Polímeros biodegradáveis: o que são, tipos (PLA, PHA, PBAT, PBS, PCL, amido), normas e propriedades mecânicas

Polímeros biodegradáveis são plásticos que microrganismos conseguem converter em CO₂, água e biomassa, e não apenas fragmentar. A biodegradação depende do ambiente: materiais como o PLA só atingem 90 % em seis meses em compostagem industrial, conforme a EN 13432 e a ASTM D6400.

Para uma embalagem ser vendida como compostável na Europa, a EN 13432 exige que pelo menos 90 % do carbono orgânico vire CO₂ em até seis meses e que, em 12 semanas de compostagem, pelo menos 90 % do material passe numa peneira de 2 mm, sem efeito tóxico no composto. A origem da matéria-prima não decide nada disso: o PBAT e o PCL vêm do petróleo e biodegradam, e o polietileno verde vem da cana e não biodegrada. O artigo trata dos tipos, das condições e das normas de biodegradação, das propriedades mecânicas e de como ensaiá-las.

Na foto, objetos vendidos como alternativas sustentáveis. As escovas de bambu, os prendedores de madeira e a sacola de algodão são feitos de polímeros naturais, como a celulose, que biodegradam; as garrafas são de vidro, que não é polímero. A imagem mostra bem a confusão que este artigo desfaz: parecer natural não diz se, onde e em quanto tempo um material biodegrada.

O que são polímeros biodegradáveis

Pela terminologia da IUPAC para polímeros de interesse biológico (Vert et al., Pure and Applied Chemistry, 2012), polímero biodegradável é aquele suscetível à degradação por atividade biológica, com redução da massa molar. A mesma recomendação desaconselha usar "biopolímero" como sinônimo, porque o termo mistura origem e fim de vida. Os polímeros são uma das grandes famílias de materiais, ao lado de metais, cerâmicas e compósitos, como mostra o artigo sobre tipos de materiais.

A biodegradação acontece em etapas. Primeiro as cadeias longas são quebradas, em geral por hidrólise das ligações éster (a água reage com a cadeia e a corta) ou por enzimas que os microrganismos liberam no meio. A massa molar cai e sobram fragmentos pequenos, oligômeros e monômeros, que atravessam a parede celular. Dentro da célula, eles são usados como fonte de carbono e energia: com oxigênio, o resultado é CO₂, água e biomassa; sem oxigênio, como num aterro ou num biodigestor, sai também metano. Sem essa última etapa, o plástico não biodegradou: só fragmentou.

A velocidade depende do polímero e do meio. No material pesam a química da cadeia (os poliésteres alifáticos, com ligações éster acessíveis, são os mais vulneráveis), a cristalinidade, a massa molar e a espessura; no ambiente, a temperatura, a umidade, o oxigênio e a quantidade de microrganismos capazes de atacar aquele polímero.

A imagem conceitual abaixo resume a ideia de um material técnico que, no fim da vida, volta ao ciclo biológico como CO₂, água e biomassa. É uma ilustração, não o registro de um processo real.

Biodegradável, compostável, de base biológica e oxidegradável

Os quatro termos aparecem juntos nas embalagens e significam coisas diferentes. Biodegradável descreve um fim de vida: microrganismos convertem o material. Sem dizer em que ambiente e em quanto tempo, a alegação é vaga, porque quase tudo biodegrada em alguma escala de tempo. Compostável é um biodegradável com prazo, condição e resultado verificados num processo de compostagem: tem de biodegradar, desintegrar e não deixar composto tóxico. Todo compostável é biodegradável, mas nem todo biodegradável é compostável.

De base biológica (em inglês, bio-based) descreve a origem: o carbono vem de fonte renovável, como cana, milho ou óleo vegetal. Bioplástico é um termo de mercado, usado pela associação European Bioplastics para plásticos de base biológica, biodegradáveis ou as duas coisas. A tabela resume os termos:

Termo	O que significa	Exemplos
Biodegradável	microrganismos convertem o material em CO₂ (ou metano), água e biomassa	PHA, PBAT, PBS, PCL, PLA em condição adequada
Compostável	biodegrada e desintegra no prazo da norma, sem ecotoxicidade no composto	produtos certificados pela EN 13432 ou pela ASTM D6400
De base biológica	carbono de origem renovável; não diz nada sobre o fim de vida	PE verde (não biodegrada), PLA (biodegrada)
Oxidegradável	plástico convencional com aditivo que acelera a fragmentação por oxidação	PE com aditivo pró-oxidante

Origem não define fim de vida

O erro mais comum é supor que um plástico de origem vegetal biodegrada. Cruzando as duas perguntas, de onde vem o carbono e se o material biodegrada, os plásticos se dividem em quatro grupos, e há exemplos comerciais em todos eles:

Origem	Biodegradável	Não biodegradável
Renovável	PLA, PHA, amido termoplástico (TPS)	PE verde, PET parcialmente de base biológica
Fóssil	PBAT, PCL, PBS de origem fóssil	PE, PP, PET e PVC comuns

O PE verde tem a mesma molécula do polietileno de petróleo e, por isso, o mesmo fim de vida: é reciclável, mas persiste no ambiente. Já o PBAT e o PCL são sintetizados a partir de derivados do petróleo e biodegradam, porque o que decide é a química da cadeia, não a origem do carbono.

Plástico oxidegradável: por que a União Europeia proibiu

O plástico oxidegradável, vendido também como "oxibiodegradável", é um polietileno ou polipropileno comum com um aditivo que acelera a oxidação. A Diretiva (UE) 2019/904, sobre plásticos de uso único, o define como plástico com aditivos que, por oxidação, levam à fragmentação em microfragmentos ou à decomposição química, e o Art. 5 manda os Estados-Membros proibirem a colocação no mercado de produtos feitos com ele. O considerando 15 dá o motivo: esse plástico não biodegrada adequadamente e contribui para a poluição por microplásticos. A diretiva registra ainda que ele não é compostável e prejudica a reciclagem. Em 2024, o Tribunal Geral da UE rejeitou a ação de um fabricante de aditivos oxibiodegradáveis contra a proibição (processo T-745/20).

O dado experimental mais citado é o de Napper e Thompson (Environmental Science & Technology, 2019), que expuseram sacolas biodegradáveis, oxibiodegradáveis, compostáveis e de PEAD convencional por três anos ao ar livre, enterradas no solo e submersas no mar. Ao ar livre, todas se fragmentaram em nove meses. A compostável sumiu em três meses no mar, mas continuava presente no solo após 27 meses, já sem aguentar peso sem rasgar. A conclusão dos autores: nenhuma das sacolas mostrou deterioração substancial em todos os ambientes, e não ficou claro que as formulações oxibiodegradáveis ou biodegradáveis tragam vantagem sobre a sacola convencional para reduzir o lixo marinho.

Tipos de polímeros biodegradáveis

Os biodegradáveis comerciais são quase todos poliésteres alifáticos ou materiais à base de amido e celulose. Diferem na origem, no ambiente em que biodegradam e no comportamento mecânico: há os rígidos e frágeis e os flexíveis e muito dúcteis. As faixas de propriedade citadas abaixo são de Wang e Guo (Frontiers in Chemistry, 2026, Tabela 1).

PLA, poli(ácido lático)

O PLA é o biodegradável mais produzido e o mais conhecido. O açúcar de milho, de cana ou de beterraba, ou a glicose obtida da hidrólise do amido, é fermentado por bactérias e vira ácido lático; o ácido é purificado e polimerizado, em geral pela abertura do anel do lactídeo, o dímero cíclico do ácido lático. O resultado é um plástico rígido e transparente, com módulo de 2.000 a 3.500 MPa e resistência de 21 a 70 MPa, mas frágil: alonga menos de 10 % antes de romper. A transição vítrea fica entre 50 e 80 °C. É usado em copos e embalagens rígidas, fibras, filamento de impressão 3D e, em graus médicos, em implantes e suturas absorvíveis.

PHA, PHB e PHBV

Os poli-hidroxialcanoatos (PHA) são poliésteres que bactérias acumulam dentro da célula como reserva de carbono e energia, quando crescem com excesso de fonte de carbono (açúcares ou óleos vegetais) e falta de outro nutriente. O mais simples é o PHB, poli(3-hidroxibutirato); o copolímero com hidroxivalerato, o PHBV, é menos cristalino e um pouco menos frágil. São rígidos (módulo de 2.000 a 3.500 MPa no PHBV) e alongam de 1 a 8 %. Estão entre os poucos biodegradáveis que se degradam também no solo e no mar, e têm um defeito prático: envelhecem à temperatura ambiente, como mostra a seção sobre degradação.

PBAT

O PBAT, poli(butileno adipato-co-tereftalato), é um copoliéster alifático-aromático de origem fóssil. A parte aromática dá resistência térmica e a parte alifática, a biodegradabilidade. É o "polietileno" dos biodegradáveis: módulo de só 40 a 100 MPa, resistência de 18 a 35 MPa e alongamento acima de 500 %. É a base das sacolas compostáveis e dos filmes agrícolas de cobertura do solo (mulching), quase sempre misturado com PLA ou amido, que aumentam a rigidez e baixam o custo.

PBS

O PBS, poli(butileno succinato), é feito de ácido succínico e butanodiol, que podem vir do petróleo ou de fermentação. Fica no meio do caminho: módulo de 300 a 700 MPa, resistência de 30 a 40 MPa e alongamento que depende muito do processamento, de 100 a 400 % na revisão de Wang e Guo e de só 7,1 % num filme moldado por compressão medido por Costa et al. (Polymers, 2020). Aparece em filmes, descartáveis e blendas com PBAT.

PCL, policaprolactona

A PCL é biodegradável e de origem fóssil. É obtida pela abertura do anel da ε-caprolactona, um éster cíclico, com catalisador. É muito flexível (módulo de 200 a 500 MPa, alongamento de 300 a 1.000 %) e funde a apenas 55 a 65 °C, o que limita o uso em temperatura e facilita a moldagem. Por ser biocompatível e degradar devagar no corpo, é usada em dispositivos biomédicos, liberação controlada de fármacos e como componente de blendas.

Amido termoplástico (TPS)

O amido granular não funde. Com plastificante, em geral glicerol e água, e com calor e cisalhamento na extrusora, os grânulos se desestruturam e o material passa a ser processado como plástico: é o amido termoplástico. É barato, renovável e biodegrada rápido, mas é o mais fraco do grupo (resistência de 2 a 15 MPa) e muda de propriedade com a umidade do ar. Por isso quase não é usado sozinho: entra em blendas com PBAT ou PLA e em espumas de proteção.

Celulose e derivados

A celulose, que forma o algodão, a madeira e o bambu da foto de abertura, biodegrada no solo e no composto. Para virar filme ou fibra, é transformada em celofane (celulose regenerada) ou em acetato de celulose; no acetato, a biodegradação fica mais lenta quanto mais grupos da celulose foram substituídos. As propriedades variam tanto entre esses produtos que não há uma faixa típica única para comparar.

A tabela resume os sete grupos, com a condição em que cada um biodegrada em prazo útil, explicada na seção seguinte:

Polímero	Origem	Onde biodegrada bem	Comportamento mecânico
PLA	renovável (fermentação de açúcar)	compostagem industrial; lento no solo, no mar e em casa	rígido e frágil
PHA (PHB, PHBV)	renovável (bactérias)	composto, solo e mar	rígido e frágil; envelhece
PBAT	fóssil	compostagem industrial; solo, em filmes	muito dúctil, baixo módulo
PBS	fóssil ou parcialmente renovável	composto e solo	intermediário
PCL	fóssil	composto e solo	muito flexível, funde a 60 °C
TPS (amido)	renovável	composto e solo	fraco, sensível à umidade
Celulose e derivados	renovável	depende do grau de substituição	varia com o produto

Condições de biodegradação: onde cada um biodegrada

Como a biodegradação depende do meio, as normas separam quatro ambientes. A compostagem industrial é a mais agressiva: a pilha de resíduos orgânicos, com umidade e aeração controladas, aquece sozinha pela atividade microbiana e passa semanas em regime termofílico, acima de 50 °C. Os ensaios de laboratório de biodegradação em composto, como o da ISO 14855-1, são feitos a 58 °C. A compostagem doméstica fica na temperatura ambiente, que varia com o clima e o manejo; o solo e o mar são mesofílicos, mais frios e, no caso do mar, com muito menos microrganismos por volume.

O resultado de um ambiente não vale para outro, e o PLA mostra por que a temperatura pesa tanto. Os 58 °C da compostagem industrial ficam na faixa da transição vítrea do PLA, e acima dela as cadeias ganham mobilidade, a água penetra e a hidrólise acelera. Abaixo dessa temperatura, no solo, no mar ou numa composteira caseira, o PLA degrada muito devagar. A tabela resume os quatro ambientes:

Ambiente	Condição	Normas de referência	Quem tende a passar
Compostagem industrial	termofílica; ensaios a 58 °C	EN 13432, ASTM D6400, ISO 17088	PLA, PBAT, PBS, PHA, TPS
Compostagem doméstica	temperatura ambiente, variável	esquemas de certificação privados	PHA, TPS, PCL; o PLA é lento
Solo	mesofílica	EN 17033, ISO 23517 (filmes de mulching)	PBAT e blendas, PHA, PCL
Mar	mesofílica, pouca carga microbiana	ISO 22403 (laboratório)	PHA; o PLA degrada mal

Normas de compostabilidade e biodegradação

As normas transformam a palavra "compostável" em critérios medidos. A EN 13432, europeia, a ASTM D6400, americana (edição D6400-26), e a ISO 17088:2021, internacional, especificam quando um plástico pode ser rotulado como compostável em instalações industriais, em condições termofílicas. As três pedem quatro verificações, que na EN 13432 são estas:

• Biodegradação: pelo menos 90 % do carbono orgânico convertido em CO₂ em até seis meses, em valor absoluto ou em relação a um material de referência, como a celulose. O método é a respirometria em composto controlado, da ISO 14855-1.
• Desintegração: depois de 12 semanas de compostagem, pelo menos 90 % da massa passa numa peneira de 2 mm. O ensaio em escala piloto é o da ISO 16929:2021.
• Qualidade do composto: o composto obtido não pode prejudicar a germinação e o crescimento de plantas.
• Constituintes: limites de metais pesados e de outras substâncias.

Um cuidado de leitura: os seis meses são o prazo máximo do ensaio em compostagem controlada, não o tempo que o material leva para sumir em qualquer lugar. As normas de solo, EN 17033 e ISO 23517, tratam de filmes agrícolas de cobertura, que são enterrados depois da colheita. A de mar, ISO 22403, avalia a biodegradabilidade em laboratório, com inóculo marinho; ela não simula o mar real e não autoriza dizer que o produto "desaparece no oceano".

As normas brasileiras NBR 15448

No Brasil, a ABNT publicou em 2008 duas normas para embalagens plásticas degradáveis ou de fontes renováveis: a NBR 15448-1, de terminologia, e a NBR 15448-2, de biodegradação e compostagem, com requisitos e métodos de ensaio. A Parte 2 adota o mesmo patamar da EN 13432, com pelo menos 90 % do carbono orgânico convertido em CO₂ em no máximo seis meses. A Parte 1 deixou de fora o termo "oxibiodegradável", que, segundo a revista Plástico Moderno (fevereiro de 2008), não constava de nenhuma norma técnica internacional. O histórico das duas registra confirmações pela ABNT em 2014, 2018 e 2023; antes de citá-las num contrato, confirme o status atual no catálogo da ABNT.

Como se calcula o grau de biodegradação

Na respirometria, o material é misturado ao composto num reator aerado, e o CO₂ que sai é medido ao longo do ensaio. Um reator só com composto, o branco, desconta o CO₂ do próprio composto. O resultado se compara com o CO₂ teórico, ThCO₂, que o carbono da amostra geraria se fosse todo convertido:

• CO₂ teórico: ThCO₂ = m × w_C × 44/12, com m a massa da amostra, w_C a fração mássica de carbono e 44/12 a razão entre as massas molares do CO₂ e do carbono.
• Grau de biodegradação: D = (CO₂ da amostra − CO₂ do branco) / ThCO₂ × 100.

Exemplo. Uma amostra de 10 g de PLA, cuja unidade repetitiva C₃H₄O₂ tem 72 g/mol, dos quais 36 g são de carbono (w_C = 0,50). ThCO₂ = 10 × 0,50 × 44/12 = 18,33 g. Se, após 150 dias, o CO₂ líquido (amostra menos branco) somou 16,9 g, D = 16,9 / 18,33 = 92 %, e o critério de 90 % em seis meses foi atendido. Os valores são didáticos, não de um ensaio real.

Selos de certificação de compostabilidade

O selo na embalagem indica que um laboratório independente fez esses ensaios e um certificador aprovou aquele produto. A norma define os critérios, mas quem emite o selo é o certificador, e por isso cada região tem os seus. A imagem abaixo reúne quatro marcas reais:

• BPI (Biodegradable Products Institute): certificadora norte-americana; o produto certificado atende à ASTM D6400 (plásticos) ou à ASTM D6868 (papel e fibras revestidos). Na imagem aparece o logotipo da instituição.
• Seedling, "compostable": marca registrada da European Bioplastics que atesta compostabilidade industrial pela EN 13432; a certificação é feita pela DIN CERTCO e pela TÜV AUSTRIA, e o selo deve vir acompanhado do número de registro.
• GreenPla: marca do sistema de identificação de plásticos biodegradáveis da Japan BioPlastics Association (JBPA), criado em 2000. Os caracteres abaixo do logotipo dizem "plástico biodegradável".
• DIN-Geprüft Industrial Compostable: marca da DIN CERTCO, na Alemanha, concedida a produtos que cumprem a EN 13432, com certificações paralelas pela ISO 17088 e outras normas.

Propriedades mecânicas dos polímeros biodegradáveis

Dizer que os biodegradáveis são "mais fracos" que os plásticos convencionais é impreciso. O grupo é tão variado quanto o dos convencionais: o PLA e o PHBV têm rigidez e resistência na faixa do poliestireno, e o PBAT e a PCL se comportam como o polietileno de baixa densidade. O problema típico do PLA e dos PHA não é a resistência, é a fragilidade. As três propriedades envolvidas saem do ensaio de tração: o módulo de elasticidade, que mede a rigidez; o limite de resistência à tração; e o alongamento na ruptura, que mede a ductilidade. A visão geral está em propriedades mecânicas dos materiais.

A tabela traz as faixas típicas do polímero puro à temperatura ambiente e, nas linhas com a fonte em destaque, valores medidos num ensaio específico, com a condição declarada:

Polímero (fonte)	Resistência à tração (MPa)	Módulo (MPa)	Alongamento na ruptura (%)
PLA (Wang e Guo)	21 a 70	2.000 a 3.500	menos de 10
PHBV (Wang e Guo)	25 a 45	2.000 a 3.500	1 a 8
PHB após 1 dia (Righetti et al., 2019)	31,6	3.200	1,1
PBS (Wang e Guo)	30 a 40	300 a 700	100 a 400
PBS, filme de 0,25 mm (Costa et al., 2020)	29,6 ± 1,5	725,6 ± 15,6	7,1 ± 0,3
PCL (Wang e Guo)	10 a 25	200 a 500	300 a 1.000
PBAT (Wang e Guo)	18 a 35	40 a 100	mais de 500
PBAT, filme de 0,25 mm (Costa et al., 2020)	20,1 ± 2,4	81,0 ± 2,5	689,5 ± 110,3
TPS, amido termoplástico (Wang e Guo)	2 a 15	50 a 500	10 a 150

Os filmes de Costa et al. foram ensaiados a 23 °C e 45 % de umidade relativa, a 5 mm/min, depois de 48 horas de condicionamento, e a resistência relatada é a tensão na ruptura. A diferença entre o alongamento de 7,1 % desse filme de PBS e a faixa de 100 a 400 % da revisão não é erro: grau comercial, cristalinidade, massa molar, processo de moldagem e espessura mudam muito a ductilidade dos poliésteres. Por isso um valor de propriedade de polímero só é comparável com a norma, o corpo de prova e o condicionamento declarados.

O gráfico abaixo compara as faixas de rigidez e resistência dos biodegradáveis com as de três plásticos convencionais pelos valores de Callister (Tabela 15.1): PEBD, PP e PS. O PLA e o PHBV ocupam a região do PS; o PBS fica entre o PEBD e o PP; o PBAT e a PCL ficam na região do PEBD; o amido termoplástico é o mais fraco de todos.

O alongamento separa os grupos com ainda mais clareza. O gráfico abaixo mostra que PLA e PHBV rompem com poucos por cento, como o PS, enquanto PCL e PBAT passam de 300 %, como o PEBD e o PP. Os losangos são os valores medidos da tabela, e o do PBS mostra quanto um filme real pode fugir da faixa típica.

Essa complementaridade explica as blendas do mercado: o PLA dá rigidez e o PBAT dá tenacidade. O PLA tem a curva de um polímero frágil, que rompe logo depois do trecho elástico e absorve pouca energia (baixa tenacidade); o PBAT, a de um polímero dúctil, que escoa e alonga várias vezes o comprimento inicial. As formas típicas estão no artigo sobre o diagrama tensão-deformação.

Como ensaiar polímeros biodegradáveis

Os biodegradáveis se ensaiam pelas mesmas normas dos plásticos convencionais, numa máquina universal de ensaios, com mais cuidado com a umidade e a idade do corpo de prova.

Tração: ISO 527 e ASTM D638, e ASTM D882 para filmes

O ensaio de tração é o principal. Plásticos moldados ou extrudados seguem a ISO 527-1 (princípios gerais) com a ISO 527-2, cujo corpo de prova tipo 1A, injetado, tem a parte estreita de 10 × 4 mm e comprimento de medida de 75 mm, ou a ASTM D638-22, com o corpo de prova tipo I (13 mm de largura). Filmes e folhas com menos de 1 mm, como os de sacola e de mulching, vão para a ASTM D882-26 ou para a ISO 527-3, com tiras ou gravatas pequenas. Os pontos que mais pesam no resultado são estes:

• Condicionamento: o corpo de prova fica em temperatura e umidade controladas antes do ensaio (23 °C e 50 % de umidade relativa é o padrão de plásticos). No amido termoplástico, a umidade do ar muda a transição vítrea e as propriedades; nos PHA, a idade do corpo de prova muda o resultado. Relate as duas coisas.
• Extensômetro para o módulo: a ISO 527-1 calcula o módulo pela corda entre 0,05 % e 0,25 % de deformação e exige extensômetro. Pelo deslocamento da travessa, o módulo sai subestimado, porque entram as concordâncias do corpo de prova, o assentamento nas garras e a deformação do próprio sistema. O artigo do ensaio de tração detalha o uso do extensômetro em polímeros.
• Grande alongamento e forças baixas: PBAT e PCL alongam centenas de por cento, o que exige curso de travessa e extensômetro de grande curso; e, com forças baixas, a célula de carga precisa ser pequena, porque medir numa fração mínima da capacidade aumenta o erro relativo.

Flexão e impacto

O módulo de flexão das fichas técnicas vem do ensaio de flexão em 3 pontos, pela ISO 178 (barra de 80 × 10 × 4 mm, vão de 16 vezes a espessura, 64 mm) ou pela ASTM D790, na mesma máquina universal, com dispositivo de flexão. É o ensaio usual para comparar a rigidez de formulações de PLA e de blendas. A fragilidade ao golpe se mede no ensaio de impacto Charpy ou Izod, em pêndulo, pelas normas de plásticos ISO 179-1, ISO 180 e ASTM D256.

Exemplos de cálculo

Os três exemplos usam as fórmulas do ensaio de tração: tensão σ = F / A₀, deformação ε = ΔL / L₀ e módulo por corda E = (σ₂ − σ₁) / (ε₂ − ε₁).

1. Resistência de um PLA, ISO 527-2 tipo 1A. Seção de 10 × 4 mm, A₀ = 40 mm², força máxima de 2,40 kN: σ = 2.400 / 40 = 60 MPa, dentro da faixa de 21 a 70 MPa do PLA. Um PLA de 70 MPa romperia com 2,8 kN, e um PBAT de 20 MPa no mesmo corpo de prova, com 0,8 kN.

2. Módulo por corda com extensômetro. No mesmo ensaio, o extensômetro com L₀ = 75 mm registra 1,6 MPa em 0,05 % e 8,6 MPa em 0,25 %: E = (8,6 − 1,6) / (0,0025 − 0,0005) = 7,0 / 0,0020 = 3.500 MPa. Os 0,25 % de 75 mm são só 0,19 mm de alongamento: é essa ordem de grandeza que a folga das garras distorce quando se usa a travessa.

3. Filme de PBAT. Uma tira de 4 mm de largura e 0,25 mm de espessura tem 1 mm² de seção; a 20 MPa, rompe com cerca de 20 N. Numa célula de 1 kN, isso é 2 % da capacidade, e uma célula de 50 N ou 100 N mede com mais resolução. Com alongamento de 690 %, uma distância inicial de 50 mm entre garras exige 345 mm de curso da travessa, e de 100 mm, 690 mm.

Como a degradação afeta as propriedades mecânicas

A degradação muda as propriedades muito antes de o material desaparecer, e a ordem em que elas caem é previsível. A hidrólise corta as cadeias e reduz a massa molar; com cadeias mais curtas, há menos emaranhamento entre elas, e o material perde primeiro a capacidade de se deformar: caem o alongamento e a tenacidade. A resistência cai depois.

Os PHA mostram outro mecanismo, o envelhecimento físico à temperatura ambiente. Righetti et al. (Frontiers in Chemistry, 2019) acompanharam PHB e PHBV armazenados a temperatura ambiente: cresceram a cristalinidade e a fração amorfa rígida (presa entre os cristais), o módulo e a resistência subiram e o alongamento caiu. O PHB puro, de tão rígido, só pôde ser ensaiado após um dia de envelhecimento: 3,2 GPa de módulo, 31,6 MPa de resistência e 1,1 % de alongamento. No amido termoplástico, o efeito é da umidade: a água plastifica o material e baixa a transição vítrea. Nos três casos, a regra prática é a mesma: condicionar os corpos de prova e relatar a umidade, a temperatura e a idade.

Num estudo de degradação, a métrica é a retenção de propriedade: R = P(t) / P(0) × 100, com P a resistência, o módulo ou o alongamento depois do tempo t de exposição. O protocolo típico expõe séries de corpos de prova ao composto, ao solo, à água ou a uma câmara de envelhecimento, retira uma série a cada intervalo e ensaia na tração. A sacola do estudo de Napper e Thompson que já não aguentava peso sem rasgar é essa perda, vista sem ensaio. Em dispositivos biomédicos de PLA ou PCL, a pergunta é a mesma sob carga repetida, e entra o ensaio de fadiga.

Exemplo de retenção. O PLA do exemplo 1 (60 MPa e 4 % de alongamento) é envelhecido e passa a romper com 1,68 kN e 1,2 %. Nova resistência: 1.680 / 40 = 42 MPa, retenção de 42 / 60 = 70 %. Alongamento: 1,2 / 4 = 30 % de retenção. O alongamento caiu muito mais que a resistência, o mesmo padrão dos PHA: é o indicador mais sensível da degradação.

Mercado e regulação dos bioplásticos

Pelo relatório de mercado da European Bioplastics com o nova-Institut (dezembro de 2025), a capacidade global de produção de plásticos de base biológica foi de 2,31 milhões de toneladas em 2025, cerca de 0,5 % dos 431 milhões de toneladas de plástico produzidos por ano, e a produção efetiva foi de 1,67 milhão de toneladas, 72 % da capacidade. A projeção é chegar a cerca de 4,69 milhões de toneladas em 2030, com o crescimento impulsionado por PHA, PLA e pelas versões de base biológica do PP e do PE. As embalagens são o maior mercado, com 41,3 % (0,95 milhão de toneladas).

Na regulação, o marco mais citado é a Diretiva (UE) 2019/904, que proibiu os produtos de plástico oxidegradável e uma lista de itens de uso único na União Europeia. No Brasil, o principal projeto federal sobre o tema é o PL 2524/2022, que estabelece regras para a economia circular do plástico. Pela consulta aos dados abertos do Senado em 30/09/2026, ele segue em tramitação, na situação "matéria com a relatoria" desde 05/03/2024, na Comissão de Assuntos Econômicos.

Normas citadas neste artigo

A tabela reúne as normas de compostabilidade, biodegradação e ensaio mecânico citadas, com a edição conferida em 30/09/2026:

Norma	O que trata	Edição
EN 13432	embalagens valorizáveis por compostagem e biodegradação	2000
ASTM D6400	rotulagem de plásticos compostáveis em instalações industriais ou municipais	D6400-26
ISO 17088	especificações para plásticos compostáveis	2021
ISO 14855-1	biodegradabilidade aeróbia em compostagem controlada, pelo CO₂ liberado	2012
ISO 16929	grau de desintegração em compostagem, escala piloto	2021
EN 17033	filmes de mulching biodegradáveis para agricultura	2018
ISO 23517	materiais biodegradáveis no solo para filmes de mulching	2021
ISO 22403	biodegradabilidade intrínseca com inóculo marinho, em laboratório	2020
ABNT NBR 15448-1	embalagens plásticas degradáveis e/ou de fontes renováveis: terminologia	2008
ABNT NBR 15448-2	idem: biodegradação e compostagem, requisitos e métodos de ensaio	2008
ISO 527-1	propriedades de tração de plásticos: princípios gerais	2019
ISO 527-2	tração de plásticos de moldagem e extrusão	2025
ASTM D638	tração de plásticos rígidos e semirrígidos	D638-22
ASTM D882	tração de filmes e folhas plásticas com menos de 1 mm	D882-26
ISO 178	propriedades de flexão de plásticos	2019
ASTM D790	flexão de plásticos com e sem reforço	D790-25

Máquina universal para ensaios de polímeros biodegradáveis

Tração e flexão de polímeros pedem forças baixas medidas com exatidão, curso para alongamentos de centenas de por cento e extensômetro. A máquina universal de ensaios Biopdi da linha M2 é eletromecânica e tem células de carga a partir de 0,05 kN (5 kgf). Para os polímeros biodegradáveis, três modelos cobrem os casos deste artigo:

• Filmes, fios e fitas: a máquina portátil MBIOI-1P-M2, de 200 N a 1 kN, com curso de 425 mm, para sacolas compostáveis e filmes de mulching como o do exemplo 3.
• Corpos de prova ISO 527 e ASTM D638: a MBIOI-10-M2 de coluna simples, de 2 a 10 kN, com curso de 890 mm, indicada para polímeros e elastômeros, como o PLA, o PHB e o PBS dos exemplos 1 e 2, e também para a flexão pela ISO 178 e pela ASTM D790, com o dispositivo de flexão.
• Alto alongamento: a MBIOI-10-M2 de coluna estendida, também de 2 a 10 kN, com curso de 1.290 mm, para filmes de PBAT e PCL que passam de 500 %.

Para o módulo, a linha tem extensômetros clip-on, presos ao corpo de prova; para os materiais que alongam muito antes de romper, extensômetros de longas deformações, com comprimento de medida de 10 a 100 mm e curso de até 250 mm. O software BioLab traça a curva tensão × deformação, calcula o módulo, a resistência e o alongamento e monta o relatório.