modo reunir esforços, desde o conhecimento fundamental até ao aplicado, permitindo desta forma a concretização dos objectivos inovadores elegíveis em sede de candidatura."  

Enquadramento

O mercado mundial de PVC foi em 2014 na ordem das 39 Milhões de toneladas, sendo que 40% estará alocado à produção de artigos flexíveis (filmes, cabos elétricos, revestimentos, etc.). Atualmente, estes artigos de base PVC são produzidos com utilização de diversos aditivos, nomeadamente plastificantes externos à macromolécula que conferem ao produto final muita flexibilidade e, consequentemente, menor dureza.

Todavia, os plastificantes mais correntes e mais competitivos a nível do custo, possuem algumas limitações na utilização devido, sobretudo, a fenómenos de migração dos mesmos. Tipicamente nestes casos pode ocorrer: (i) teor de migração específica mais elevado do que nos materiais de PVC rígido, impondo limitações técnicas na sua utilização em embalagem de produtos para contacto alimentar ou de utilização médica; (ii) contaminação da superfície dos produtos por exsudação; (iii) diminuição do desempenho técnico por envelhecimento prematuro (ex: deterioração de propriedades como a dureza, resistividade elétrica, cor ou perda de flexibilidade). Estes problemas acabam por afetar sectores onde o PVC tem tradicionalmente uma presença importante. Designadamente a contaminação da superfície dos produtos por exsudação e a diminuição do desempenho técnico por envelhecimento prematuro afetam aplicações com alto teor de plastificação usadas na indústria automóvel que, comumente, apresentam uma maior exigência no desempenho ao longo do tempo. Na indústria automóvel em particular, são conhecidos os problemas associados à volatilidade residual e migração dos plastificantes, mesmo quando se opta por plastificantes “topo de gama” com elevado custo e baixas volatilidade e migração (por exsudação e/ou extração). Uma das consequências conhecidas é a fissuração ao longo do tempo, com a utilização dos materiais aplicados em estofos, na maior parte dos casos exibindo perda de plastificante em relação ao estado inicial.

O Projeto

Neste contexto, este projeto, promovido pela Companhia Industrial de Resinas Sintéticas, CIRES, Lda. visa o desenvolvimento de uma nova tecnologia de polimerização para obter materiais de base PVC com um comportamento flexível conferido pela própria matriz polimérica, evitando assim a posterior incorporação de aditivos específicos para o efeito. Desta forma, será possível resolver definitivamente os problemas atuais, ao nível da plastificação, e potenciar a gama de novas aplicações/mercados para os produtos flexíveis de base PVC.

A nova tecnologia em causa, baseia-se na polimerização radicalar viva (LRP), a qual permite a síntese de polímeros com estrutura controlada. Desta maneira, é possível produzir PVC com terminais ativos de cadeia que permitem a incorporação de segmentos flexíveis de outros polímeros (ex: acrilato de butilo) na cadeia principal.

Os novos produtos terão um desempenho técnico muito superior, os quais vão ao encontro das crescentes exigências técnicas e normativas dos diferentes mercados. Na indústria automóvel, este produto, poderá ser utilizado pela TMG Automotive em aplicações onde é usado atualmente o PVC contendo plastificantes externos, mas eliminando todos os problemas que podem advir da migração dos plastificantes.

Importa salientar que para além da aplicação deste novo produto na indústria automóvel, o sucesso deste projeto permitirá posteriormente aplicar o conceito a outros mercados, nomeadamente, dispositivos médicos, têxtil e embalagem para contacto alimentar, os quais apresentam normas muito restritas ao nível da migração. Neste sentido, este projeto é também de enorme relevância no quadro do aumento da competitividade de diversos clusters nacionais.

O Consórcio

Os copromotores que se associaram à CIRES neste projeto têm valências específicas nas atividades e desenvolvimentos em que intervêm, e são: o grupo de investigação da Universidade de Coimbra que tem uma longa experiência na área de LRP, em particular nos mecanismos relacionados com o LRP do VCM e a TMG Automotive que tem uma longa história de colaboração com a CIRES em múltiplos projetos.

O Apoio do COMPETE 2020

O projeto conta com o apoio do COMPETE 2020 no âmbito do Sistemas de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico em Copromoção, envolvendo um investimento elegível de 756 mil euros o que resultou num incentivo FEDER de cerca de 447 mil euros.