O que são adesivos poliméricos?

Adesão e coesão

Adesão é a força que une as moléculas de duas substâncias diferentes. Por exemplo, quando uma gota de água adere à superfície de um vidro, isso é causado pelas forças adesivas entre as moléculas de água e as moléculas de vidro.

Coesão é a força que mantém o mesmo tipo de moléculas juntas. Por exemplo, quando você enche um copo de água até a borda e cuidadosamente adiciona algumas gotas a mais, pode-se observar a água formando uma estrutura em forma de cúpula acima da borda do copo. Esse fenômeno é chamado de tensão superficial e é causado pelas forças coesivas das ligações de hidrogênio entre as moléculas de água. Devido a essas forças coesivas, objetos leves com uma grande área de superfície podem permanecer flutuando na superfície da água, como insetos aquáticos ou este clipe de papel. 

Os adesivos poliméricos precisam de adesão e coesão para funcionar: Se as forças adesivas forem muito fracas, a cola não aderirá ao substrato (falha adesiva). Se as forças coesivas forem muito fracas, a cola não se manterá (falha coesiva).

Ligações

Existem três tipos de ligações: Ligações eletrostáticas, ligações mecânicas e ligações químicas.

Ligações eletrostáticas

As ligações eletrostáticas dependem de forças de “adsorção” entre íons, ou seja, moléculas carregadas da cola e moléculas inversamente carregadas do substrato que se atraem como ímãs. Essas forças também são chamadas de forças de “van der Waals”, em homenagem ao pesquisador que as descobriu.

As ligações eletrostáticas são relativamente fracas. A adesão só funcionará se a cola for espalhada sobre o substrato com boa umectação da superfície e as superfícies estiverem muito próximas uma da outra.

Adesivos termoplásticos

Os adesivos termoplásticos proporcionam forte adesão em temperaturas normais e podem ser derretidos e retrabalhados sem degradação.

Os exemplos incluem:

• PVA / PVAc (acetato de polivinila, também conhecido como cola para madeira)
• EVA (copolímero de etileno e acetato de vinila)
• PE (polietileno)
• PP (polipropileno)
• PA (poliamidas)
• Poliésteres
• Acrílicos
• Nitrocelulose (nitrato de celulose)

Adesivos termofixos

Os adesivos termofixos formam ligações cruzadas e permanentes após a cura. Isso leva à criação de ligações permanentes, resistentes ao calor e insolúveis que não podem ser modificadas sem degradação.

Os exemplos incluem:

• Fenólicos (resinas de fenol-formaldeído)
• Ureia formaldeído (resina de ureia formaldeído)
• Epóxis (resinas epóxi, também conhecidas como poliepóxidos)
• Poliésteres insaturados
• Poliuretanos

Adesivos estruturais

Os adesivos estruturais são projetados para formar fortes ligações com vários materiais, como metais, compósitos, plásticos, fibra de vidro, madeira e pedra.

Eles são usados em aplicações que exigem alta capacidade de carga, durabilidade a longo prazo, bem como resistência ao calor e solventes. Entre outras coisas, os adesivos estruturais podem substituir ou complementar outros métodos de fixação, como pregos, parafusos, rebites, parafusos ou soldagem.

Os principais tipos de adesivos estruturais são:

1. Adesivos epóxi: Adesivos de um ou dois componentes que consistem em uma resina epóxi e um agente endurecedor. Eles são conhecidos por sua alta resistência e excelente resistência a temperatura e produtos químicos, o que os torna uma escolha popular para aplicações na mobilidade, industriais e de construção. Além disso, eles também exibem boas propriedades de isolamento elétrico, o que os torna adequados para componentes eletrônicos.
2. Adesivos de poliuretano: Exibem excelente flexibilidade, resistência ao impacto e características de amortecimento de vibração. Eles são comumente usados no setor de mobilidade, como aplicações automotivas, marítimas e aeroespaciais.
3. Adesivos acrílicos: Oferecem propriedades de cura rápida, boa resistência à adesão, robustez e durabilidade, além de excelente resistência a temperatura e produtos químicos. Eles são frequentemente utilizados em ambientes oleosos, onde outros adesivos falham devido à falta de resistência ao óleo. Setores de exemplo incluem mobilidade, industrial e construção, eletrônicos e embalagens.

Em resumo, os adesivos estruturais vêm em vários tipos e são uma escolha atraente para diversas indústrias, incluindo mobilidade, eletrônicos e industrial e construção.

Adesivos de engenharia

Embora não haja uma definição formal para adesivos de engenharia, eles podem ser considerados como adesivos de alto desempenho com requisitos de resistência menos rigorosos em comparação com os adesivos estruturais. Eles são desenvolvidos para atender a diversas necessidades em uma ampla gama de aplicações industriais.

Semelhante aos adesivos estruturais, os adesivos de engenharia são oferecidos em 3 tipos principais:

1. Adesivos anaeróbicos (também conhecidos como acrílicos ativados por superfície) curam na ausência de ar e na presença de íons metálicos. Isso os torna bem adequados para fixar e selar componentes metálicos roscados, como parafusos, porcas e roscas. Por esse motivo, eles também são chamados de “travadores de rosca”. São úteis quando é necessário vedação, resistência à vibração, resistência química e valores de torque personalizados (atrito controlado).
2.  Adesivos de cianoacrilato são conhecidos como supercolas ou adesivos instantâneos. Eles têm um tempo de cura muito curto, variando de segundos a poucos minutos. Seus outros benefícios incluem alta resistência à adesão, boa adesão a vários materiais, boa resistência à temperatura e produtos químicos e excelente transparência. Eles são ideais para colar pequenas peças e superfícies em várias indústrias, como eletrônicos, marcenaria, médico hospitalar (com as certificações necessárias) e artesanato, mas também são comumente usados por consumidores domésticos comuns.
3. Adesivos de silicone apresentam excelente resistência ao calor, produtos químicos e intempéries. Eles são versáteis, flexíveis e capazes de formar vedação confiável. Suas aplicações incluem mobilidade, eletrônica, industria e construção, médica hospitalar (com as certificações necessárias) e doméstica.

Os adesivos de engenharia possuem mecanismos de cura, funções e características únicas, o que explica seu papel importante em muitas indústrias.

Adesivos hot-melt

Adesivos hot-melt são adesivos termoplásticos: Eles derretem sob o efeito do calor sem se degradar e são aplicados em estado fundido como líquidos quentes na superfície a ser colada. Após o resfriamento, eles solidificam e formam uma ligação forte.

Exemplos comuns de polímeros usados em adesivos hot-melt incluem:

• EVA (copolímero de etileno-vinil acetato)
• Poliolefina: Polipropileno atático (APP), polialfaolefina amorfa (APAO), copolímero etileno-etil acrilato (EEA), etc.
• PA (poliamidas)
• Poliésteres
• Poliuretanos
• Copolímeros em bloco de estireno
• Copolímeros em bloco acrílico
• Borracha butílica
• EPR (borracha de etileno-propileno)
• SBR (borracha de estireno-butadieno)

Esses polímeros podem ser formulados com aditivos para modificar suas propriedades adesivas ou outras características de desempenho. Exemplos de tais aditivos incluem agentes de aderência, ceras, plastificantes, cargas e estabilizadores como antioxidantes.

Os adesivos hot-melt possibilitam a colagem rápida em uma ampla gama de materiais. Eles são fáceis de aplicar com precisão usando um sistema de aplicador ou pistola de cola. Como adesivos sem solventes, são mais seguros e mais ecológicos do que os adesivos à base de solventes, pois não contêm compostos orgânicos voláteis (VOCs) potencialmente perigosos. Depois de resfriados e solidificados, eles geralmente oferecem boa resistência à temperatura, desde que a temperatura ambiente permaneça abaixo de seu ponto de fusão.

Adesivos sensíveis à pressão (PSAs)

Adesivos sensíveis à pressão (PSAs) ativam-se quando a pressão é aplicada, iniciando a formação de uma ligação com o substrato. Em geral, a força da ligação depende da quantidade de pressão aplicada.

A maioria dos PSAs funciona em faixas de temperatura ambiente comum, mas falha em temperaturas muito altas ou baixas. Eles ativam-se com a aplicação de pressão e não requerem cura por calor, solventes ou água, embora existam algumas exceções.

Fitas, etiquetas e adesivos são usos comuns para PSAs. Além disso, PSAs são usados em filmes ópticos, filmes de proteção de superfícies, cuidados pessoais e aplicações médicas (com as certificações necessárias). Para alcançar as propriedades desejadas, aditivos químicos e modificadores podem ser utilizados em sua fabricação ou aplicação.

Adesivos curados por UV

Adesivos curados por luz ultravioleta (UV) endurecem quando expostos à luz UV. Sua cura depende de uma reação química chamada fotopolimerização, que usa a luz UV como fonte de energia de ativação. A energia é absorvida por foto iniciadores que transformam o adesivo polimérico líquido em um estado sólido ou altamente reticulado.

Adesivos curados por UV apresentam tempos de cura rápidos, variando de alguns segundos a poucos minutos. Eles podem formar ligações fortes em várias superfícies, como vidro, plásticos, metais e cerâmicas, além de oferecer boa resistência química, térmica e à umidade.

As aplicações incluem produtos eletrônicos, médicos hospitalares (com as certificações necessárias), mobilidade, bem como artigos esportivos e calçados. Alguns adesivos curados por UV são aplicados diretamente na forma líquida, enquanto outros fazem parte da superfície adesiva de fitas e etiquetas.

SEPTON™ e HYBRAR™

SEPTON™ e HYBRAR™ são TPEs (elastômeros termoplásticos) de alto desempenho e versáteis. Sua estrutura molecular de copolímero em bloco de estireno (SBC) combina os benefícios da elasticidade semelhante à da borracha com a processabilidade termoplástica.

SEPTON™ oferece excelentes características de desempenho em uma ampla faixa de temperatura, além de boa resistência a produtos químicos, intempéries, luz UV e isolamento elétrico.

HYBRAR™ está disponível em versões hidrogenadas (HYBRAR™ 7000-series) e não hidrogenadas (HYBRAR™ 5000-series). HYBRAR™ oferece alto desempenho de amortecimento. A linha HYBRAR™ 7000-series tem excelente compatibilidade com polipropileno.

SEPTON™ e HYBRAR™ podem ser utilizados como polímero base para adesivos hot-melt ou como aditivo para adesivos à base de poliolefinas para personalizar sua maciez, elasticidade, resistência ao impacto, adesão e coesão.

KURARAY LIQUID RUBBER

KURARAY LIQUID RUBBER atua como um “plastificante reativo” para melhorar a fluidez e reduzir a viscosidade de compostos. A série de produtos está disponível como borrachas líquidas de butadieno (L-BR), borrachas líquidas de isopreno (L-IR) e borrachas líquidas de estireno-butadieno (L-SBR).

Quando aplicado como aditivo em adesivos poliméricos, KURARAY LIQUID RUBBER funciona como um modificador para aumentar a força de adesão e a pegajosidade (tackiness). Os grades funcionalizados podem melhorar a adesão a substratos como metais, vidro e fibras. Os grades curáveis por UV podem ser usados como componentes de adesivos curados por UV.

Liquid Farnesene Rubber

A Liquid Farnesene Rubber é uma borracha líquida baseada no beta-farneseno, um monômero bio-baseado obtido da cana-de-açúcar renovável. O uso da Liquid Farnesene Rubber pode ajudar os fabricantes a aumentar o conteúdo de materiais de base biológica em seus produtos.

Devido à sua alta reatividade causada pela estrutura molecular ramificada, baixa viscosidade e alto peso molecular, a borracha de farneseno líquida pode modificar as propriedades dos adesivos, como adesão e coesão.

KURARITY™, o TPE transparente

KURARITY™, o TPE transparente, é um copolímero acrílico com propriedades verdadeiramente únicas: é auto-aderente, altamente transparente, macio e flexível, com excelentes características de desempenho, resistência às intempéries e processabilidade.

KURARITY™ pode ser usado como polímero base para adesivos ou como modificador para adesivos convencionais. Devido à sua excelente flexibilidade e propriedade auto-aderente, KURARITY™ pode ser utilizado sem plastificantes e agentes de pegajosidade (tackifier). Seus níveis mínimos de odor e sua compatibilidade com hot-melt permitem seu uso em adesivos sem solventes, eliminando as preocupações com saúde e requisitos de ventilação associados aos processos baseados em solventes. KURARITY™ também pode ser aplicado em fitas ou rótulos.

Quando KURARITY™ é removido, deixa significativamente menos resíduos em comparação com adesivos convencionais, o que facilita o retrabalho. Além disso, o uso de KURARITY™ em um adesivo contribui para uma excelente capacidade de corte e estabilidade de forma, permitindo que você corte e mantenha a forma desejada por um longo período.

Outro benefício significativo oferecido pelo KURARITY™ é que ele pode ser utilizado em algumas aplicações relacionadas a alimentos. Em alguns países, o KURARITY™ recebeu as aprovações necessárias para essa aplicação. Para mais detalhes, entre em contato com a equipe do KURARITY™ através do formulário de contato.

ISOBAM™

O ISOBAM™ é um copolímero de isobutileno e anidrido maleicosolúvel em água alcalina. O ISOBAM™ pode ser usado como um aditivo em adesivos de emulsão de acetato de polivinila para marcenaria. O ISOBAM™ pode melhorar a aderência inicial e a resistência ao calor.