ADESIVOS POLIMÉRICOS

ALUNOS: BRUNA CRISTINA OLIVEIRA LOPES

BRUNA MADEIRA DE ARAÚJOLÍVIO CALIXTO PEREIRA

 

Professor: Wilian Júlio Silveira

SINOPSE

Diante das inovações tecnológicas que surgem a cada dia, o

uso dos adesivos poliméricos tem crescido espantosamente,

substituindo um número cada vez maior de materiais. O

presente artigo teve então, como principais objetivos,

discursar sobre os adesivos poliméricos, suas principais

características e definições envolventes. Ao final da

pesquisa concluiu-se que os adesivos poliméricos são

eficientes em manter reunidas por adesão superficial peças

diferentes, podendo apresentar diferentes composições

químicas e mecanismos de cura.

1. INTRODUÇÃO

Os adesivos consistem em um importante segmento de aplicação da química de polímeros, pois o ato de aderir dois ou mais substratos tem se tornado indispensável não só na indústria, mas também em nossas tarefas cotidianas.

Vários métodos tradicionais de fixação mecânica foram substituídos por adesivos, de forma que estes são atualmente empregados em muitas situações em que, habitualmente, utilizavam-se rebites, parafusos, grampos, costuras e soldas.

1. INTRODUÇÃO

A existência de centenas de preparações adesivas, além

das constantes inovações tecnológicas que surgem a

cada dia requerem um estudo detalhado da relação

custo beneficio na escolha do material adesivo a ser

utilizado

Diante do que já foi dissertado e do crescente uso dos

adesivos poliméricos em nossa vida cotidiana, o

presente trabalho tem como objetivo estudar estes

adesivos, apresentando, entre outros temas, seus

conceitos e características.

2. DESENVOLVIMENTO

2.1 PRINCIPAIS CONCEITOS

2.1.1 ADESÃO

É a operação de junção de dois materiais, mediante

a aplicação de uma substância química. Esta

substância é geralmente um polímero (ou uma

substância polimerizável), que é chamado de

adesivo.

2. DESENVOLVIMENTO

Até a década de 40, adesão ou colagem era usada em

aplicações domésticas, em artesanato e algumas

operações da indústria de transformação e de construção

civil.

No último meio-século houve um enorme surto de

crescimento da ciência e da tecnologia de adesão.

Adesivos são hoje utilizados para fazer junções de tecidos

vivos internos e externos, em cirurgias, na indústria

aeronáutica, etc.

2. DESENVOLVIMENTO

Figura 1: Bioadesivos usados para pequenas feridas Fonte: Futuro na medicina (2010)

2. DESENVOLVIMENTO

2.1.2 ADERÊNCIA

É a interação de uma superfície sólida e uma

segunda fase sólida ou liquida.

Existem várias teorias que procuram explicar o

fenômeno, porém nenhuma delas é capaz de

justificar todos os aspectos da aderência e

provavelmente a reunião de todas elas seja o que

mais aproxima-se da realidade.

2. DESENVOLVIMENTO

Teoria mecânica ou de encaixe: propõe que o

adesivo penetra nas superfícies rugosas dos

substratos, criando uma travação mecânica.

Teoria Eletrostática: a proposta desta teoria é que

haja travação entre terminais polares dos compostos

químicos do substrato e do adesivo. Não há

formação de ligações químicas, estando presentes

forças do tipo de Wander Waals.

2. DESENVOLVIMENTO

Teoria Química: admite-se a formação de ligações

simples específicas entre a interface. Tais ligações

incrementam a resistência mecânica da área unida.

2.1.3 ADESÃO E COESÃO

Estes dois conceitos são essenciais quando fala-se de

adesivos e dos mecanismos de união entre substratos,

portanto é conveniente haver um esclarecimento

sobre os mesmos.

2. DESENVOLVIMENTO

Adesão: é a propriedade de uma substância em

realizar a união entre duas superfícies.

Coesão: o conceito refere-se à união entre as

partes dos materiais, relacionando-se com a força

que opõe-se a separação dos materiais “colados”.

2. DESENVOLVIMENTO

2.1.4 ADESIVOS

Adesivos poliméricos são polímeros formulados a

base de resinas ou silicatos, por exemplo,

endurecedores e vários outros compostos que após

misturados transformam-se em um produto único de

características irreversíveis.

2. DESENVOLVIMENTO

Figura 2: Exemplo de um adesivo polimérico sendo aplicado Fonte: NEI (2010)

2. DESENVOLVIMENTO

São substâncias capazes de manter reunidas por adesão

superficial peças diferentes. Esta capacidade é decorrente

de uma propriedade intrínseca da substância, que sob

certas condições, há uma interação com um substrato.

A adesão é o fenômeno mais importante do processo

desta “colagem”. Quando não é possível separar duas

peças unidas por adesivos é porque há uma adesão

adequada.

2. DESENVOLVIMENTO

A preparação adequada da superfície é a chave

para a ligação bem sucedida. Quando as

superfícies estiverem sujas é necessária uma

preparação mais completa para garantir o perfeito

vínculo.

Essas “sujeiras” são representadas por poeira,

graxa, óleo, ferrugem, etc.

2. DESENVOLVIMENTO

2.2 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DOS ADESIVOS

POLIMÉRICOS

2.2.1 PARÂMETROS NECESSÁRIOS DE UM BOM

ADESIVO

▪ ser aplicado na forma fluida e ancorar na superfície;

▪ ter boa tensão de adesão, ajudar a unir superfícies;

▪ ter boa tensão de coesão, desenvolver resistência

dentro do adesivo

2. DESENVOLVIMENTO

2.2.2 PROPRIEDADES ADESIVAS DESEJÁVEIS

▪ preparação mínima da superfície;

▪ custo razoável;

▪ fácil aplicação com o mínimo de habilidade;

▪ fixação dentro de um tempo razoável;

▪ rigidez do adesivo menor ou igual ao dos

substratos.

2. DESENVOLVIMENTO

2.3 CLASSIFICAÇÃO DOS ADESIVOS SEGUNDO AS

PROPRIEDADES DE CURA 

2.3.1 ADESIVOS ANAERÓBICOS

São materiais monocomponentes que se solidificam a

temperatura ambiente quando privados do contato

com o oxigênio. O componente de cura permanece

inativo no líquido, enquanto estiver em contato com o

oxigênio do ar.

2. DESENVOLVIMENTO

Os adesivos curados por reação anaeróbica

apresentam as seguintes características:

▪ oferecem alta resistência ao cisalhamento;

▪ podem operar dentro da seguinte faixa de

temperaturas: -55°C a 230°C;

▪ resistem à vibração;

2. DESENVOLVIMENTO

▪ resistem às cargas dinâmicas;

▪ dispensam acabamento, pois rugosidades entre 8

mm e 40 mm são aceitáveis;

▪ são excelentes vedantes;

▪ sofrem cura rápida;

▪ são fáceis de aplicar.

2. DESENVOLVIMENTO

2.3.2 ADESIVOS CURADOS PELA AÇÃO DE LUZ

ULTRAVIOLETA (UV)

O tempo de cura destes adesivos depende da

intensidade e do comprimento de onda da luz

ultravioleta.

Os adesivos curados pela luz ultravioleta

apresentam as seguintes características:

2. DESENVOLVIMENTO

▪ alta resistência;

▪ alta capacidade de preenchimento de folga;

▪ tempo de cura pequeno;

▪ resistência ao meio ambiente;

▪ facilidade de aplicação.

2. DESENVOLVIMENTO

2.3.3 ADESIVOS CURADOS POR REAÇÃO ANIÔNICA

Nessa categoria temos os adesivos cianocrilatos que

polimerizam em contato com superfícies levemente

básicas ou alcalinas. Em geral, a umidade ambiente no ar

e na superfície de adesão são suficientes para iniciar a

cura.

Após a aplicação do adesivo, as peças devem ser unidas

rapidamente, uma vez que a polimerização começa em

apenas alguns segundos.

2. DESENVOLVIMENTO

As principais características dos adesivos curados por

reação aniônica são as seguintes:

▪ resistência ao cisalhamento e às tensões muito altas;

▪ velocidade de cura muito rápida;

▪ boa resistência ao envelhecimento;

▪ efeito de vedação simultâneo;

▪ capacidade de unir quase todos os materiais;

▪ facilidade de aplicação;

2. DESENVOLVIMENTO

2.3.4 ADESIVOS CURADOS COM SISTEMAS

ATIVADORES

Esses adesivos curam à temperatura ambiente quando

utilizados com ativadores. O adesivo e o ativador são

aplicados separadamente nas superfícies de adesão.

As propriedades desses adesivos são:

2. DESENVOLVIMENTO

▪ resistência ao cisalhamento e as tensões muito altas;

▪ boa resistência ao impacto;

▪ larga faixa de temperatura de trabalho: -55°C a

120°C;

▪ boa resistência ao meio ambiente;

▪ capacidade de unir quase todos os materiais.

2. DESENVOLVIMENTO

2.3.5 ADESIVOS CURADOS POR MEIO DA

UMIDADE DO AMBIENTE

Estes adesivos polimerizam, na maioria dos casos,

por meio da reação de condensação que implica

uma reação com a umidade do ambiente. Dois tipos

químicos gerais de adesivos se enquadram nesta

categoria: silicones e uretanos.

2. DESENVOLVIMENTO

Os silicones endurecem à temperatura ambiente por meio

da reação com a umidade do ambiente. Apresentam

excelente resistência térmica e baixo módulo de

elasticidade; são ótimos vedantes para uma grande

variedade de fluidos.

Os poliuretanos são formados por meio de um mecanismo

em que a água, na maioria dos casos, reage com aditivos

contendo grupos de isocianetos. Apresentam excelente

resistência e flexibilidade e são bons para preencher folgas

de até 5 mm.

2. DESENVOLVIMENTO

2.4 CLASSIFICAÇÃO DOS ADESIVOS SEGUNDO O

TIPO QUÍMICO

A seguir são apresentados alguns adesivos poliméricos

classificados quanto à sua composição química.

2.4.1 ADESIVOS ALBUMÍNICOS

Os adesivos de albumina podem ser preparados a

partir de ovos e de sangue.

2. DESENVOLVIMENTO

Os adesivos albumínicos podem ser puros ou em

misturas com farinha de soja, ou outras combinações

com proteína vegetal ou animal. São utilizados nas

colagens de compensados colados a frio, laminados de

madeira, cortiça, metal etc.

2.4.2 ADESIVOS DE URÉIA FORMALDEÍDO

É uma resina oriunda de uma reação estequiométrica

balanceada entre uréia e o formaldeído.

2. DESENVOLVIMENTO

Sua maior aplicação é nas áreas de madeira compensada,

Devido ao seu baixo custo e fácil aplicação.

2.4.3 RESINAS EPÓXI

Os adesivos epóxi são os mais versáteis de todos os

adesivos de alta resistência e performance. O sistema

utilizado é sempre o bicomponente, composto A mais

composto B, sendo que as propriedades do composto

final são sempre definidas conforme as especificações

exigidas.

2. DESENVOLVIMENTO

As suas principais aplicações são na indústria

aeronáutica, eletrônica, automobilística

2.4.4 ADESIVOS POLIVINÍLICOS

O grupo vinil compreende um grande numero de

compostos que produzem polímeros termoplásticos, a

maioria dos quais são utilizados como adesivos. Suas

aplicações são muitíssimo variadas desde colagens de

papel e madeira até na fabricação de vidros de

segurança. etc.

2. DESENVOLVIMENTO

2.4.5 ADESIVOS DE RESINA POLIÉSTER

Estas resinas não tem grande aplicação na área de adesivos

, a sua maior atuação está na obtenção de laminados de

fibra de vidro e chumbamento de aço em concreto.

2.4.6 SILICONES

Os silicones são polímeros semi-orgânicos, que podem ser

utilizados sob várias formas, a saber: fluidos, elastômeros e

resinas.

2. DESENVOLVIMENTO

Os silicones tem um esqueleto inorgânico, muito

semelhantes à sílica e que é responsável pelo seu

comportamento inerte e pela resistência ao longo de

uma larga faixa de temperatura.  

Oferece resistência prolongada ao tempo devido à

grande resistência às radiações ultravioleta e repelência

a água. Suas principais aplicações são: colagem e

vedação de aquários, vedação de tubos condutores de

gases quentes, colagem e vedação de carburadores etc.

2. DESENVOLVIMENTO

2.5 DIFERENÇAS ENTRE SELANTE, COLA E ADESIVO

POLIMÉRICO

2.5.1 SELANTE

Material usado para proteger, vedar e preencher espaços

vazios entre dois corpos. São destinados a impedir a

passagem de ar, água e outros fluidos, tanto líquidos e gás

através da área de conexão de duas superfícies adjacentes

em contato direto uns com os outros ou simplesmente

fechar.

2. DESENVOLVIMENTO

2.5.2 COLA

Preparado ou substância glutinosa e tenaz empregada

para fazer aderir materiais como madeira, couro, tecido,

papel, etc.

2.5.3 ADESIVO

Material orgânico capaz de unir duas superfícies através

de força de adesão e coesão interna sem modificar

significativamente as estruturas destes corpos.

2. DESENVOLVIMENTO

2.5.4 USO DOS SELANTES, COLAS E ADESIVOS

POLIMÉRICOS

Colas, adesivos e selantes fazem parte de praticamente

todos os processos de fabricação de bens de consumo e de

bens duráveis. Eles podem ser encontrados na:

▪ indústria automobilística, aeronáutica, de transportes em

geral;

▪ construção civil;

▪ indústria calçadista;

2. DESENVOLVIMENTO

▪ fabricação de móveis e indústria madeireira em geral;

▪ fabricação, montagem e fechamento de embalagens;

▪ fabricação de produtos higiênicos descartáveis, por

exemplo fraldas;

▪ indústria eletroeletrônica;

▪ fabricação de eletrodomésticos em geral;

▪ indústria têxtil;

▪ manutenção industrial.

2. DESENVOLVIMENTO

2.5.5 VANTAGENS DO USO DE COLAS, ADESIVOS E

SELANTES

▪ permitem distribuição uniforme da tensão em grande área;

▪ unem materiais finos ou espessos de qualquer tipo de

superfície;

▪ unem diferentes ou iguais tipos de materiais;

▪ minimizam a corrosão eletroquímica entre diferentes

materiais;

▪ resistem à fadiga e aos movimentos repetitivos;

2. DESENVOLVIMENTO

▪ permitem a junção de superfícies lisas;

▪ permitem a isolação de transferência de calor e

condutância;

▪ amortecem vibração e choque;

▪ mais rápidos e baratos que a junção mecânica.

2. DESENVOLVIMENTO

3. CONCLUSÃO

Os adesivos poliméricos são substâncias capazes de

manter reunidas por adesão superficial peças

diferentes, diferenciando-se das colas poliméricas e

dos selantes. Apresentam inúmeras vantagens de

uso além de poderem ser classificados quanto à

composição química e ao mecanismo de cura.

4. BIBLIOGRAFIA

ABIQUIM. Definições. Associação Brasileira da Indústria Química, São Paulo, fev. 2011, Disponível em < http://www.abiquim.org.br/colas/def_conc.asp>. Acesso em: 13 out. 2011.

FALCO, A.P.S. Avaliação de adesivos utilizados em solados de calçados de uso da marinha do Brasil. UFRJ, Rio de Janeiro, ago. 2007. Disponível em <http://teses.ufrj.br/COPPE_M/AnaPaulaSantiagoDeFalco.pdf>. Acesso em: 13 out. 2011.

LOUREIRO, A.M.V. Tendências tecnológicas de adesivos e selantes usados na Construção civil. Universidad Alberto Hurtado, Santiago, jul. 2009. Disponível em <http://www.scielo.cl/sc iel o. ph p ? p id =S 0718-27 242009000200010&script=sci_arttext>. Acesso em: 12 out. 2011.

QUINI, J.G. Histórico e conceitos básicos dos adesivos. CENATEC, São Paulo, dez. 1998. Disponível em <http://www.ebah.com.br/content/ABAAAA-VUAK/historico-conceitos-basicos-dos-adesivos>. Acesso em: 13 out. 2011.