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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
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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.
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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.