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Entendendo os testes de aderência com o Kinexus

Geral

Um teste de aderência mede as forças de adesão e/ou coesão. A coesão é uma atração entre moléculas da mesma substância, enquanto a adesão se refere a uma atração entre moléculas diferentes, por exemplo, entre uma substância e um substrato.

Condições de medição

Os testes de aderência são muito comuns no setor de adesivos para quantificar a aderência de diferentes produtos. A seguir, o reômetro rotacional Kinexus foi usado para realizar um teste de aderência em cera de cabelo. Para isso, uma tira de cera de cabelo comercial foi fixada na placa inferior e mantida a 25°C. A placa superior (8 mm de diâmetro) foi abaixada até que uma força normal de 30 N fosse atingida na cera. Após 5 s de contato, a lacuna foi aumentada linearmente a uma velocidade de 30 mm-s-1.

Clique aqui para ver o teste.

Resultados da medição

A Figura 1 mostra a força normal resultante versus o tempo obtido para o teste realizado a 25°C. Assim que a placa superior sobe, a força aumenta, atingindo um valor máximo no ponto em que a união se rompe.

Os resultados típicos do teste de aderência são:

  • A área de pico, relacionada ao adesivo ou à resistência coesiva, dependendo do tipo de teste.
  • A força no pico máximo, chamada de tack.
  • O tempo para que a força diminua em 90%, ou tempo de falha.

Quanto mais altos forem esses valores, mais forte será a adesividade ou a coesividade.

1) Resultados do teste de aderência realizado em cera de cabelo a 25°C. Tack: 11,8 N, força de coesão: 3,3 N/s, tempo de falha: 0,7 s

O teste de aderência pode ser realizado para comparar as capacidades de colagem de diferentes materiais. Ele também pode ser usado para investigar a influência dos seguintes parâmetros na aderência:

  • Temperatura
  • Força axial aplicada
  • Duração do contato
  • Velocidade da placa superior

Aqui, o teste foi realizado em diferentes temperaturas para determinar como a capacidade de aderência da cera para cabelo é afetada se ela for armazenada em uma geladeira ou no deserto. Para isso, foram selecionadas as temperaturas de 8°C e 50°C. A Figura 2 e a Tabela 1 mostram os resultados. Eles mostram que a temperatura influencia muito a aderência da cera para cabelo. A aderência difere por um fator de mais de 20 entre as medições a 8°C e 50°C.

2) Resultados dos testes de aderência realizados na cera de cabelo em diferentes temperaturas

Tabela 1: Tack, resistência coesiva e tempo de falha

Temperatura

[°C]

Tack

[N]

Força coesiva

[N/s]

Tempo de falha

[s]

843.116.20.82
2511.83.30.74
501.80.60.69

Conclusão

A temperatura tem uma influência significativa nos resultados do teste de aderência. Como esperado, quanto mais alta for a temperatura de armazenamento, mais aderente será a cera para cabelo. O armazenamento na geladeira (temperatura típica: 8°C) deve ser evitado, pois essa cera para cabelo se tornaria muito coesa e não aderiria adequadamente à pele e ao cabelo.

Deve-se observar que os parâmetros selecionados para os testes influenciam muito os resultados. Portanto, uma comparação da aderência de diferentes materiais requer condições de medição idênticas, especialmente a temperatura da amostra, a força normal aplicada e a velocidade da placa superior.