Grafeno

Aug 29, 2023

Rick Lingle e Kate Bertrand Connolly 1 | 27 de março de 2023

A Gerdau Graphene, de São Paulo, Brasil, lançou globalmente masterbatch de polietileno (PE) Poly-G PE-07GM enriquecido com grafeno, realizando suas primeiras vendas do aditivo e firmando um acordo de distribuição com a Sumitomo.

O masterbatch de PE – feito com grafeno, um nanomaterial extremamente forte composto de carbono densamente compactado – pode ser usado para produzir filmes, perfis e folhas extrudadas que são mais fortes e oferecem melhor desempenho do que os produtos convencionais de PE.

Os benefícios do aditivo Gerdau incluem redução de custos de fabricação e significativamente menos desperdício durante todo o ciclo de vida do plástico. Embalagens flexíveis feitas com material especial podem ser recicladas como PE por meio de programas de entrega nas lojas.

Os pilotos do masterbatch de PE para diversas aplicações industriais, realizados nas fábricas da Gerdau antes da comercialização do aditivo, incluíram embalagens flexíveis para pregos de construção.

Os resultados desse piloto mostraram que o uso de filme PE aprimorado com grafeno 25% mais fino para embalagens de pregos resultou em notavelmente menos perfurações no produto, reduzindo o desperdício de embalagens pré-consumo em 39% e aumentando a produtividade em 7%.

O masterbatch da Gerdau aprimora as propriedades mecânicas e térmicas do PE, melhora sua processabilidade e possibilita plásticos mais finos.

O material resultante é mais rígido e tem maior resistência à tração do que o PE convencional, bem como melhor barreira a gases e resistência aos raios UV. O material aprimorado com grafeno também possui menor coeficiente de atrito, melhor estabilidade térmica e maior condutividade térmica e elétrica.

“O Poly-G é um masterbatch adequado para todas as aplicações, não apenas para embalagens flexíveis, mas também para embalagens rígidas e outros mercados como automotivo, têxtil, calçadista, eletrônico e assim por diante”, afirma Alexandre Corrêa, CEO da Gerdau Graphene, ao PlasticsToday .

“A única desvantagem da incorporação do grafeno nos plásticos é a potencial mudança de cor”, reconhece. “O grafeno tem cor cinza escuro e dependendo da quantidade utilizada pode impactar minimamente na cor final do produto, embora o polímero ainda seja translúcido. Não há impacto negativo na processabilidade e, apesar do custo atual do grafeno, a aplicação e os benefícios de custo resultam em um valor líquido positivo.”

Os masterbatches da Gerdau oferecem benefícios de sustentabilidade, além de vantagens de desempenho, processamento e custos. O aditivo de grafeno permite aos produtores de plástico fabricar produtos de PE mais resistentes e duráveis, utilizando muito menos resina virgem e com custos de produção mais baixos. A redução na resina virgem se traduz em menos resíduos de PE pós-consumo. Os benefícios posteriores incluem redução de desperdício de fabricação, uso de energia e transporte.

Digno de nota especial: o PE aprimorado com grafeno pode ser reciclado.

“O Poly-G PE-07GM é 100% reciclável com outros polietilenos, e os produtos que contêm Poly-G podem ser descartados como qualquer outro em programas de entrega. No final da vida útil, os produtos com Poly-G PE-07GM podem ser reciclados mecanicamente e reintroduzidos para a produção de novos produtos”, afirma Corrêa.

Poucas outras empresas oferecem masterbatches de grafeno, mas a capacidade do aditivo da Gerdau de dispersar o grafeno por toda a massa do polímero o diferencia. “Nosso produto é uma solução plug-and-play, o que significa que ajustes no processamento são desnecessários e que os resultados que vimos em laboratório e em aplicações no mundo real indicam que o Poly-G garante boa dispersão de grafeno e desempenho”, explica Corrêa.

Para apoiar a comercialização de seu aditivo de grafeno, a Gerdau firmou parceria com a Sumitomo para importar e distribuir masterbatches Poly-G PE-07GM no Japão.

“Estamos entusiasmados com a parceria com a Gerdau Graphene para trazer seus masterbatches aprimorados com grafeno de alta qualidade para o mercado japonês”, disse Naoyuki Tokunaga, gerente geral do Departamento de Carbono da Sumitomo.

“Nos últimos anos, tem havido um forte impulso para a sustentabilidade no Japão e acreditamos que os aditivos de grafeno serão um material chave para apoiar os nossos clientes locais a trazer melhores produtos para o mercado local”, acrescenta Tokunaga.