Para outros significados de "cola" e "adesivo", veja Cola (desambiguação) e Adesivo (desambiguação).
miniatura|direita|Adesivo de nitrocelulose dispensado de um tubo
Adesivo, também chamado de cola, cimento, mucilagem ou pasta, é qualquer substância não metálica aplicada a uma ou às duas superfícies de dois objetos separados, capaz de uni-los e resistir à sua separação.
O uso de adesivos oferece vantagens em relação a outras técnicas de união, como costura, fixações mecânicas e soldagem. Entre elas estão a possibilidade de unir materiais diferentes, a distribuição mais uniforme de tensões ao longo de uma junta, o baixo custo de um processo de fácil mecanização e maior liberdade de projeto. Em juntas estruturais, a camada adesiva também pode combinar união e vedação, fornecer isolamento térmico ou elétrico e amortecer vibração e ruído. Entre as desvantagens estão a menor estabilidade de algumas formulações em temperaturas elevadas, a dificuldade de obter juntas resistentes quando a área disponível para colagem é pequena e a maior dificuldade de desmontagem para inspeção ou reparo. Os adesivos costumam ser classificados pelo método de adesão, pelo mecanismo de cura, pela composição, pela origem das matérias-primas ou pela fase física inicial.
Os adesivos podem ser encontrados na natureza ou produzidos artificialmente. O uso conhecido mais antigo de alcatrão de casca de bétula como adesivo remonta a cerca de 190.000 anos, em Campitello, na Itália, onde neandertais o empregaram em ferramentas de pedra. A obtenção do alcatrão exige transformação térmica da casca, mas o método usado em Campitello não foi determinado. Vestígios arqueológicos e pinturas egípcias documentam o uso de colas por volta de 2000 a.C. O desenvolvimento dos adesivos baseados em polímeros sintéticos acelerou durante a primeira metade do século XX.
História miniatura|esquerda|Cola animal líquida
Os indícios mais antigos conhecidos de uso de alcatrão de casca de bétula como adesivo foram encontrados em Campitello, no centro da Itália. Das três lascas de pedra recuperadas no local, duas apresentavam resíduos de alcatrão e a terceira não. O conjunto foi datado de cerca de 190.000 anos atrás, no Paleolítico Médio, e contém o exemplo mais antigo conhecido de ferramentas de pedra encabadas com alcatrão.
Experimentos modernos mostram que o alcatrão de casca de bétula pode ser obtido por diferentes métodos. Um estudo de arqueologia experimental publicado em 2019 mostrou que ele pode ser produzido ao queimar casca de bétula junto a uma superfície rochosa saliente e recolher o material condensado na pedra. Outros experimentos reproduziram processos de destilação seca. Nenhum desses experimentos permite determinar qual técnica foi usada em Campitello.
Embora sejam suficientemente pegajosos, adesivos vegetais de um só componente podem ser quebradiços e vulneráveis às condições ambientais. Um exemplo antigo de adesivo composto foi encontrado em Sibudu, na África do Sul. Segmentos de pedra de cerca de 70.000 anos, antes inseridos em cabos, estavam cobertos por um adesivo feito de goma vegetal e ocre vermelho, um pigmento mineral rico em óxidos de ferro. A adição de ocre modifica as propriedades da goma e pode melhorar seu desempenho em condições úmidas. A fabricação desses adesivos permitiu fixar segmentos de pedra a cabos em configurações diferentes.
Em 2024, Patrick Schmidt e colaboradores interpretaram resíduos encontrados em artefatos de Le Moustier como uma mistura de ocre e betume usada para formar empunhaduras em ferramentas de pedra. Veerle Rots e colaboradores contestaram essa interpretação no mesmo ano. Os autores apontaram incertezas sobre a proveniência arqueológica dos objetos, seu histórico de conservação, a identificação dos resíduos e sua relação com o uso das ferramentas. Concluíram que as evidências disponíveis não bastavam para estabelecer que se tratava de um adesivo composto paleolítico.
Exemplos mais recentes de uso de adesivos por humanos pré-históricos foram encontrados em sepultamentos antigos. Arqueólogos encontraram recipientes de argila quebrados e reparados com resinas de árvores em contextos de cerca de 6.000 anos atrás. Na Mesopotâmia, o betume foi usado para reparar cerâmicas e fixar partes de esculturas. Em Tell al-Ubaid, por volta de 2500 a.C., foi empregado para prender olhos e chifres a estátuas.
miniatura|Uma reconstrução do machado de Ötzi, que usava breu como adesivo Em 2000, pesquisadores publicaram uma análise de materiais associados a Ötzi, homem de cerca de 5.200 anos preservado em uma geleira perto da fronteira entre a Áustria e a Itália. Entre seus objetos estavam duas flechas com pontas de sílex e um machado de cobre, com vestígios de material orgânico usado para unir as partes líticas ou metálicas aos cabos de madeira. A análise identificou breu produzido a partir de alcatrão de bétula.
Pinturas egípcias do segundo milênio a.C. mostram operações de colagem de madeira, e artefatos do período empregam colas de origem animal, vegetal e mineral. Um caixão encontrado no túmulo do faraó Tutancâmon foi construído com madeira e cola. Colas de caseína, uma proteína do leite, foram usadas na união de madeira. Os antigos egípcios também produziram pastas à base de amido e empregaram materiais à base de gesso.
miniatura|esquerda|Cera de abelha derretida Gregos e romanos conheciam e empregavam diferentes materiais adesivos. O trabalho com folheados de madeira e marchetaria se desenvolveu, a produção de colas de origem animal e de peixe foi aperfeiçoada e outros materiais passaram a ser utilizados. Pastas à base de ovo eram usadas para fixar folhas de ouro. Entre as matérias-primas empregadas em preparações adesivas estavam sangue, osso, pele, leite, queijo, vegetais e grãos. Gregos e romanos empregaram argamassas de cal. Os romanos também utilizaram misturas de cal, cinza vulcânica e areia, formando materiais pozolânicos usados em construções como o Coliseu e o Panteão de Roma. Alcatrão e cera de abelha também foram usados como materiais de calafetagem e vedação em embarcações.
Na Ásia Central, os exércitos mongóis empregaram arcos compostos de grande potência. Os arcos compostos das tradições nômades combinavam um núcleo de madeira, chifre na face submetida à compressão e tendão na face submetida à tração. As camadas de arcos compostos eram unidas com colas de origem animal.
miniatura|direita|Preparação de cola de caseína Após a Antiguidade, o uso de adesivos diminuiu em alguns tipos de mobiliário europeu, mas não desapareceu. Textos medievais contêm receitas para colas de pele, chifre, peixe, caseína, farinha, gomas e resinas, empregadas em trabalhos artísticos, manuscritos e madeira. O uso em trabalhos de incrustação voltou a crescer no século XVI e o de folheados no século XVII. Nos séculos XVIII e XIX, a resistência das juntas coladas passou a ser cada vez mais explorada na construção de móveis.
Havia fabricantes de cola em Leiden e Amsterdã no fim do século XVI, e uma pintura neerlandesa de 1660 mostra uma instalação dedicada à produção. A data de 1690 é frequentemente citada como a da primeira fábrica comercial de cola, mas não há documentação direta que demonstre que ela tenha sido a primeira. A primeira menção a cola encontrada na literatura britânica de patentes data de 1754 e trata da preparação de cola de peixe. No século XIX, fábricas alemãs e suíças produziram colas de caseína. Em 1876, a patente norte-americana 183.024 foi concedida a John e Charles Ross para um processo de preparação de cola de caseína.
Os primeiros selos postais dos Estados Unidos usavam adesivos à base de amido quando foram emitidos em 1847. A primeira patente norte-americana de um adesivo de dextrina, derivado do amido, de número 61.991, foi concedida em 1867.
A borracha natural começou a ser empregada como matéria-prima de adesivos no século XIX. Em 1862, uma patente britânica de número 3288 foi concedida para o revestimento de metal com latão por eletrodeposição, a fim de obter uma união mais forte com borracha. A expansão da indústria automobilística e a necessidade de suportes de borracha estimularam o desenvolvimento de ligações mais resistentes entre borracha e metal. Em 1927, cimentos de borracha termoplásticos à base de solvente, preparados com borracha ciclizada por tratamento ácido, eram usados para esse fim.
Adesivos pegajosos à base de borracha natural foram usados sobre um suporte por Henry Day, que recebeu a patente norte-americana 3.965 em 1845. Materiais desse tipo foram depois empregados em fitas cirúrgicas e isolantes. O ano de 1925 costuma ser usado como referência para o surgimento da indústria moderna de fitas sensíveis à pressão. A 3M lançou nesse ano uma fita adesiva sensível à pressão para mascaramento de pintura automotiva.
A baquelite, resina fenol-formaldeído termofixa desenvolvida por Leo Baekeland entre 1907 e 1909, foi um dos primeiros polímeros totalmente sintéticos. Sua produção industrial começou em 1910. Nos anos seguintes, resinas fenólicas começaram a ser usadas com madeira e compensados e, na década de 1930, já tinham aplicação como resinas adesivas.
Entre as décadas de 1920 e 1940, adesivos baseados em polímeros sintéticos passaram a substituir muitos sistemas naturais, principalmente em aplicações estruturais. Em 1943, adesivos de fenol-formaldeído e ureia-formaldeído já eram usados na fabricação de compensados para aeronaves, navios e construção. O desenvolvimento de novas resinas e elastômeros ampliou as propriedades disponíveis aos fabricantes de adesivos. Adesivos naturais são empregados em aplicações como papel, papelão e madeira, enquanto sistemas sintéticos predominam em muitas aplicações estruturais e industriais.
Tipos Ver também: Lista de colas.
Os adesivos podem ser classificados pelo mecanismo de cura, composição química, forma física, origem das matérias-primas ou aplicação. As classificações se sobrepõem. Um mesmo produto, por exemplo, pode ser sintético, epóxi, bicomponente, termofixo e estrutural.
Formulação Adesivos comerciais podem conter, além do polímero, resina ou outro ligante responsável pela união, endurecedores, catalisadores, solventes ou diluentes, plastificantes, cargas, agentes de reforço, promotores de adesão e outros aditivos. A composição depende da química do sistema e da aplicação. As cargas podem alterar a viscosidade, propriedades térmicas, resistência mecânica e outras características do material. Em adesivos epóxi usados como underfill no encapsulamento eletrônico, por exemplo, partículas de sílica podem atuar como carga. O tratamento superficial dessas partículas pode alterar a viscosidade, o coeficiente de expansão térmica e a resistência de adesão do compósito.
Por reatividade Não reativos Secagem Há dois grupos de adesivos que endurecem principalmente pela remoção de um veículo líquido, os adesivos à base de solvente e os adesivos de dispersão polimérica, também chamados de adesivos de emulsão. Nos primeiros, ingredientes como polímeros são dissolvidos em um solvente. Nas dispersões, as partículas de polímero ficam dispersas em um líquido, geralmente água. A cola branca comum à base de acetato de polivinila, ou PVAc, pertence a esse segundo grupo.
Alguns adesivos de contato e cimentos de borracha são exemplos de sistemas à base de solvente. Com a remoção do veículo líquido, forma-se a camada adesiva. Adesivos de dispersão polimérica são frequentemente branco-leitosos e têm uso nas indústrias de madeira e embalagens, em tecidos, componentes têxteis e produtos de engenharia.
Sensíveis à pressão