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Tecnologia de síntese de adesivos

Os adesivos podem ser feitos de materiais naturais ou polímeros sintéticos. Adesivos acrílicos são um exemplo comum de adesivos sintéticos.

Matérias-primas do adesivo acrílico

O adesivo acrílico usa monômeros acrílicos como matéria-prima. Os monômeros acrílicos também são utilizados em lentes de contato, vidro plástico e polímeros de absorção de água. Ao selecionar e polimerizar esses monômeros acrílicos é possível sintetizar polímeros acrílicos com funções específicas e utilizá-los como adesivo. Os adesivos acrílicos são amplamente utilizados em painéis LCD, telefones celulares e automóveis devido a sua excelente transparência e resistência a intempéries, calor e produtos químicos.

Síntese de adesivos acrílicos

Os métodos de síntese de polímeros acrílicos incluem a polimerização em solução, polimerização em emulsão e polimerização UV. Com o recente aumento da conscientização global sobre a conservação do meio ambiente, a polimerização em emulsão e UV têm se tornado mais populares, já que elas não exigem a utilização de solventes orgânicos. Os vários métodos de síntese de polímeros acrílicos são exibidos abaixo, junto com suas vantagens e desvantagens.


Tipo de polimerização
Vantagens Desvantagens
Polimerização em solução
  • A manipulação das condições de polimerização é relativamente simples.
  • É possível utilizar aditivos e há uma ampla variedade de possibilidades de design. (É possível obter diversas propriedades).
  • É possível utilizar um revestimento com filme fino.
  • Utiliza solventes orgânicos.
  • Requer o uso de equipamento para a recuperação do solvente.
  • Difícil de utilizar em altas concentrações.
Polimerização em emulsão
  • Utiliza água, o que a torna ambientalmente correta.
  • É possível utilizar em altas concentrações (desempenho de secagem aprimorado).
  • É possível utilizar aditivos e há uma ampla variedade de possibilidades de design. (É possível obter diversas propriedades).
  • É possível utilizar um revestimento com filme fino.
  • Resistência inferior à umidade e água.
  • Possui baixo grau de adesão ao substrato.
  • A superfície do adesivo é propensa à rugosidade.
  • Transparência de menor qualidade.
Polimerização UV
  • Ambientalmente correta, já que não requer a utilização de solventes.
  • É fácil obter um alto desempenho (alto peso molecular).
    De fácil utilização para a composição de produtos espessos.
  • De fácil utilização para fazer produtos com forte adesão.
  • Requer a utilização de equipamento especializado, tornando o processo de polimerização difícil.
  • Só é possível utilizar uma variedade limitada de resinas para oferecer adesão.
  • A velocidade de revestimento é relativamente baixa.

Polimerização em solução
Com este método, a polimerização dos radicais dos monômeros acrílicos é realizada em um solvente orgânico como tolueno ou acetato de etila, utilizando um iniciador tipo azo-composto ou peróxido que produz radicais sob o calor para a síntese do adesivo.
O adesivo com as propriedades desejadas é sintetizado por meio da seleção do comonômero (para controlar as propriedades) ou do monômero contendo o grupo funcional exigido (para fornecer o ponto de interligação) e determinar a quantidade que será misturada ao mesmo tempo em que o monômero acrílico (o monômero principal).
Com a polimerização em solução, a distribuição do peso molecular e o peso molecular do adesivo acrílico a ser sintetizado podem mudar bastante, dependendo das condições de polimerização (o solvente utilizado, concentração de monômeros, quantidade do iniciador, método de adição do iniciador, temperatura de polimerização, tempo de polimerização) e influencia as propriedades do adesivo. Normalmente, quando a adesão é uma prioridade, o peso molecular é mantido relativamente baixo (pm: 200.000~400.000) e quando a resistência ao calor é a prioridade, o peso molecular é mantido relativamente alto (pm: 400.000~800.000).

Polimerização em emulsão
Os adesivos acrílicos do tipo emulsão têm vantagens sobre os adesivos acrílicos do tipo solvente, mas também há desvantagens. Como a polimerização dos monômeros acrílicos acontece na água, é necessário usar um surfactante, o que significa que a resistência à umidade e água é inferior. Por outro lado, esse método tem vantagens em termos de custo e segurança. Também é possível obter polímeros com um alto peso molecular e que possuem alta concentração de sólido ao mesmo tempo em que se mantêm altos níveis de desempenho de secagem e adesão.
Nos últimos anos, com a ênfase sobre a conservação de energia e recursos, bem como com as questões ambientais, houve um movimento em direção a processos que não exigem o uso de solventes. A polimerização em emulsão também oferece vantagens em termos de custo e dos tipos de equipamentos exigidos.

Polimerização UV
Com este método, os pré-polímeros são produzidos sem o uso de solventes ou água, por meio da adição de um iniciador que produz radicais ao ser exposto à luz a um monômero acrílico, que então é irradiado com luz UV. Em seguida, um substrato é revestido com estes pré-polímeros antes de ser exposto à luz UV mais uma vez para produzir um polímero acrílico (adesivo).

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