Odor é tanto uma experiência sensorial quanto uma medida percebida de qualidade.

No espaço confinado da cabine de um carro, o "cheiro de carro novo" dos plásticos não é um símbolo de luxo; em vez disso, muitas vezes se torna uma grande fonte de reclamações dos consumidores.

Este artigo, fundamentado na prática da engenharia, explora sistematicamente as fontes, mecanismos, métodos analíticos e estratégias controláveis relacionadas ao odor. Seu objetivo é auxiliar engenheiros de materiais em reduzindo os riscos de odores na fonte durante o projeto de materiais internos automotivos .

De onde vem o odor nos plásticos?
As moléculas odoríferas em materiais plásticos existem principalmente na forma de compostos orgânicos voláteis (COVs), que são liberados no ar através três mecanismos principais :

1. Difusão: Monômeros que não reagiram e pequenas moléculas migram do interior do material para sua superfície. Os COVs em plásticos seguem a segunda lei de difusão de Fick.
Por exemplo, no polipropileno (PP), o coeficiente de difusão dos aldeídos é de aproximadamente 10⁻⁹ cm²/s. A 23 °C, pode levar até 48 horas para atingir a concentração superficial de equilíbrio. No entanto, quando a temperatura sobe para 60 °C — comparável às temperaturas de verão em cabines — a taxa de difusão pode aumentar de 3 a 5 vezes.

2. Dessorção: As moléculas de COV adsorvidas na superfície do material são liberadas no ar ao redor.

3. Migração: Os COVs também podem migrar de aditivos como plastificantes, lubrificantes ou solventes residuais.

Como funciona o nariz humano: das moléculas ao cérebro

Quando moléculas voláteis liberadas de plásticos — como nonanal e decanal — entram na cavidade nasal, inicia-se um processo de reconhecimento altamente preciso em microescala. Dentro do epitélio olfatório (aproximadamente 5 cm²), cerca de 350 tipos de proteínas receptoras olfatórias estão densamente distribuídas. Esses receptores funcionam como "fechaduras moleculares", cada uma reconhecendo especificamente "chaves" odoríferas específicas.

Tomemos como exemplo o (E)-2-nonenal: sua estrutura de cadeia hidrocarbonada liga-se ao receptor olfatório OR51E2 com uma energia de ligação de -8,7 kcal/mol. Essa interação específica desencadeia a abertura de canais iônicos, gerando sinais elétricos. A transmissão do sinal olfatório segue o "modelo chave-fechadura": assim que o odorante se liga a um receptor acoplado à proteína G (GPCR) nos cílios, ele ativa a via do segundo mensageiro AMPc, levando à despolarização da membrana celular. O sinal resultante é transmitido ao longo das fibras nervosas olfatórias até o bulbo olfatório, onde as células mitrais e em tufo o processam e o projetam para o córtex cerebral.

Cada neurônio sensorial olfativo expressa apenas um tipo de receptor, mas, por meio da codificação combinatória, o sistema consegue distinguir dezenas de milhares de odores diferentes. Por exemplo, uma mistura de aldeídos liberados de polipropileno (PP) pode ativar combinações de receptores como OR1A2 e OR2J3.

Esse mecanismo de reconhecimento biológico fornece uma referência para avaliar odores de materiais. Por exemplo, quando a concentração de DEHP liberada do couro artificial de PVC excede 2200 µg/m³, suas moléculas se ligam aos receptores OR3A4 e desencadeiam uma percepção de odor "pungente" — exatamente o tipo de limite que os designers de interiores automotivos buscam evitar.

Ao compreender os mecanismos de interação molecular-receptor por trás do olfato humano, engenheiros de materiais podem fazer engenharia reversa de formulações de baixo odor com base no “mapa de percepção olfativa humana”.

Odores típicos e suas fontes em diferentes plásticos

Mecanismos de formação de odores
O odor dos materiais plásticos não surge do nada - ele é gerado gradualmente durante processamento, armazenamento e uso .

Os principais mecanismos incluem:

1. Degradação térmica: Altas temperaturas de processamento causam cisão da cadeia molecular, resultando na formação de compostos odoríferos de baixo peso molecular (por exemplo, aldeídos).

2. Degradação oxidativa: Antioxidantes ou oxidação de polímeros produzem odores desagradáveis (por exemplo, produtos de oxidação de BHT).
Poliamida (PA66): A degradação oxidativa térmica gera compostos de ciclopentanona, como a 2-etilciclopentanona, que pode atingir concentrações de até 0,3 μg/g após envelhecimento a 100 °C por 300 horas, causando um odor "medicinal".

3. Fotoenvelhecimento: A radiação UV causa a cisão da cadeia do polímero, liberando gases de pequenas moléculas.

4. Resíduos de processamento: Catalisadores ou solventes residuais que não são totalmente removidos.
Poliuretano (PU): Catalisadores de amina, como a trietilamina, têm um limite de odor muito baixo (0,67 μg/m³) e são a principal causa do cheiro característico de "peixe" da espuma de PU.

Como fazer Ana lisar Odores de plástico?

C Métodos comuns para testar e avaliar plásticos O dores Incluir:

Como os engenheiros podem controlar o odor na fonte?
Controlar o odor na fase de seleção do material é a estratégia mais econômica e impactante.

As seguintes recomendações são sugeridas:

A revolução da seleção da “experiência olfativa” ao “design molecular”
A baixa odorização dos interiores automotivos não é simplesmente uma questão de otimização sensorial, mas envolve uma abordagem sistemática de engenharia que abrange química de polímeros, cinética de transferência de massa e química analítica.

Para engenheiros de seleção de materiais, é essencial estabelecer a correlação entre "estrutura – desempenho – odor":
Quando a regularidade da cadeia molecular do PP aumenta em 15% , a liberação de aldeídos pode ser reduzida por 38% ;
Quando o peso molecular dos plastificantes de PVC aumenta de 300 Da a 500 Da , a taxa de migração diminui em 60% .

Essa lógica de design em nível molecular é a chave para romper o gargalo tecnológico dos materiais de baixo odor.