SUPER COLA

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SUPER COLA

 Professora: Larissa Nardini Carli

Disciplina: Estrutura e Propriedade de Polímeros
BLU 2010

Aluna: Francielen Pujol Nobre.  

Blumenau, 17 de novembro de 2017

1. INTRODUÇÃO

A super cola é um adesivo a base de cianoacrilato, que foi descoberto em 1942, quando cientistas da Eastman Kodak estavam tentando desenvolver melhores lentes para miras de armas, infelizmente os experimentos com cianoacrilato estavam dando problemas, por se tratar de uma substância muito pegajosa e que grudava em tudo que entrava em contato. Em 1951 Harry Wesley Coover e Fred Joyner voltaram a trabalhar com o cianoarcrilato e perceberam seu potencial para uso como adesivo e lançaram o produto como super cola. Criaram a marca Super Glue Eastman 910. O número 910 na marca, se devia ao fato da cola secar entre 9 e 10 segundos.

Os cianoacrilatos são substâncias líquidas, monômeros, de baixa viscosidade, incolores e derivados do ácido cianoacrílico, apresentando a fórmula geral CH2=CH-COOR, de forma que o R pode representar um radical metil (R=CH3), etil (R=C2H5), butil e isobutil (R=C4H9) e octil- cianoacrilato (R=C8H17) (TORIUMI, 1990). Polimerizam-se em poucos segundos, quando entram em contato com a água, ar e superfícies, tais como: endotélio, mucosa, pele, sangue e osso, degradando-se em cianoacetato e formaldeído, com uma ligeira reação exotérmica. Por serem de forma líquida, possuem a habilidade de penetrar em superfícies irregulares, promovendo uma forte adesão.

1. COMPOSIÇÃO QUÍMICA 

De acordo com a FISPQ – Ficha de Informação de Segurança de Produtos Químicos da empresa Henkel Ltda, a faixa de concentração da super cola consiste em:

• 90 – 95 % Etil-cianoacrilato
• 5 – 10 % Poli (metil metacrilato)
• 0,1 – 0,5 % Hidroquinona

1. DEFINIÇÃO E PROPRIEDADES DO CIANOACRILATO

A substância adesiva de supercolas é o cianoacrilato de etila. Na embalagem, as moléculas de cianoacrilato não têm contato com o ar e ficam longes umas das outras. Por isso, não grudam no tubo. Quando o tubo é aberto, as moléculas de cianoacrilato encontram moléculas de água no ar. O vapor atua como um agente de ligação entre as moléculas de cianoacrilato, deixando-as juntas e fazendo-as aderir ao material.

O adesivo a base de etil-cianoacrilato é composta por moléculas de cadeias laterais curtas o que proporciona uma maior força adesiva.

• Polimerização

Os cianoacrilatos polimerizam-se durante o processo de adesão por mecanismo aniônico. Os adesivos à base de cianoacrilatos não possuem solventes e polimerizam rapidamente. Como adesivo, eles têm pouca resistência ao calor, ao impacto, à hidrólise e possuem auto-adesão quando polimerizados.

A adesão da super cola ocorre quando o monômero líquido é espalhado numa camada fina entre as superfícies a serem coladas. Traços de bases sobre a superfície catalisam a polimerização por um mecanismo aniônico. A adesão surge em parte pelo intertravamento entre polímero e superfície e em parte pelas fortes forças de interação intermolecular.

O poli(cianoacrilato de etila) é obtido na polimerização do cianoacrilato de etila. Este monômero é polimerizado por iniciadores aniônicos em uma velocidade enorme, sendo assim o principal constituinte de adesivos instantâneos.

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• Desempenho de Cura

Tempo de fixação: Sob condições normais, a umidade da superfície inicia o processo de polimerização. Embora a resistência funcional plena seja obtida em um período relativamente curto, a cura prossegue por no mínimo 24 horas. Tempo de fixação médio 10 - 50 segundos, dependendo do substrato. Permite reposicionar as peças até 10 segundos após montagem.

Resistência a tração (ISO 4587): Aproximadamente 50% da resistência total de adesão é alcançada em 05 minutos aumentando par 10-20N/mm² (força de cisalhamento) de 12 a 24 horas.

Resistência à umidade: Após cura total, o produto conforme norma DIN EN204 D3 para aplicações em madeira apresenta resistência à umidade, porém não é indicado o contato ou exposição continua à umidade.

• Velocidade de Cura

A velocidade de cura pode variar para mais ou para menos por diversos fatores, tais como os tipos de substratos a serem colados, umidade relativa do ambiente, e o tamanho da folga entre os substratos. Maiores níveis de umidade resultarão em mais rápida velocidade de cura.  Pequenas folgas geram alta velocidade de cura, aumentando-se a folga reduz-se a velocidade de cura. A cura total do produto é de 24 horas.

A velocidade de cura vai depender também do substrato usado. A tabela abaixo mostra o tempo de fixação obtido para diferentes materiais a 22ºC e 50% de umidade relativa. Esta tabela serve apenas como referência, os tempos podem variar de acordo com as composições e condições dos materiais e do ambiente.

Substrato	Tempo de Cura (s)
Aço carbono (desengordurado)	50 a 60
Alumínio	30 a 40
ABS	20 a 25
Borracha	7 a 10
Cerâmica	150 a 180

• Toxidade

A toxidade dos cianoacrilatos está relacionada a sua velocidade de degradação e ao tamanho da cadeia, ou seja, quanto maior for a cadeia lateral, menor a velocidade de degradação e menor a histoxidade, e também quanto maior for a cadeia lateral maior o tempo de cura, menor toxicidade e menor adesividade, sem prejudicar o efeito adesivo. Quanto mais lenta a degradação, menor será o efeito tóxico.