Optimal Protection of Two Species

Os polímeros são compostos que podem ser de origem sintética ou natural, apresen- tam massa molar da ordem de 104 _{a 10}6 _{g/mol [62]. A palavra polímero originou do grego}

poli (muitos) e mero (unidade de repetição). De tal modo, o polímero é denominado como macromolécula composta pela repetição de um grande número de unidades químicas (meros), ligadas por meio de ligação covalente. Geralmente, são formadas, principalmente, por átomos de carbono e hidrogênio, podendo apresentar átomos de oxigênio, nitrogênio ou halogênios em sua estrutura [62, 63].

O desenvolvimento científico gerou até o momento um grande número de polímeros para atender às mais diversas áreas de aplicações. De forma geral, a facilidade, versatilidade e baixo custo de processamento dos materiais poliméricos os tornaram viáveis para uso como filmes ou películas em diversas aplicações tecnológicas [64]. Uma classe de polímeros que apresenta tais características são os monômeros clorados (com um ou mais átomos de cloro), que apresentam boas propriedades mecânicas causadas pelas altas forças intermoleculares devido a polaridade do átomo de cloro. O mais importante polímero desta classe é o poli(cloreto de vinila) - PVC,

um dos polímeros de maior produção e consumo no mundo [63].

2.3.1

Poli(cloreto de vinila) – PVC

O PVC é o polímero de adição que é obtido por meio da reação de polimerização de cloretos de vinila. Durante a reação de adição, a ligação dupla entre os carbonos é rompida, permitindo então a formação de ligações simples entre as moléculas do cloreto de vinila [63, 65], conforme mostra a Figura 2.14.

Figura 2.14 – Estrutura química do monômero de PVC.

Fonte: LACERDA, G. S. (2019)

A descoberta da resina de PVC iniciou-se em 1835, quando Justus von Liebig descobriu o monômero cloreto de vinila (MVC), um gás à temperatura ambiente com ponto de ebulição igual a -13,8o_{C [63]. Contudo, apenas em 1872, ocorreu o primeiro registro da obtenção do PVC}

no qual um cientista detalhou a mudança do MVC induzida pela luz para um produto sólido branco, que imaginou ser um isômero do monômero. As propriedades dessa substância, descritas por ele, coincidem com as propriedades apresentadas pelo PVC. A primeira produção comercial do PVC ocorreu nos Estados Unidos nos anos de 1920 enquanto, no Brasil, a produção comercial teve início em 1954 [64, 65].

Atualmente, o PVC é um dos polímeros mais consumidos no mundo, devido a sua grande versatilidade. A resina é formulada por meio da incorporação de aditivos que alteram as características do PVC, ou seja, o produto final pode apresentar rigidez ou flexibilidade, sendo empregados tanto na construção civil (tubos e perfis rígidos) até na fabricação de brinquedos. Visto que a resina do PVC é atóxica e inerte, a escolha dos aditivos com os mesmos princípios, permite a sua aplicação em filmes, lacres e laminados para embalagens, brinquedos e acessórios médico-hospitalares. Além disso, o PVC possui como vantagens: impermeabilidade, transpa- rência, não se corrói, não enferruja, é isolante, apresenta baixo índice de inflamabilidade, de fácil modelagem, além de ser um material reciclável [64]. Estas vantagens viabilizam o uso do PVC como matéria-prima para dispositivos de fototerapia, uma vez que os mesmos serão colocados em contato direto ou indireto junto a pele do RN. A Figura 2.15 apresenta algumas das aplicações do PVC em produtos comercializados atualmente.

Figura 2.15 – Alguns exemplos de aplicações do PVC como matéria-prima para diversos produ- tos.

Fonte: LACERDA, G. S (2019)

2.3.2

Plastificantes

A resina de PVC é naturalmente rígida, todavia, a adição de plastificantes podem ser incorporados na solução de PVC, obtendo um composto flexível. Os plastificantes, de maneira geral, são líquidos inodoros, incolores, insolúveis em água e de baixa volatilidade. A ação do plastificante consiste, basicamente, na redução da intensidade de ligação entre as moléculas do polímero. Estas ligações, são conhecidas como força de Van der Walls, atribuem ao PVC uma alta rigidez e a adição de plastificantes diminui estas forças, reduzindo a atração intermolecular e, assim, aumentando a flexibilidade da cadeia polimérica alterando as propriedades do produto final, como por exemplo, a dureza e flexibilidade [63].

A escolha correta do plastificante varia de acordo com a aplicação desejada e deve considerar como requisitos básicos para seleção: a compatibilidade, permanência e eficiência.

Apesar de existirem inúmeras opções de plastificantes, cada qual com suas particularidades, os ftalatos constituem a classe de aditivos mais utilizados devido, sobretudo, ao baixo custo [65]. Com o passar dos anos, diversas pesquisas mostraram que alguns tipos de flatatos poderiam entrar no sistema circulatório humano, sendo adotadas legislações preventivas restringindo seus usos. O dioctilftalato (DOP), ftalato de cadeia curta, destacava-se por ser o plastificante mais utilizado no mundo, mas, atualmente, este tem uso proibido em brinquedos e materiais escolares e uso restrito a 3% em relação à quantidade de plástico para filmes alimentícios. Dessa forma, a substituição desses ftalatos de cadeia curta torna-se necessária, surgindo, então os ftalatos de cadeia longa (ex: diisodecil ftalato DIDP), caracterizados pela dificuldade de migração para os alimentos devido ao tamanho longo da molécula. Por esta razão, o DIDP é o plastificante usado ao longo do desenvolvimento deste projeto [66].

A Figura 2.16 apresenta a mudança de consumos desses plastificantes ao longo de 9 anos na Europa. Observa-se uma redução de cadeia curta (DEHP ou, também conhecido como DOP) e o aumento na utilização dos ftalatos de cadeia longa (DINP/DIDP/DPHP), e a tendência da utilização de outros plastificantes não ftálicos, como o DINCH [67].

Figura 2.16 – Consumo de plastificantes ftálicos na Europa Ocidental.

Fonte: https://www.europeanplasticisers.eu/

Em adição, um estudo feito pelos Estados Unidos [64, 68] classifica o DEHP, DBP e BBP como tóxicos, não permitindo seus usos na produção de mamadeiras e brinquedos infantis. Em alguns casos, esses compostos são substituídos na indústria por DIDP e DINP que são considerados atóxicos [66].