Adesivos termofundíveis: correlação da natureza química com suas propriedades adesiva, reológica e térmica

Abstract

Os adesivos termofundíveis apresentam a vantagem de não liberarem compostos orgânicos voláteis como os adesivos base solvente, por isto o consumo destes adesivos vem aumentando nos últimos anos. A aplicação destes adesivos abrange diversos tipos de áreas como embalagens, calçados, moveleiro, entre outros. Desta forma, este trabalho tem como objetivo avaliar a adesão e a interação de adesivos termofundíveis de diferentes naturezas químicas (poliamida, poliuretano, EVA, HMPSA a base de borracha e poliolefina) com diferentes substratos (TPU, PVC, TR, laminado sintético e couro). Para avaliar a interação adesivo-substrato bem como caracterizar adesivos e substratos foram utilizadas as técnicas: reologia, análise de ângulo de contato, FTIR, DRX, analise de rugosidade, RMN-1H, MEV, AFM, DSC, GPC e DMTA. Através da determinação da energia superficial e das componentes polares e dispersivas dos adesivos e substratos, foi possível calcular trabalho de adesão e comparar com o desempenho de colagem. A partir disto, foi possível verificar que os adesivos de poliuretano apresentaram melhor desempenho de colagem que os demais adesivos. Entre os adesivos de poliuretano verificou-se que os poliuretanos que apresentam maior trabalho de coesão e de adesão com o substrato e que dissipam menos energia tende a obter melhor desempenho de colagem, este resultado esta associado à razão entre os segmentos flexíveis e rígidos dos poliuretanos.

Hot melt adhesives have the advantage that doesn’t liberate volatile organic compounds as solvent borne adhesives, and the consumption of these adhesives is growing up. The application of these adhesives covers various areas as packages, shoes, furniture and others. Thus, this study aims to evaluate the hot melt adhesion and interaction of different chemical natures (polyamide, polyurethane, EVA, HMPSA basis of rubber and polyolefin) with different substrates (TPU, PVC, TR, synthetic leather and leather). To evaluate the interaction between adhesive-substrate and to characterize adhesives and substrates were used the techniques: rheology, contact angle, FTIR, DRX, roughness analysis, NMR-1H, SEM, AFM, DSC, GPC and DMTA. Through determining the surface energy and the dispersive and polar components of adhesives and substrates by contact angle, it was possible to calculate work of adhesion and compare with the bonding performance. From this, it was observed that polyurethane adhesives showed better bonding performance than other adhesives. Between polyurethanes adhesives has been found that polyurethanes with higher work of cohesion, work of adhesion and dissipate less energy tend to promote better bonding performance, this result is associated with the ratio between soft and hard segments of polyurethanes.