A união de chapas por meio de adesivos tem assumido um papel significativo na confecção de produtos, uma vez que, ao contrário do que ocorre nos processos mecânicos e térmicos, as peças a serem unidas não são afetadas. Em principio, as juntas coladas eram irreversiveis, o que podia dificultar o reparo de componentes assim unidos. Entretanto, a instauração de politicas de sustentabilidade e reciclagem levou à necessidade de se desfazer essas uniões, da forma mais fácil possivel e sem geração de residuos. Este trabalho aborda o conceito de ativação térmica externa (irradiação por micro-ondas ou aquecimento por indução) que inicia a reação exotérmica de substâncias da matriz do adesivo, permitindo o seu descolamento.

A s vantagens inerentes à aplicação de adesivos estru- turais, em comparação com outros tipos de união que alteram as ca- racterísticas dos materiais envolvi- dos, têm levado à substituição de processos como soldagem e rebi- tagem. Entretanto, a dissolução de juntas de adesivos constitui um problema, uma vez que requer a utilização de muitos materiais e aplicação de esforços mecânicos; além disso, frequentemente as uniões são de dificil acesso Ba sicamente, a sua desconstrução pode ser feita a partir de

• Separação mecânica exemplo, usando equipamen- tos de corte;
• Separação termomecânica por pirolise ou fragilização criogê- nica, com separação mecânica subsequente.
• Separação química usando solvente ou reagentes (incha- mento, ataque ou degradação química do polimero), ou pela inserção covalente de pontos de fratura na matriz do adesivo (por exemplo, pela reação de Retro-Diels-Alder)
  

A maioria dos adesivos usados em uniões coladas que se rompem facilmente não é adequada para aplicações (semi)estruturais

Esse trabalho foi fundamentado no desenvolvimento de um adesivo estrutural que pudesse ser degrada- do pela ação de um aditivo atívável pelo “aperto de um botão”, per- mitindo a ruptura da união colada mediante esforço minimo e gerando a menor quantidade de resíduos possivel Isso foi feito pela com- binação de aquecimento (ativacto) e degradação. O aporte de calor aplicado no adesivo usado na união de componentes polimericos é feito pela irradiação de micro-ondas, uma vez que um fluido iónico é in- corporado ao adesivo, aumentando a sua absorção de micro-ondas. No caso de peças metálicas unidas por adesivo é utilizado o aquecimento por indução. Em ambas as variantes de aquecimento a energia introduzida faz com que os componentes incorporados ao adesivo reajam e iniciem sua pirólise parcial. Os gases liberados pela reação ajudam a se- parar as partes unidas.

Fluidos iônicos para a ativação

Os fluidos ônicos são constituidos por sais que apresentam ponto de fusão acima de 100°C; principal- mente por cations orgânicos.com cadelas laterais assimétricas, bem como anions orgánicos (figura 1). Eles frequentemente apresentam entalpias de formação fortemente positivas, o que faz com que sua de- composição libere energia na forma de calor.

Pela absorção de energia e liberação de calor durante a decomposição do fluido lónico pode-se degradar a matriz do adesivo, bem como iniciar a decomposição dos componentes a ele incorporados. A escolha dos fluidos iônicos adequados para auxiliar o processo de descolamento foi embasada em um estudo sobre a faixa de decomposição e de entalpia de sete tipos de fluidos comercializados, à base de sais de 1-butila-3-metilimi- dazolium ou de 1-etila-3-metilimida- zolium, com diferentes anions, për calorimetria diferencial de varredura. Considerando a solubilidade do adesivo, a influência do fluido iónico sobre a temperatura de transição vitrea da resina epóxi e as caracteris ticas dielétricas em termos da absorção de micro-ondas, foi selecionado o nitrato de 1-etila-3-metilimida- zolium (nitrato de [EMIM], [EMIM] NO), particularmente adecuado para a aplicação em questão.

Aditivos para o descolamento

Agente gerador de gás Os agentes geradores de gas ou de expansão são substâncias quimicas

que se decompõem gerando grande volume de gases inertes. Sua decomposição deve ocorrer de forma não-explosiva, de maneira relativamente lenta, e a liberação dos gases promove a formação de tensões internas no adesivo, causando danos mecânicos à matriz polimérica. Essas substâncias são geralmente aplicadas na fabricação de espumas.

Foram analisados diversos agentes geradores de gás conforme a sua adequabilidade, em função de critérios como, por exemplo, a compatibilidade com o sistema de adesivos, a estabilidade a longo prazo e características térmicas. Foram considerados, entre outras substâncias, agentes de expansão usados na indústria de plásticos, tais como a azodicarbonamida (A.D.C.) e o 4,4′-oxibisbenzenosulfonilhidrazida (O.B.S.H.), bem como compostos como o azotetrazolato de guanidio (G.Z.T.) e a dinitramida de guanil-u- réia (FOX12).

Oxidantes

Os oxidantes são compostos que liberam oxigênio durante a sua de- composição, o qual pode ser usado para promover a degradação da matriz de adesivo no interior do cor- dão de colamento . Neste caso é necessário considerar particularmen- to a compatibilidade desse aditivo com os adesivos à base de resina de epóxi. Existem diversos compostos à base de amônia (por exemplo, nitrato ou perclorato de amônio) que não podem ser usados, uma vez que os endurecedores à base de amina frequentemente utilizados nos processos de colagem reagirão com os íons de amônio dos oxidantes, transformando-se em sais de amônio e tornando-se ineficazes para a cura do adesivo.

Devido asso, foi feito um estu- do sobre a dinitramida de potássio (K.D.N.). Trata-se de um dos agentes oxidantes mais ricos disponíveis no mercado, com 38,6% de oxigênio, que, pela introdução de nitrogênio ligado intramolecularmente, proporciona capacidade de expansão conforme a atuação dos agentes geradores de gás.

Caracterização da resistência mecânica e ao envelhecimento da junta colada

Foi usada uma resina de éter de deglicidila de bisfenol A/F, a qual continha apenas 3% em peso de ácido silícico, um agente pirogênico, para a formulação tixotrópica, e uma poliéterdiamina, como agente de cura. Assim, puderam ser evitadas reações com caráter exotérmico entre substâncias pirogênicas e estabilizadores, pigmentos ou agentes similares eventualmente contidos na formulação. Esse sistema de cura a frio apresenta tempo de processamento longo e baixa geração de calor durante a reação, evitando assim que os componentes pirotécnicos sejam ativados prematuramente.

Os ensaios de resistência ao cisalhamento sob tração foram feitos conforme a norma técnica DIN EN 1465, usando cinco corpos de prova de aço DC04 (número de material 1.0338) com dimensões de 100 x 25 x 1 mm e sobrepo- sição de 12,5 mm, processados sob temperatura ambiente após desengraxamento e jateamento com corindon (coríndon branco, com granulometria entre 180-250 microns) das superfícies a serem coladas.

Essa materia foi retirada da Revista corte e conformação – Junho | Ano 2017 confira tudo na integra: https://www.arandanet.com.br/revista/ccm/edicao/2017/junho

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