Adesivo a Base de Resina Epóxi; Resina Epóxi; Cola; Adesivo; Epóxi.

1. ADESIVOS A BASE DE RESINA EPADESIVOS A BASE DE RESINA EPÓÓXIXI
TCCTCC –– Trabalho de Conclusão do CursoTrabalho de Conclusão do Curso
De Bacharelado em QuDe Bacharelado em Quíímicamica
Orientadora:
Prof. ª. Dr ª. Elisabete Maria Ronconi Miranda
Guarulhos 2011

2. ADESIVOS A BASE DE RESINA EPADESIVOS A BASE DE RESINA EPÓÓXIXI
Componentes:
Anna Claúdia R. de Azevedo
Celso Moreira de Campos
Karem Lenora
Rebeca Michele Santana

3. “Por meio deste trabalho tem-se por objetivo de
apresentar as propriedades funcionais do adesivo
á base de resina epóxi, onde são correlacionadas
as características físicas e químicas;
Apresentando as propriedades técnicas da adesão
e coesão, aplicadas em diferentes tipos de
superfícies;
Destacando a aplicação técnica da resina; sua
obtenção; e as diversas aplicações”.
OBJETIVO DESTE TRABALHO

4. Adesivo é uma substância não metálica que
é capaz, depois de passar do estado líquido
ou pastoso ao estado sólido, de colar
materiais por intermédio de forças adesivas
e coesivas.
Vários mecanismos básicos tentam explicar
o processo de colagem. Em alguns casos
estabelecem-se ligações químicas, em
outros prevalecem às mecânicas, ou a
combinação de ambas. O adesivo depende,
sobretudo, da preparação das superfícies a
serem aplicados.
DEFINIÇÃO:

5. Adesivos são substâncias muito antigas; foram
encontradas na Mesopotâmia 3.000 anos a.C; e no
Egito nas pirâmides, nas mumificações e colagens de
vasos. Foram encontrados objetos colados datados
há 4000 a.C., onde havia o emprego de cimentos
betuminosos para unir ossos de marfim em estátuas
da Babilônia. Na tumba de Tutamkamon data em
1365 a.C foi encontrado um baú de cedro colado com
adesivo de caseína, produto extraído do leite. As
colas também eram extraídas de restos de peixes,
resinas da seiva das arvores, dos chifres e cascos dos
animais, insetos moídos, amidos e farinhas. Por
muito tempo, os adesivos mais importantes foram os
de origem vegetal, animal e mineral os quais, alguns
ainda são empregados para colagem de diversos
materiais porosos como, por exemplo, papéis e
papelão.
HISTÓRIA ANTIGA:

6. A limitação dos adesivos naturais, em função da baixa
resistência a umidade e crescimento de micro-
organismos, foram fatores responsáveis pela
expansão, a partir de 1930, do desenvolvimento de
novos adesivos formulados a partir de resinas
sintéticas e outros materiais.
Adesivo, é o nome genérico de uma classe de produtos
que são produzidos artificialmente por síntese química,
apresentam uma composição química complexa e um
alto peso molecular.
Os adesivos também podem ser denominados de
resinas sintéticas, surgiram na tentativa de obter
uniões mais resistentes à umidade.
HISTÓRIA MODERNA:

7. A primeira resina sintética, foi o formaldeído fenólico
usado na junção de madeiras. Durante a Segunda
Guerra Mundial, as resinas epóxidas e as fenólicas,
foram melhoradas para atender a indústria
aeronáutica. O objetivo era construir aeronaves com
maiores capacidades de cargas, mais leves, mais
rápidas, maior autonomia de vôo e com maior
resistência estrutural, as carenagens passaram a ser
construídas em resina epóxi com fibra de vidro antes
eram construídas em madeira.
PRIMEIRA RESINA SINTÉTICA

8. O surgimento da resina epóxi deu-se em 1939, pelo Dr.
Greenlee, nos EUA, que trabalhando para a empresa
"Devoé-Raynolds“ pesquisou a síntese entre o Bisfenol A
e a Epicloridrina.
A palavra epóxi vem do grego EP (Sobre ou entre) e do
inglês OXI (oxigênio). Por isto o termo epóxi significa
oxigênio entre carbonos.
Epóxi é o termo que referente a um grupo constituído
por um átomo de oxigênio ligado a dois átomos de
carbono. O Grupo epóxi mais simples é aquele formado
por um anel de 03 (três) elementos, cujo exemplo deste
tipo é o oxido de etileno.
HISTÓRIA MODERNA:
O
c c

9. Resinas Epóxi são todos os compostos cujas
moléculas apresentam, pelo menos, dois grupos
epóxi reativos. Estes grupos epóxi podem se
apresentar internamente, terminalmente ou
através de estruturas cíclicas.
A resina epóxi é assim denominada porque em sua
molécula orgânica de constituição possui o anel
epóxi ou oxirano, apresentando em sua estrutura
um átomo de oxigênio ligado a dois átomos de
carbono
Conceitos gerais

10. Conceitos gerais
Epicloridrina (1-cloro-2,3-epóxi-propano)
3, 4 – Epoxiciclohexil – Oxirano
O grupo epóxi representa um dos heterocíclicos
mais simples podendo combinar-se com outros
átomos ou grupos resultando em uma grande
variedade de compostos, dependendo das
características físico-química finais que queremos
no produto acabado.
Um grupo epóxi terminal particularmente
conhecido é o grupo glicidil apresentando
um grupo -CH2 - ligado ao grupo terminal
epóxi

11. As resinas epóxi podem ser obtidas
comercialmente por 03 principais métodos
Métodos de obtenção
1-Pela hidrohalogenação da cloridrina obtida pela
reação da epicloridrina com adequado Di ou
Polihidroxi ou qualquer outra molécula
contendo hidrogênios ativos.
2-Pela reação de olefinas com compostos
contendo oxigênio, tais como peróxidos e
perácidos.
3-Pela dehidrohalogenação de cloridrinas obtidas
por outros mecanismos diferentes do primeiro.

12. Métodos de obtenção
1 – Apartir da epicloridrina seguido de de-hidrohalogenação
2 – Apartir de olefinas por epoxidação com perácidos

13. O primeiro passo na fabricação de qualquer resina epóxi tipo
Bisfenol-A é a síntese do Diglicidil Éter de Bisfenol A (DGEBA)
Principal reação química
As Resinas Éster Vinílicas ou Epóxidas são produtos obtidos por
reações de condensação (na presença de NaOH) entre a
Epicloridrina (1-cloro-2,3-epóxi-propano) e o Bisfenol A
[2,2- bis(4`-hidroxifenil) propano ] ou conf. IUPAC 4,4'-
dihidroxi-2,2-difenilpropano ou com o Bisfenol “F”
gerando estrutura epóxi Bisfenol A ou F (novolaca), dependendo
do caso.
A reação mais conhecida e que produz resina de menor custo é a
que utiliza o Bisfenol A como reagente hidroxilado, sua aplicação é
a mais genérica, devido seu baixo custo.
Dependo do valor de n, a resina poderá ser líquida até sólida; a
viscosidade aumenta conforme vai aumentando o n. Com n< ou =
1 teremos resinas líquidas e n > 1 as resinas poderá ser semi-
sólidas e sólidas.

14. Principal reação química

15. Abaixo temos a imagem dos três isômeros do Diglicidil Éter de
Bisfenol F (oo’, op’ e pp’ DGEBF) e o único isômero do Diglicidil
Éter de Bisfenol (DGEBA).

16. RESISTENCIA MECÂNICA e RESISTÊNCIA QUÍMICA
Embora tenham baixo peso molecular, as resinas éster-vinílicas
possuem elevada resistência química, em virtude da grande
quantidade de insaturações (C=C) em relação aos grupos
ésteres.
As duplas ligações estão localizadas nas extremidades da
cadeia carbônica, são pontos de alta atividade química e que
proporcionam boa cura.
Por não contarem com duplas ligações localizadas no centro da
cadeia molecular, essas resinas têm boa capacidade de
absorção de energia resultante de esforços mecânicos, caso do
impacto.
O ponto de distorção da resina epóxi éster vinílica Bisfenol A
não é tão elevado quanto o das resinas bisfenólicas F. A resina
epóxi vinílica bisfenol F (novolaca), cujo ponto de distorção é
superior ao das bisfenólicas, propiciando resinas epóxi de
maior “cross-link” ou maior ponto de quebra, o que
proporciona um melhor desempenho mecânico, químico e
térmico. Uma de suas aplicações é a fabricação de mármores
ou granitos sintéticos, produtos com alta dureza.

17. RESISTENCIA MECÂNICA e RESISTÊNCIA QUÍMICA
(Propagação da reação)
Diglicil Éter do Bisfenol AAAA
+
Ácido Acrílico
+
Resina Epóxi Éster Vinílica

18. APLICAÇÕES DA RESINA
As resinas epóxi são amplamente utilizadas na fabricação de automóveis,
tanto para componentes estruturais como não estruturais. E também na
manutenção das latarias danificadas; como adesivo ou como niveladores de
superfícies; popularmente conhecidas como “massa plástica”.

19. APLICAÇÕES DA RESINA
O diagrama de um avião FOKKER mostra
as secções da aeronave unidas por
adesão. Os adesivos de alto desempenho
usados nesses casos proporcionam uma
estrutura leve, mas garantem ao mesmo
tempo a rigidez necessária à aeronave.
Na aplicação sobre diversos materiais
com o objetivo de impermeabilizar o
sistema.

20. APLICAÇÕES DA RESINA
A resina epóxi é bi- componente; isto é, precisa da resina e deu
catalisador para iniciar o processo de cura. Por esse motivo são
comercializados separadamente nas embalagens. Na figura
mostramos algumas marcas comercializadas para pequenos
reparos.

21. APLICAÇÕES DA RESINA
Outra aplicação bastante comum
para os adesivos é a indústria
eletroeletrônica. Adesivos para
sistemas eletrônicos têm sido
facilmente difundidos, porque
conseguem aliar um grande
desempenho com um baixo custo de
produção.
Na produção de protótipos de
produtos; também conhecida como
moldagem ou laminação.

22. Adesão, Coesão e Colagem
Uma questão que é bastante levantada é: “Porque os adesivos
aderem?”
Técnicamente, adesão e coesão são dois conceitos essenciais para as
características dos adesivos e dos mecanismos de união entre substratos.
Aderir é fazer que duas superfícies se conservem unidas por adesão.
Conceitualmente coesão refere-se à união entre as partes dos materiais,
relacionando-se com a força que se opõe a separação dos materiais colados.
Várias teorias tentam explicar o fenômeno da colagem ou da aderência; que
é o objetivo principal dos adesivos, mas, nenhuma delas é capaz de justificar
plenamente este fenômeno. O mais coerente é reunir cada teoria e então tem-
se algo que mais se aproxima da realidade.

23. Adesão, Coesão e Colagem
Teoria mecânica ou de encaixe Teoria eletrostática mecânica ou de encaixe

24. Adesão, Coesão e Colagem
Teoria química

25. PROCESSO DE TRATAMENTO DE SUPERFÍCIE
A preparação da superfície dos aderentes ou dos substratos é o primeiro cuidado
para obtenção de uma superfície adesivada de qualidade com características
controladas.
Conceito da Molhabilidade:
Quanto melhor for
a molhabilidade,
melhor será a
adesão dos
substratos, a
observação da
molhabilidade
pode ser feita
analisando-se
uma gota de água,
se haver resíduo
de óleo a gotícula
não irá aderir na
superfície, quanto
mais limpa for a
superfície, a
gotícula não
sofrerá resistência
e se espalhará.

26. PROCESSO DE TRATAMENTO DE SUPERFÍCIE
A preparação da superfície dos aderentes ou dos substratos é o primeiro cuidado
para obtenção de uma superfície adesivada de qualidade com características
controladas.
Conceito da Molhabilidade:
A contaminação nas superfícies
dos substratos reduz a adesão do
adesivo.

27. ADITIVOS QUÍMICOS PARA RESINA
A maioria dos adesivos é composta de misturas de vários materiais auxiliares
que podem ser orgânicos, inorgânicos, ou híbridos. Os componentes da mistura
adesiva são geralmente determinados pela necessidade de satisfazer certas
propriedades de fabricação do adesivo. O componente básico é uma substância
ligante que proporciona a força adesiva e coesiva na colagem, mais um
catalisador que irá reagir com esse ligante fornecendo as características finais
desejáveis; tempo de secagem, resistência mecânica, resistência química e
outras.
Aditivos mais utilizados:
Agentes modificadores;
Diluentes;
Catalisadores ou endurecedores;
Agentes plastificantes;
Cargas sólidas ou compósitos;

28. CONCLUSÃO
O adesivo à base de resina epóxi apresenta usos
diversificados.
A resina epóxi devido ao seu baixo custo e alta
resistência, é aplicada em diversas áreas técnicas e
linhas domésticas: indústria militar (aeronave),
ortodontia (próteses), linha doméstica (durepox),
acessórios (bijuterias).
As composições e reações químicas da resina epóxi
caracterizam as aplicações do produto.