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Clasificación de los adhesivos
Clasificación de los adhesivos es dividirlos en función de su origen o naturaleza, así pues tenemos adhesivos de origen natural y adhesivos de origen sintético.
Clasificación de los adhesivos - En este artículo podrás encontrar las diversas formas de clasificar el gran abanico de adhesivos existentes hoy en día, clasificación de los adhesivos según su origen, según su curado, según las propiedades mecánicas...
Componentes de los adhesivos - Elementos y materiales que están compuestos los adhesivos, explicación de cada uno de los componentes de los adhesivos, resina, aditivos, monómeros, cargas, etc...
Cargas y rellenos - Definición y ejemplos de las cargas y rellenos en los adhesivos, mejora de las propiedades físicas, químicas y mecánicas de los adhesivos mediante el uso de las cargas y rellenos.
Adhesivos de curado químico - Definición y ejemplos de los adhesivos de curado químico, clasificación en función del tipo de poli reacción que ocurre al solidificar el adhesivo, composición y propiedades de los adhesivos de curado químico.
Adhesivos de Epoxi - Definición, composición, clasificación y propiedades de los adhesivos epoxi, adhesivos epoxi de uno o dos componentes....
Adhesivos de Poliuretano - Definición, composición y aplicaciones de los adhesivos de poliuretanos mono componentes y bicomponentes, adhesivos PUR elásticos y rígidos, adhesivos pur de curado por humedad y de curado por calor.
Siliconas - Definición, composición y aplicaciones de los adhesivos basados en el polímero de la silicona, propiedades de las siliconas y factores a tener en cuenta durante su aplicación.
Silano modificado - Definición, composición y aplicaciones de los silanos modificados, propiedades químicas y mecánicas de los silanos modificados y poliuretanos híbridos.
Adhesivos de Cianoacrilato - Definición, composición y aplicaciones de los adhesivos de cianoacrilato, propiedades químicas y mecánicas de los cianoacrilatos.
Adhesivos de curado por luz ultravioleta - Definición, composición y aplicaciones de los adhesivos de cianoacrilato, propiedades químicas y mecánicas de los cianoacrilatos.
Adhesivos de curado físico - Definición y ejemplos de los adhesivos de curado por luz ultravioleta, ventajas de aplicación de estos adhesivos, ejemplos donde se utilizan los adhesivos uv.
Autoadhesivos - Definición, composición y aplicaciones de los adhesivos psa o sensibles a la presión, propiedades químicas y mecánicas de los autoadhesivos.
Autoadhesivos acrílicos - Definición, composición y aplicaciones de los adhesivos psa acrilicos, propiedades químicas y mecánicas de los autoadhesivos acrílicos.
Autoadhesivos de caucho - Definición, composición y aplicaciones de los adhesivos psa en base caucho, propiedades químicas y mecánicas de los autoadhesivos de caucho.
Adhesivos para cristales - Explicación de los adhesivos, pegamentos y selladores utilizados para unir cristales y vidrios, selección del adhesivo y pegamento idóneo.
Los adhesivos de origen natural son aquellos que se producen o se extraen de los recursos naturales de nuestro planeta, recursos como los vegetales o animales, el almidón, las colas de caseína o el caucho natural son ejemplos de adhesivos naturales. Los adhesivos naturales fueron los primeros pegamentos que se descubrieron y se utilizaron en la amplia y compleja historia y evolución de los adhesivos.
Los adhesivos de origen sintético son aquellos que no se encuentran en la naturaleza y son diseñados y fabricados por el hombre, podemos decir que los adhesivos de origen sintéticos son los adhesivos de laboratorio desarrollados gracias a los avances científicos en el campo de la química. La principal característica y punto en común de los adhesivos de origen sintéticos es que todos están basados en polímeros siendo los más usados en los diversos sectores o mercados que utilizan estos materiales debido a las altas propiedades mecánicas, físicas y químicas que poseen estos adhesivos frente a los adhesivos de origen natural.
Existen diversas maneras de clasificar el amplio catalogo de adhesivos sintéticos existentes hoy en día, entre ellas podemos citar las siguientes:
Por el número de envases o componentes que se necesitan para que se produzca la solidificación o curado del adhesivo:
Adhesivos de 1 componente - son aquellos que se presentan en un solo envase, por ejemplo los adhesivos de poliuretano de curado por humedad, cianoacrilatos , siliconas de curado por humedad, silanos modificados...
Adhesivos de 2 componentes - son aquellos cuyos componentes se presentan separados en 2 envases diferentes, siendo necesario mezclarlos con la proporción correcta para que comience el proceso de solidificación o curado, por ejemplo los adhesivos de poliuretano de 2 componentes, acrilatos, epoxy de 2 componentes...
Por la estructura y naturaleza polimérica que adquiere el adhesivo una vez curado:
Adhesivos termoplásticos Adhesivos elastómeros Adhesivos termoestables
Por el tipo de curado que ocurre en el adhesivo:
Adhesivos de curado físico como los adhesivos de contacto, adhesivos de presión... Adhesivos de curado químico como los adhesivos de poliuretano, epoxy, acrilatos...
Por las propiedades mecánicas de los adhesivos:
Adhesivos elásticos los cuales disponen de una alta elongación o elasticidad antes de producirse la fractura, por ejemplo adhesivos de silicona, silanos modificados, poliuretanos de 1 componente de curado por humedad...
Adhesivos rígidos los cuales disponen de una alta resistencia frente a impactos pero una baja elasticidad, por ejemplo adhesivos epoxi, adhesivos anaeróbicos, poliuretanos estructurales de curado por calor...
Por el estado en el cual se encuentra el adhesivo antes de aplicarlo:
Adhesivos sólidos como los hotmelts Adhesivos líquidos como el cianoacrilato
El tipo de clasificación mas usada para diferenciar el amplio abanico de pegamentos, es la que clasifica el adhesivo en función del tipo de curado químico o físico que se produce durante el proceso de solidificación o curado.
:. ADHESIVOS DE CURADO QUIMICO
Adhesivos de curado por poliadición:
Adhesivos de Epoxi Adhesivos de Poliuretanos Adhesivos de Siliconas
:. ADHESIVOS DE CURADO FISICO
Hotmelts Adhesivos en base solventes Adhesivos en base agua Adhesivos de contacto
Adhesivos de goma curados por calor
Adhesivos de curado por polimerización:
Adhesivos de Metil metacrilatos Cianoacrilatos Adhesivos de curado anaeróbico Poliéster insaturado Adhesivos de acrilatos de curado por
radiación Adhesivos epoxidicos de curado por luz
Adhesivos de curado por policondensacion:
Siliconas Silanos modificados Adhesivos de resina fenólicas Poliamidas
Adhesivos de dispersión Adhesivos plastisoles Adhesivos de presión (PSA) Adhesivos de poliacrilatos
Componentes de los adhesivos
Al igual que ocurre en las pinturas los adhesivos están formados por diversos componentes químicos donde cada uno de estos compuestos tiene una función específica, dentro de un adhesivo además del polímero principal que lo forma y aporta las propiedades principales, se encuentran otros compuestos como los aditivos y las cargas que aportan una serie de propiedades específicas al adhesivo.
Los adhesivos son polímeros que se pueden clasificar en 2 grandes grupos atendiendo a la manera en la que reticulan o alcanza su curado:
Adhesivos por curado químico.
Adhesivos por curado físico.
Los adhesivos de curado químico alcanzan su curado o reticulado mediante una serie de reacciones químicas (poliadición, policondensación o polimerización) que se producen internamente entre los monómeros, este tipo de adhesivos están formados por los siguientes compuestos:
Monómeros: Son las unidades básicas que formará los polímeros, adoptando estructuras y propiedades de materiales termoplásticos, elastómeros o termoestables. La resina, el catalizador y los reactivos diluyentes se consideran monómeros.
Prepolímeros: Son cadenas de polímeros ya conformados de pequeño longitud y peso, esencialmente se utilizan para adhesivos como el poliuretano y para los adhesivos de poliéster insaturado.
Cargas o rellenos: Se tratan compuestos químicos los cuales varían fundamentalmente las propiedades mecánicas de los adhesivos, entre las cargas o rellenos más utilizados en los adhesivos nos encontramos con el sílice, la arcilla, el polvo de aluminio...
Pigmentos: Son los compuestos químicos que aportan el color al adhesivo, gracias a los pigmentos podemos utilizar el mismo adhesivo y con las mismas propiedades en un color gris o un color negro.
Aditivos: Se tratan de compuestos químicos que varían las propiedades químicas de los adhesivos, los aceleradores, inhibidores de la corrosión, promotores de adhesión, retardantes de fuego y fungicidas son considerados como aditivos de los adhesivos.
Los adhesivos de curado físico son aquellos adhesivos que ya contienen el polímero formado pero necesita de un aporte energético (calor, presión, etc…) para que se produzca su curado, este tipo de adhesivos están formados por los siguientes compuestos:
Polímero: Se trata del polímero principal que se encuentra en el adhesivo, una vez reticulado pueden adoptar las estructuras y propiedades de materiales termoplásticos y ocasionalmente de materiales elastómeros, este tipo de adhesivos no pueden contener polímeros con estructuras de materiales termoestables.
Cargas o rellenos: Se tratan compuestos químicos los cuales varían fundamentalmente las propiedades mecánicas de los adhesivos, entre las cargas o rellenos más utilizados en los adhesivos nos encontramos con el sílice, la arcilla, el polvo de aluminio...
Pigmentos: Son los compuestos químicos que aportan el color al adhesivo, gracias a los pigmentos podemos utilizar el mismo adhesivo y con las mismas propiedades en un color gris o un color negro.
Aditivos: Se tratan de compuestos químicos que varían las propiedades químicas de los adhesivos, los retardadores de fuego, emulsionantes, promotores reológicos,
solventes, agentes de dispersión y plastificantes son considerados como aditivos en los adhesivos.
De todos los compuestos indicados anteriormente haremos especial mención en las cargas o rellenos, dado a que la correcta selección de las cargas o rellenos nos influirá directamente en las propiedades físicas, químicas y mecánicas del adhesivo.
Cargas y rellenos de los adhesivos.
¿Que son los rellenos o cargas?
Los rellenos o cargas son los compuestos que se encuentran en los adhesivos y que tienen por finalidad variar o determinar las propiedades químicas, físicas y mecánicas de los adhesivos así como su precio, tras la selección de los monómeros y/o polímeros, las cargas o rellenos adquieren un papel fundamental en la composición de los adhesivos.
Como ejemplos de rellenos o cargas en los adhesivos nos encontramos con polvo de aluminio, esferas de cristal, cobre, talco, óxido de aluminio, óxido de titanio, fibras de carbono…
En función del tipo de material y su tipología o forma de la carga o relleno, el adhesivo resultante adquiere ciertas propiedades, por ejemplo, el uso de polvo de aluminio en formas de esfera reduce la viscosidad del adhesivo, el uso de fibras de vidrio reduce el mermado a la vez que aumenta la resistencia al impacto del adhesivo, el uso del óxido de aluminio reduce el coste del adhesivo.
Las cargas y rellenos que se incluyen en la formulación del adhesivo pueden influir en las siguientes propiedades o características del propio adhesivo:
Reología
Mojado
Adhesión
Curado
Merma o contracción tras el curado
Precio
Propiedades mecánicas como la elongación, resistencia al impacto y vibraciones, módulo de elasticidad…
Resistencia al calor, fuego, radiación…
Conductividad térmica
Conductividad eléctrica
Coeficiente de expansión térmica
Propiedades ópticas, color
Durante la fase de la formulación de las cargas o rellenos que se han de incluir en el adhesivo, hay que encontrar un equilibrio entre las propiedades que aporta cada tipo de relleno, puesto que puede producir efectos contrarios al deseado, por ejemplo, el uso de rellenos con poca viscosidad produce la concentración de estos mismos en la zona de adhesión o interfase, impidiendo al polímero del adhesivo adherirse al sustrato, por otro lado el uso de cargas o rellenos con alta viscosidad aumentan la viscosidad del adhesivo empeorando las propiedades de mojado y por ende la adhesión del adhesivo al sustrato.
En los últimos años la ciencia de los adhesivos está enfocada hacia el estudio y desarrollo de cargas y rellenos mediante el uso de la nanotecnología, los últimos desarrollos están implementando dicha tecnología obteniendo adhesivos con propiedades superiores o incluso con propiedades inalcanzables a los adhesivos diseñados y formulados sin nanotecnología.
Adhesivos de curado químico
Los adhesivos de curado químico son aquellos cuyas cadenas poliméricas se forman y se unen entre ellas para formar el adhesivo mediante diversas reacciones químicas también denominas polireacciones.
Podemos clasificar las reacciones químicas o polireacciones en 3 grandes grupos:
Poliadición
Polimeración
Policondensación
Los adhesivos de curado químico parten de una serie de monómeros los cuales reaccionan quimicamente entre ellos dando lugar a polímeros con unas estructuras termoplásticas, elastómeras o termoestables.
Composición de adhesivos por curado químico:
Monomeros: Unidades básicas del polímero que se encuentran en la resina, catalizadores, los cuales reacción para formar polímeros termoplásticos, elastómeros o termoestables.
Prepolímeros: Cadenas de polímeros de pequeño tamaño, esencialmente se utilizan para adhesivos como el poliuretano.
Cargas o rellenos: sílice, arcilla, polvo de aluminio...
Aditivos: Aceleradores, inhibidores, promotores de adhesión…
Los adhesivos de curado químico disponen de unas propiedades mecánicas, físicas y químicas superiores que los adhesivos de curado físico, es por ello la utilización de estos tipos de adhesivos para la realización de uniones que requieran ciertos niveles de resistencia y seguridad.
Propiedades de los adhesivos de curado químico:
Resistencia a altas temperaturas sobre los 180 ºC, para adhesivos con base silicona pueden alcanzar los 300 ºC.
Alta resistencia a la fractura frente cargas o impactos, pueden alcanzar los 40 Mpa como los adhesivos de epoxi.
Alta elongación previa a la fractura, llegando alcanzar elongaciones superiores al 600% como los adhesivos de poliuretano y los adhesivos en base silicona.
Generalmente los adhesivos de curado químico presentan una buena resistencia a la humedad y al ambiente.
A continuación se muestra una lista con todos los adhesivos de curado químico que son utilizados actualmente:
Adhesivos de curado por poliadición:
o Adhesivos de Epoxi
o Adhesivos de Poliuretanos
o Adhesivos de Siliconas
o Adhesivos de goma curados por calor.
Adhesivos de curado por polimerización:
o Adhesivos de metil metacrilatos
o Cianoacrilatos
o Adhesivos de curado anaeróbico
o Poliéster insaturado
o Adhesivos de acrilatos de curado por radiación
o Adhesivos epoxidicos de curado por luz
Adhesivos de curado por policondensacion
o Siliconas
o Silanos modificados
o Adhesivos de resinas fenólicas
o Poliamidas
Los adhesivos de curado químico son aquellos cuyas cadenas poliméricas se forman y se unen entre ellas para formar el adhesivo mediante diversas reacciones químicas también denominas polireacciones.
Podemos clasificar las reacciones químicas o polireacciones en 3 grandes grupos:
Poliadición
Polimeración
Policondensación
Adhesivos de Epoxi
¿Qué es un adhesivo Epoxi?
¿Sabías que las aspas de los helicópteros están unidas mediante adhesivos de epoxi?, gracias a la alta resistencia y prestaciones que ofrecen estos adhesivos seguramente muchos objetos que te rodean están unidos con pegamentos de epoxi.
Los adhesivos Epoxi son adhesivos cuyo polímero base está formado por el grupo químico denominado epoxi, los adhesivos de epoxi son conocidos también como adhesivos rígidos, dado a que poseen una alta resistencia frente tensiones o cargas, sobre 30 MPa, y muy poca elongación, sobre el 10% antes de producirse la fractura, estas propiedades son debidas a la estructura de termoestable que adoptan el conjunto de polímeros que conforma el adhesivo una vez que ha reticulado o curado.
Los adhesivos de Epoxi se clasifican en 2 grupos:
Adhesivos Epoxi de 2 componentes (Epoxi 2C) Adhesivos Epoxi de 1 componente (Epoxi 1C)
Adhesivos epoxi de 2 componentes.
Nota - Toda la información descrita sobre adhesivos epoxi de 2 componentes están referenciadas a los principios básicos, para cada adhesivo la información válida es la contenida en las fichas técnicas del fabricante, dado a que la formulación del propio adhesivo varía las propiedades del mismo.
Componentes Básicos y polireacción de los adhesivos epoxi 2C.
Resina – Diepoxido o poliepoxido - Componente AEndurecedor – Poliaminas o mercaptanos – Componente B
El tipo de curado o polireacción que tiene lugar en los adhesivos epoxi de 2 componentes es por poliadición.
Consideraciones de los adhesivos epoxi 2C.
El tiempo de curado del adhesivo puede variar de pocos minutos a varios días, se puede acelerar el curado mediante el aporte e incremento de la temperatura hasta cierto límite, dicho aporte de calor produce un efecto sobre el grado de reticulación del polímero (se aumenta el número de enlaces químicos), aumentando directamente la resistencia del adhesivo.
Hay que tener en cuenta el pot-life dado a que se trata de un adhesivo de 2 componentes, una vez mezclado empieza a producirse las reacciones químicas de curado, el pot-life varía según la temperatura de aplicación, un incremento de temperatura actúa como acelerador de la reacción química disminuyendo el pot-life del adhesivo.
Los adhesivos de epoxi de 2 componentes son muy sensitivos a los errores de mezclado, generalmente se suministra en un cartucho con los dos componentes, los cuales se mezclan en la proporción adecuada, con objeto de evitar errores.
Propiedades típicas de los adhesivos epoxi 2C.
Caracteristicas mecánicas
Gran resistencia a esfuerzos, tensiones o cargas, sobre 30 Mpa Poca elongación hasta la fractura, sobre un 10%
Caracteristicas químicas
Alta resistencia a los agentes fisicos y quimicos. Alta resistencia a la temperatura Tendencia a absorber humedad. Buena adhesión al aluminio, acero y muchos plasticos.
Adhesivos epoxi de 1 componente.
Nota - Toda la información descrita sobre adhesivos epoxi de 1 componente están referenciadas a los principios básicos, para cada adhesivo la información válida es la contenida en las fichas técnicas del fabricante, dado a que la formulación del propio adhesivo varía las propiedades del mismo.
Componentes Básicos y polireacción de los adhesivos epoxi 1C.
Resina – Diepoxido o poliepoxido.Endurecedor – Poliaminas, mercaptanos, resinas fenólicas...
El tipo de curado o polireacción que tiene lugar en los adhesivos epoxi de 1 componente es por poliadición.
Consideraciones de los adhesivos epoxi 1C
El adhesivo epoxi de 1 componente necesita un aporte de calor para que el endurecedor se active, comenzando su proceso de reticulación y curado.
Al ser el adhesivo de 1 componente, no dispone de pot life, se aplica el adhesivo sobre los sustratos y posteriormente se aplica temperatura con objeto de liberar y activar el endurecedor para que reaccione con la resina formando el polimero.
Algunos adhesivos de epoxi de 1 componente tienen la capacidad de absorber aceites, no siendo necesario realizar un pretratamiento de limpieza de aceites.
Propiedades típicas de los adhesivos epoxi 1C
Caracteristicas mecánicas
Gran resistencia a esfuerzos, tensiones o cargas, sobre 35 Mpa, superior a los adhesivos de Epoxi de 2 componentes.
Poca elongación hasta la fractura, sobre un 10%
Caracteristicas químicas
Buena resistencia a los efectos químicos y físicos Alta resistencia a la temperatura Tendencia a absorber humedad Pueden absorber aceites
Aplicaciones y ejemplos de los adhesivos epoxi
Los adhesivos epoxi de 2 componentes y de 1 componente son utilizados en todas aquellas uniones que requieran una alta resistencia frente tensiones o cargas, debido a su alta resistencia a la fractura que presentan estos pegamentos.
La principal ventaja de los adhesivos epoxi de 1 componente respecto a los adhesivos epoxi de 2 componentes, es la rápida velocidad de curado así como su superior resistencia frente la cargas o esfuerzos, debido a que el aporte de calor como fuente de energía permite crear una estructura altamente reticulada en un breve espacio de tiempo.
Los adhesivos epoxi son utilizados en una amplia rama de sectores industriales, desde la fabricación de estructuras en el sector aeronáutico y naviero hasta la fabricación de percheros, manguitos para herramientas, plásticos reforzados con fibras, unión de las palas de los aerogeneradores, etc...
En función de las cargas o rellenos que contenga el adhesivo de epoxy también se utilizan como conductores eléctricos aplicados en microelectrónica, así como conductores térmicos.
Gracias a las características del epoxi se han desarrollado adhesivos epoxis capaces de ser aplicados y curar bajo el agua.
Por último y para que te quedes tranquilo cada vez que "subas a un helicóptero" te diré que la resistencia media de los adhesivos de epoxi son 30Mpa, es decir solo una gota de a 1cm x 1cm de adhesivo epoxi es capaz de levantar 300 Kg de acero.
Adhesivos de Poliuretano - Adhesivos PUR
¿Sabias que los cristales de tu coche seguramente esté pegado con un adhesivo de poliuretano?, seguramente muchas de las cosas que te rodean están unidas mediante estos adhesivos tan especiales llamados comúnmente como los adhesivos elásticos.
Los adhesivos de poliuretano son los adhesivos que estan basados en la química del isocionato, los adhesivos de poliuretano son conocidos también como adhesivos elásticos, puesto que tienen una extraordinaria elasticidad y elongación antes de producirse la fractura (hasta el 600%), pero al igual que los adhesivos de epoxi también existen adhesivos de poliuretano rígidos, debido a la alta resistencia a la fractura que presentan estos adhesivos (hasta 25 Mpa).
Los adhesivos de poliuretano elásticos curan mediante reacciones de poliadición, adquiriendo una estructura ligeramente reticulada con propiedades de un material elastómero, los adhesivos rígidos de poliuretano también curan por poliadición pero adquieren una estructura alta reticulada con propiedades de material termoestable
Existen 3 tipos diferentes de adhesivos de poliuretano :
Adhesivos Poliuretanos de 2 componentes (Pur 2C) Adhesivos Poliuretanos de 1 componente de curado por calor (Pur 1C - calor) Adhesivos Poliuretanos de 1 componente de curado por humedad (Pur 1C -
humedad)
Los adhesivos de poliuretano monocompentes o de 1 componente pueden ser adhesivos elásticos o adhesivos rígidos, en función de la estructura, elastómero o termoestable, que adquiera el adhesivo una vez curado.
Los adhesivos de poliuretano elasticos son aquellos que curan mediante la acción de la humedad, en cambio los adhesivos de poliuretanos rígidos son aquellos que curan mediante la aportación de calor.
Adhesivos Poliuretano de 1 componente de curado por humedad.
Nota - Toda la información descrita sobre adhesivos poliuretano de 1 componente de curado por humedad están referenciadas a los principios básicos, para cada adhesivo la información válida es la contenida en las fichas técnicas del fabricante, dado a que la formulación del propio adhesivo varía las propiedades del mismo.
Componentes Básicos y polireacción de los adhesivos Pur 1C Humedad
Resina / Endurecedor – Prepolimeros con terminaciones en grupos isocionato.
La polireacción llevada a cabo es de poliadición, dando como resultado un enrejado de polímeros con estructura de elastómero.
Las reacciones en las que se forma el poliuretano mediante la accion de la humedad son las siguientes:
1. Humedad + Isocionatos = Grupos Aminas + Co22. Grupos Aminas + Isocionatos = Poliuretano
Consideraciones de los adhesivos Pur 1C Humedad
En los adhesivos de Poliuretano de 1 componente de curado por humedad hay que tener en cuenta el tiempo de formación de piel, equivalente al concepto de Pot life en los adhesivos de 2 componentes.
El tiempo de formación de piel es debido a la acción de la humedad presente en el ambiente, la cual reacciona con las resinas para formar el poliuretano.
El tiempo de formación de piel es el máximo tiempo en el cual se ha de aplicar el adhesivo y se ha de unir o ensamblar los sustratos, una vez se ha sobrepasado el tiempo de formación de piel se empeora la adhesión sobre los sustratos, dado a que una fina capa del adhesivo ha curado, siendo imposible el mojado del adhesivo sobre el sustrato.
Un truco que te indica si se ha formado la piel es presionar levemente el primer cordón de adhesivo que has aplicado, si te mancha el dedo puedes ensamblar la otra pieza, si no te mancha entonces es mejor retirar todo el adhesivo y volver a aplicarlo o buscar otro adhesivo con un tiempo de formación de piel superior.
El tiempo de curado depende fuertemente de la concentración de humedad, es posible acelerar el curado mediante el uso de “booster”, el cual es un producto que contiene agua principalmente y se une con el adhesivo en la boquilla mezcladora, obteniendo un secado homogéneo a la vez que rápido.
Propiedades típicas de los adhesivos Pur 1C Humedad
Caracteristicas mecánicas
Son materiales elásticos y flexibles Resistencia a esfuerzo normal 8 Mpa Elongación máxima sobre el 600 %
Caracteristicas químicas
Adhesivos viscosos Pobre resistencia a la radiación ultravioleta. Menor resistencia a los agentes químicos que las siliconas Se pueden pintar. Es necesario el uso de imprimaciones y o activadores para asegurar la adhesión
Adhesivos Poliuretano de 1 componente de curado por calor.
Nota - Toda la información descrita sobre adhesivos poliuretano de 1 componente de curado por calor están referenciadas a los principios básicos, para cada adhesivo la información válida es la contenida en las fichas técnicas del fabricante, dado a que la formulación del propio adhesivo varía las propiedades del mismo.
Componentes Básicos y polireacción de los adhesivos Pur 1C Calor
Resina – Polioles.
Endurecedor – Prepolimeros con terminaciones en isocionato químicamente bloqueados, los cuales son liberados mediante aporte de energia en forma de calor.
La polireacción llevada a cabo es de poliadición, dando como resultado una estructura de polimeros enrejados altamente reticulados o unidos como los materiales termoestables.
Consideraciones de los adhesivos Pur 1C Calor
Los adhesivos de poliuretano de 1 componente de secado por calor necesitan unas condiciones de temperatura sobre los 100 y 200 ºC, con objeto de desbloquear el grupo isocionato necesario para formar el poliuretano.
El aporte de energía en forma de calor hace que la velocidad de curado sea muy inferior respecto a los adhesivos Pur 1C por humedad, a la vez que produce una estructuras poliméricas altamente reticuladas o unidas con propiedades de material termoestable, es por ello que estos adhesivos sean considerados como adhesivos rígidos, dado que disponen de una alta resistencia frente a cargas o tensiones..
Propiedades típicas de los adhesivos Pur 1C Calor
Caracteristicas mecánicas
Son adhesivos rígidos Resistencia a esfuerzo normal 15 Mpa Elongación máxima sobre el 20 % Alta resistencia a la fatiga
Caracteristicas químicas
Pobre resistencia a la radiación ultravioleta. Se pueden pintar. Algunos adhesivos modificados pueden absorber aceites.
Adhesivos Poliuretano de 2 componentes.
Nota - Toda la información descrita sobre adhesivos poliuretano de 2 componentes están referenciadas a los principios básicos, para cada adhesivo la información válida es la contenida en las fichas técnicas del fabricante, dado a que la formulación del propio adhesivo varía las propiedades del mismo.
Los adhesivos de poliuretano de 2 componentes pueden ser adhesivos elásticos o adhesivos rígidos, en función de la estructura, elastómero o termoestable, que adquiere el adhesivo una vez que ha solidificado o curado.
Componentes Básicos de los adhesivos de poliuretano de 2 componentes
Resina – Polioles con bajo peso molecular. Endurecedor – Prepolimeros con bajo peso molecular con terminaciones en isocionato.
La polireacción llevada a cabo es de poliadición, dando como resultado un enrejado de polímeros con estructura de termoestable o elastómero, produciendo adhesivos de poliuretano rígidos para el primer caso y adhesivos de poliuretanos flexibles-elasticos para el último caso.
Consideraciones de los adhesivos de poliuretano de 2 componentes
Hay que tener en cuenta el pot-life, dado a que se trata de un adhesivo de 2 componentes, una vez mezclado los 2 componentes en la proporción adecuada, empieza a producirse el curado del adhesivo, un aumento de temperatura en el ambiente reducirá tambien el pot-life de la mezcla.
Propiedades típicas de los adhesivos de poliuretano de 2 componentes
Caracteristicas mecánicas
Adhesivos de poliuretano flexibles-elasticos:
• Elastomero
• Resistencia a la fractura 8 Mpa
• Elongación máxima sobre el 600 %
• Muy buena resistencia a fluencia (exposición durante mucho tiempo a cargas estáticas).
Adhesivos Pur rígidos :
• Termoestable
• Resistencia a la fractura 25 Mpa
• Elongación máxima sobre el 50 %
Caracteristicas químicas
• Son sensibles a la radiación U.V.
• Menor resistencia a los agentes químicos que los adhesivos epoxi.
• Se pueden pintar.
Aplicaciones y ejemplos de los adhesivos de poliuretano
Dado a que los adhesivos de poliuretano de 2 componentes pueden ser adhesivos rígidos o elásticos, su uso en aplicaciones es muy extendido en una amplia gama de productos y sectores, debido a que cumplen los requisitos de uniones tanto rígidas como elásticas.
Una de las aplicaciones mas usuales de los adhesivos de poliuretano elásticos es el pegado de cristales y vidrios, como por ejemplo el adhesivado de las lunas frontales y traseras de los automóviles, autobuses y aviones.
Tambien se utilizan los adhesivos de poliuretano para conformar estructuras tipo sándwich, construcción de puertas, fabricación de contenedores así como la unión de componentes plásticos.
Tras conocer a los adhesivos de poliuretano, ¿los utilizarías para recomponer una copa de cristal rota?
Silicona - Pegamentos y adhesivos de silicona
¿Sabías que la pecera, la vitrocerámica, la mampara de ducha e incluso las bombillas de luz de tu casa están unidas y /o selladas mediante adhesivos de silicona? . Gracias a las siliconas podemos unir piezas que requieran una alta resistencia a la temperatura así como una alta resistencia a los agentes microbiológicos.
Fue en la década de 1940 cuando el químico Frederick Kipping consiguió sintetizar en el laboratorio los primeros compuestos siliconados, bautizándolos con el nombre de siliconas, por ello F.Kipping es considerado como el padre de las siliconas.
Las siliconas son consideradas como adhesivos híbridos, dado a que la estructura principal del polímero es inorgánica y su estructura secundaria es orgánica, es por ello que sus propiedades mecánicas y químicas se encuentran a medio camino entre los adhesivos inorgánicos y orgánicos, dando como resultado un elastómero de alta resistencia a la temperatura así como una alta capacidad de elongación (elasticidad).
Por otro lado podemos clasificar el amplio abanico de pegamentos en base silicona, en función del tipo de polireacción que ocurre durante su proceso de formación, disponiendo de las siguientes familias:
Adhesivo de silicona de 1 componente de curado por humedad (policondensación)
Adhesivos de silicona de 2 componentes (policondensación)
Adhesivo de silicona de 1 componente de curado por temperatura (poliadición)
Adhesivos de silicona de 2 componentes (poliadición)
Adhesivo de silicona de 1 componente de curado por humedad (policondensación)
La formación del adhesivo (polímero) se produce mediante policondensación química con la humedad ambiental, al formarse mediante policondensación dicha reacción emite ciertos compuestos volátiles durante el proceso de curado, los cuales depende de los monómeros reactivos que componen el adhesivo, así pues nos encontramos con:
Siliconas acéticas – son adhesivos que emiten ácido acético durante el proceso de curado, emitiendo un olor característico a vinagre, se aconseja proteger la superficie sobre la cual se aplica dado a que pueden inducir a generar problemas de corrosión.
Siliconas alcoxi – son adhesivos que liberan alcoholes durante su proceso de curado, generalmente emiten metanol.
Siliconas amínicas- son adhesivos que liberan aminas durante su proceso de curado, las cuales son responsables del amarillamiento que puede adquirir el adhesivo.
Siliconas oxímicas – son adhesivos que liberan oximas los cuales son reutilizados en el proceso de curado dando como resultado adhesivos neutros con una rápida formación de piel.
Al ser adhesivos de 1 componente hay que tener en cuenta el tiempo de formación de piel, este tiempo varía ligeramente en función de la composición interna del adhesivo, así pues nos encontramos con siliconas que poseen un tiempo de formación de piel del orden de 5
minutos frente siliconas con un tiempo de formación de piel de 30 minutos. Es importante comprobar dicho valor mediante las fichas técnicas del producto.
Adhesivos de silicona de 2 componentes (policondensación)
Al ser de dos componentes estos tipos de siliconas se suministran en 2 cartuchos independientes los cuales han de mezclarse homogéneamente con objeto de activar y acelerar su proceso de curado, estos pegamentos emiten alcoholes durante su proceso de curado debido a la reacción de policondensación que ocurre internamente.
Como todos los adhesivos de 2 componentes hay que mezclar los componentes con la proporción adecuada indicada por el fabricante, así como tener en cuenta el pot-life o vida de la mezcla. Estos adhesivos son utilizados cuando las uniones requieren de espesores superiores a 6 mm, permitiendo un curado rápido y homogéneo en todo el espesor del cordón de silicona.
Adhesivo de silicona de 1 componente de curado por temperatura (poliadición)
Estas siliconas necesitan la aportación de energía en forma de calor con objeto de activar y provocar su curado, a diferencia de las siliconas de curado por humedad las cuales se forman mediante policondensación, estas siliconas curan mediante un proceso de poliadición no emitiendo ningún tipo de compuesto volátil al ambiente.
Al necesitar la aplicación de temperatura, los sustratos unidos mediante estos adhesivos han de ser capaces de soportar la temperatura de activación y curado comprendido en un rango entre los 100 y 150 ºC, por ello estos tipos de adhesivos quedan restringidos a la utilización de uniones con plásticos, maderas, superficies pintadas…
Una de las principales características de estas siliconas es su corto tiempo de curado, consiguiéndose curados comprendidos entre 10 segundos a 1 hora, dependiendo del espesor aplicado, por otro lado cabe destacar que su adhesión comprende un abanico menor comparados con las siliconas de curado por policondensación.
Adhesivos de silicona de 2 componentes (poliadición)
Son siliconas de 2 componentes cuyo curado se produce mediante reacciones químicas de poliadición, evitando la emisión de compuestos volátiles al ambiente. Como todos los adhesivos de 2 componentes hay que mezclar los componentes con la proporción adecuada indicada por el fabricante, así como tener en cuenta el pot-life o vida de la mezcla.
Propiedades de las siliconas
Los adhesivos de silicona son elastómeros que presentan las siguientes propiedades:
Alta elongación comprendida en un rango entre 200% y 600%
Resistencia media a cortadura comprendida en un rango entre 1 y 4 Mpa
Alta resistencia a la temperatura, llegando a resistir temperaturas superiores a 300ºC
Alta estabilidad química frente acciones ambientales exteriores como luz ultravioleta, ozono, etc…
Baja resistencia química frente la acción de aceites calientes, productos con cloro y combustibles.
Debido a su baja tensión superficial las siliconas no son pintables presentando un comportamiento similar a materiales hidrófobos (repelente del agua).
Aplicaciones de las siliconas
Como consecuencia de las propiedades descritas anteriormente, las siliconas son utilizadas en uniones donde se requiera una alta resistencia a la temperatura como sellado de alumbrados, tubos de escape, estufas, aislamiento de materiales eléctricos y electrónicos que alcanzan altas temperaturas, barbacoas…
Debido a su gran estabilidad química frente agentes exteriores como el oxígeno, la luz uv y el ozono las siliconas son utilizadas para las uniones y sellados de cristales y vidrios en ventanas, puertas, cerramientos de fachadas, placas solares…
Las siliconas son incompatibles con el crecimiento microbiológico, por ello son utilizadas muy frecuentemente como materiales sellantes en bañeras, duchas, lavabos, cocinas, etc…
Ahora que ya sabes lo que son las siliconas, ¿sabías que actualmente los centros de investigación están trabajando con materiales siliconados que permitan la transmisión de información a velocidades de vértigo?, en breve y gracias a las siliconas navegar por internet será instantáneo.
Silanos modificados - Poliuretanos híbridos - ms polímeros
¿Que es un adhesivo de silano modificado?
Los silanos modificados fueron desarrollados y lanzados al mercado en Japón durante la década de los 80, debido a las grandes ventajas que presentan estos adhesivos elásticos comparados con los adhesivos de Poliuretano, su uso está experimentando un gran auge tanto en Europa como en América.
Los silanos modificados están desplazando a los adhesivos de poliuretano debido a razones de seguridad laboral (no contienen isocionatos) así como su extraordinaria resistencia a los rayos ultravioletas y su facilidad de aplicación y adhesión sobre un amplio abanico de materiales.
Los silanos modificados son adhesivos de 1 componente los cuales reaccionan y curan bajo la acción de la humedad, durante su proceso de curado mediante policondensación emiten metanol y una vez curados adquieren las propiedades elásticas y resistentes típicas de un material elastómero.
En función del "esqueleto químico" o composición principal del adhesivo, existen en el mercado 2 tipos de Silanos modificados:
Silanos modificados de polieter Silanos modificados de poliuretano
Los silanos modificados de polieter son menos resistentes y más elásticos que los silanos modificados de poliuretano, estos últimos también son conocidos como los poliuretanos híbridos.
Silanos modificados - Adhesivos de poliuretano híbrido y ms polimeros
Nota - Toda la información descrita sobre adhesivos basados en silanos modificados hacen referencia a los principios básicos, para cada adhesivo la información válida es la contenida en las fichas técnicas del fabricante, dado a que la formulación del propio adhesivo varía las propiedades del mismo.
Componentes Básicos y polireacción de los Silanos modificados
Resina – Prepolimeros terminados en Silanos
El tipo de curado o polireacción que tiene lugar en los silanos modificados es mediante policondensación bajo la influencia de la humedad ambiente.
Consideraciones de los silanos modificados
Al igual que ocurre en los adhesivos de poliuretano y en las siliconas de curado por humedad, en los silanos modificados hay que tener cuenta el tiempo de formación de piel. El tiempo de formación de piel no ha de superar al tiempo de aplicación, manipulación y unión de la pieza, en el caso que lo superase, el adhesivo tendría tiempo suficiente para curar y no mojar el sustrato, provocando un fallo de adherencia.
Actualmente los silanos modificados disponen de un tiempo de formación de piel de 10 a 45 minutos, dicho tiempo puede verse reducido o aumentado en función de la temperatura y humedad ambiente.
Una de las limitaciones de los silanos modificados (al igual que todos los adhesivos de curado por humedad) es el espesor máximo de aplicación debido a su proceso de curado de fuera hacia dentro, si aplicamos cordones excesivamente gruesos necesitarán un largo periodo de tiempo para curar su interior, incluso es posible que no llegue a curar del todo, con objeto de solucionar este problema es posible aplicar el adhesivo junto con un segundo
componente conocido como Booster, el cual se mezcla para hacer curar uniformemente el cordón del adhesivo, es decir el proceso de curado se produce de manera homogénea y no de fuera hacia dentro.
Unas de las principales ventajas de los Silanos modificados es que no necesitan el uso de imprimaciones o promotores de adherencia previos a la aplicación del adhesivo, en numerosos casos una limpieza de la superficie es suficiente para asegurar la adhesión entre los sustratos, ello reduce tanto el coste en materiales como el coste de aplicación así como evitamos errores durante el tratamiento previo a la aplicación del adhesivo.
Los silanos modificados no curan bajo la acción de polioles (polímeros de cadenas cortas con grupos OH), es por ello que es necesario verificar que el limpiador utilizado para preparar la superficie no contenga polioles.
Los silanos modificados pueden curar en un amplio abanico de rangos de humedades, entre 30 y 95%, dado a que al contrario que los poliuretanos no emiten CO2 ni ningún compuesto gaseoso que pudiera provocar burbujas internas en el adhesivo disminuyendo las propiedades mecánicas y cohesivas del adhesivo.
Propiedades típicas de los silanos modificados
Caracteristicas mecánicas:
Son materiales elásticos y flexibles Resistencia a tracción entre 1 y 4 Mpa, existen Silanos modificados con base epoxi
que pueden alcanzar los 8 Mpa. Elongación máxima de 100% a 300%.
Caracteristicas químicas:
Muy buena resistencia a los ultravioletas. Se pueden pintar, incluso al poco tiempo de ser aplicado (húmedo sobre húmedo). Adhieren en una gran abanico de materiales (metálicos, cerámicos y plásticos) sin
necesidad de imprimaciones o activadores. No contienen isocionatos, mejorando la seguridad laboral del aplicador
Aplicaciones y ejemplos de los Silanos modificados
Los silanos modificados son utilizados en todas aquellas aplicaciones en las que se utilizan los adhesivos elásticos de Poliuretano, debido a las diversas ventajas que presentan estos adhesivos, cada vez más industrias están incorporando los silanos modificados en sus procesos.
Los silanos modificados son utilizados para el pegado de vidrios y cristales en todo tipo de vehículos, también son utilizados para el pegado de laterales y paneles en caravanas, camiones, etc…, son utilizados para la fijación de paneles solares, ensamblado de piezas,
elementos de interiorismo, construcción de puertas y ventanas, construcción de contenedores, sellado de juntas, etc…
Existen países que por normativas medioambientales y de seguridad laboral únicamente pueden utilizar estos tipos de adhesivos para la realización de uniones que requieran cierto grado de elasticidad y resistencia.
Adhesivos de cianoacrilato
Los adhesivos de cianoacrilato son los adhesivos más famosos y extendidos de toda la amplia familia de adhesivos existentes hoy en día, tras una curiosa historia durante su descubrimiento, su éxito está basado en la rapidez de secado junto a la facilidad de adhesión sobre un amplio abanico de materiales y la extraordinaria resistencia mecánica que consiguen con solo unas pequeñas gotas de adhesivo, todo ello hacen a los cianoacrilatos la familia de adhesivos más utilizada en uniones secundarias, ¿Quién no ha utilizado alguna vez el Superglue en casa?.
Pero no todo son ventajas para los cianoacrilatos, estos adhesivos disponen de muy baja resistencia frente a acciones químicas como el agua y acciones físicas como la luz solar, es por ello que no son adecuados para realizar uniones que estén expuestas a la intemperie, esto explica por qué cuando pegamos con superglue (nombre comercial del cianoacrilato) la suela de un zapato al poco tiempo de usarla se despega.
Actualmente en el mercado disponemos de cianoacrilatos altamente resistentes con un tiempo de curado pequeño (cianoacrilatos rígidos) y una nueva gama de cianoacrilatos modificados con objeto de hacerlos más flexibles pero con unos tiempos superiores de curado (cianoacrilatos flexibles), siendo los cianoacrilatos rígidos los adhesivos más extendidos en el mercado industrial y de consumo.
Adhesivos de cianoacrilato
Nota - Toda la información descrita sobre adhesivos de cianoacrilato están referenciadas a los principios básicos, para cada adhesivo la información válida es la contenida en las fichas técnicas del fabricante, dado a que la formulación del propio adhesivo varía las propiedades del mismo.
Componentes Básicos y polireacción de los adhesivos de cianoacrilato
Resina – Cianoacrilato
Endurecedor – Agua, específicamente el grupo OH-
La polireacción llevada a cabo es mediante polimerización aniónica, dando como resultado un enrejado de polímeros con propiedades de termoplástico
Consideraciones de los adhesivos de cianoacrilato
Tal y como hemos comentado anteriormente, el endurecedor de los adhesivos de cianoacrilato es el agua o la humedad que se encuentra en la superficie de la pieza o en el ambiente, es por ello que tenemos que tener especial atención en el escaso tiempo que disponemos para aplicar estos adhesivos, dado a que al ponerse en contacto el pegamento con la humedad, este reacciona rápidamente pasando del estado líquido al estado sólido impidiendo mojar el sustrato y por tanto generando una mala adherencia, todo ello delimita el uso de estos adhesivos a la realización de uniones con superficies de pegado relativamente pequeñas.
Debido a la polimerización aniónica que ocurre durante el proceso de curado, los cianoacrilatos también reaccionan en superficies básicas, superficies que se encuentran enriquecidas de grupos OH-
Por el contrario la aplicación de cianoacrilatos en superficies ácidas no tendrá ningún efecto, haciendo que el adhesivo permanezca en estado líquido sin reaccionar.
El espesor máximo que se pueden utilizar con estos adhesivos es de 0,05 milímetros, para espesores mayores este tipo de adhesivo disminuye enormemente su resistencia mecánica resultando un material frágil y fácilmente rompible, es por ello que el uso de los cianoacrilatos no está recomendado para uniones que requieran rellenar holguras o para uniones de materiales muy porosos.
Con objeto de poder usar la química del cianoacrilato y sus ventajas en uniones que requieran rellenar espesores, se han desarrollado los adhesivos de cianoacrilato de curado mediante radiación ultravioleta, creando uniones con adhesiones rígidas, transparentes y con espesores elevados.
Por último los cianoacrilatos presentan el fenómeno conocido como “shock-curing” o curado espontáneo, el cual consiste en una presencia en exceso del endurecedor (grupos OH-) ya sea por:
Presencia excesiva de humedad ambiental (mayor al 80%). Aplicación del adhesivo sobre materiales muy básicos. Combinación de ambos casos expuestos anteriormente.
Dicho exceso de endurecedor reacciona con la resina produciendo los siguientes efectos:
Generación de cadenas poliméricas excesivamente pequeñas, esto produce una disminución considerable de las propiedades mecánicas del adhesivo.
Reduciendo enormemente el tiempo de formación de piel, lo cual dificulta el mojado y por tanto la adhesión al sustrato.
Propiedades típicas de los adhesivos de cianoacrilato
Caracteristicas mecánicas
Son adhesivos resistentes y frágiles Resistencia a esfuerzo normal de 25 Mpa Elongación máxima de 10%
Caracteristicas químicas
Baja resistencia a la temperatura, no exponer a condiciones de temperatura superiores a 80ºC.
Pobre resistencia a la humedad. Pobre resistencia a la luz ultravioleta. Gran poder adherente en un amplio abanico de sustratos, especialmente en plásticos Son adhesivos muy líquidos, de muy baja viscosidad, pero existen versiones de
cianoacrilatos pastosos. Disponen de un olor altamente penetrante.
Aplicaciones y ejemplos de los adhesivos de cianoacrilato
Como todos los adhesivos, las propiedades y características de los cianoacrilatos delimitan su uso en las diferentes aplicaciones en las que puede ser empleado.
Las desventajas de estos adhesivos son que disponen de muy baja elasticidad y muy baja resistencia a ataques químicos y físicos, esta es la causa por la que estos adhesivos no son utilizados en la realización de uniones que requieran elasticidad o que estén expuestas en la intemperie (caso de la suela del zapato).
Por el contrario su pequeño tiempo de curado así como la facilidad de adhesión un amplio abanico de materiales diferentes hacen a los adhesivos de cianoacrilato los candidatos perfectos para realización de múltiples uniones.
Los cianoacrilatos son ampliamente utilizados en el mercado de consumo general, con objeto realizar reparaciones de piezas rotas como cerámica, plásticos o metales de una manera sencilla y fiable.
Los cianoacrilatos también son utilizados en aplicaciones médicas, dado a su corto tiempo de curado y su alta adhesión a la piel, los cianoacrilatos son ideales para realizar suturaciones de heridas, esta aplicación fue utilizada por primera vez por los cirujanos y médicos que atendían a los soldados que combatían durante la Guerra de Vietnam.
Por otro lado los cianoacrilatos son utilizados en el mercado industrial en aquellas uniones donde los sustratos son materiales plásticos y que no requieren estar expuestas a agentes químicos ni físicos como el agua o la luz solar, por ejemplo el montaje de equipamientos interiores en los vehículos como indicadores, displays, cierres, ensamblaje de piezas ocultas, etc…
Especialmente adecuados para las uniones de materiales plásticos polares y gomas o cauchos, para plásticos no polares es necesario el uso de imprimaciones específicas.
Adhesivos y pegamentos de curado por luz ultravioleta.
¿Sabías que los adhesivos o pegamentos que curan por luz ultravioleta son utilizados en una amplia variedad de objetos que te rodean?, relojes, gafas, componentes electrónicos, mesas de cristal e incluso los empastes de los dientes son posibles gracias al desarrollo y la aplicación de los adhesivos de curado por ultravioleta.
Los adhesivos de curado por luz ultravioleta se definen como los adhesivos/pegamentos capaces de curar, solidificarse o endurecerse cuando son expuestos únicamente a una fuente de radiación ultravioleta con una longitud de onda e intensidad bien definida previamente.
Una de las principales desventajas de utilizar adhesivos y pegamentos como materiales de unión es el tiempo de espera en el cual tenemos que dejar la unión inmóvil y fija para que el adhesivo cure y se solidifique. Esto no es ningún problema con el uso de los adhesivos de curado por luz ultravioleta, dado a que su mecanismo de curado permite solidificar el adhesivo en cuestión de segundos, por ello este tipo de pegamentos son muy utilizados en la fabricación de productos en grandes cantidades, especialmente en procesos automatizados donde se requieren altas precisiones de dosificación a la vez que tiempos de aplicación y curado muy reducidos.
De toda la familia de adhesivos, pegamentos y selladores existentes hoy en día en el mercado, los pegamentos nombrados a continuación pueden encontrarse con la tecnología de curado por ultravioleta:
Adhesivos acrílicos UV Adhesivos epoxi UV Adhesivos de silicona UV Adhesivos cianoacrilato UV Adhesivos anaeróbicos UV
Mecanismo de curado de los adhesivos U.V.
La característica común que tienen todos los adhesivos de curado por ultravioleta es que contienen moléculas fotoiniciadoras las cuales se activan y/o descomponen cuando absorben la energía emitida por la luz ultravioleta, formando radicales libres los cuales inician y aceleran el proceso de curado del adhesivo consiguiendo solidificarlo en cuestión de segundos.
Como hemos citado anteriormente la clave o el secreto de este tipo de pegamento consiste en activar la reacción de curado mediante el aporte de energía en forma de luz ultravioleta, la energía de la luz ultravioleta viene determinada por su longitud de onda, de tal forma que una luz ultravioleta con una longitud de onda larga dispone de menor energía que la misma luz ultravioleta pero con una longitud de onda corta. La selección de la longitud de onda correcta viene determinada por el tipo de fotoinciador que contenga el adhesivo, de tal forma que longitudes de ondas largas pueden no activar al fotoiniciador haciendo que el adhesivo no cure, y longitudes de ondas cortas pueden descomponer y/o reducir las características mecánicas del adhesivo.
Consideraciones de los adhesivos de curado ultravioleta
La utilización de este tipo de adhesivos requiere aplicarlos con los equipos de radiación ultravioleta adecuados, de tal forma que nos aseguremos de dosificar y aplicar la longitud de onda (energía) correcta, cada fabricante de adhesivo acompaña en sus fichas técnicas los datos necesarios para seleccionar el equipo ultravioleta adecuado.
La velocidad de curado de estos adhesivos depende de:
La intensidad o cantidad de luz ultravioleta aplicada Tiempo de aplicación de la ultravioleta Distancia de aplicación de la ultravioleta al adhesivo Espesor o profundidad del adhesivo Permeabilidad del sustrato el cual ha de atravesar el ultravioleta
Referente al anterior punto, hemos de tener en cuenta el tipo de material que queremos unir/pegar, dado a que estos adhesivos necesitan absorber luz ultravioleta es necesario que al menos un sustrato sea permeables a los ultravioletas, la variación de estos materiales (sobre todo en plásticos) conllevan tiempos de curado distintos así como comportamientos mecánicos y químicos diferentes, a modo de ejemplo existen cristales transparentes que absorben la radiación ultravioleta impidiéndole su paso hacia el adhesivo, de tal forma que no se produce su curado.
Por otro lado existen adhesivos ultravioleta con un curado combinado, los cuales permiten continuar su curado una vez aplicada la luz ultravioleta mediante la aplicación de calor, ausencia de oxígeno o humedad, solidificando el adhesivo en aquellas zonas ocultas donde no ha llegado la luz o reduciendo el tiempo de curado cuando los espesores del adhesivo son relativamente grandes. Por ultimo hemos de tener en cuenta que estos productos son muy sensibles a la luz, por lo que hemos de almacenarlos reduciendo su exposición a la luz solar y artificial.
Ventajas de los adhesivos de curado por luz ultravioleta
Alta velocidad de curado, reduciendo enormemente los tiempos de curado y eliminando los medios de fijación necesarios para otros adhesivos, todo ello provoca un aumento del rendimiento, productividad y una reducción de coste del proceso.
Adhesivo monocomponente, no necesita ser mezclado por lo que se elimina la posibilidad de error durante el proceso de mezcla así como los medios necesarios para su mezclado, estos pegamentos no tienen pot-life.
Verificación fácil y rápida de la unión mediante fluorescencia del adhesivo, ensayo no destructivo económico y fácilmente automatizable (inspección continua en línea)
Curado a voluntad, posibilidad de programar el curado de la unión. Posibilidad de adhesivos con curados combinados (por temperatura, humedad,
activadores…) con objeto de curar el adhesivo en aquellas zonas donde no alcanza la ultravioleta.
Adhesivos libres de solventes, mejorando aspectos medioambientales y laborales. Adhesivos idóneos para las uniones pegadas producidas en masas, proceso
fácilmente automatizable. Adhesivos transparentes, permitiendo realizar uniones “invisibles” mejorando la
estética del producto.
Adhesivos de curado físico
Los adhesivos de curado físico son aquellos que disponen del polímero base ya formado pero disuelto, siendo necesario la aplicación de efectos físicos como la temperatura o la presión para que se genere el fenómeno de adhesión y cohesión del adhesivo.
La principal diferencia de los adhesivos de curado químico respecto a los adhesivos de curado físico, es que los primeros forman el polímero base mediante una serie de reacciones químicas mientras que los adhesivos de curado físico ya disponen del polímero base.
Composición de adhesivos por curado físico:
Aglutinante: Termoplásticos, ocasionalmente elastómeros
Cargas o rellenos: sílice, arcilla, polvo de aluminio…
Aditivos: Retardadores de fuego, emulsionantes, promotores reológicos, Solventes, agentes de dispersión, plastificantes …
Los adhesivos de curado físico disponen de unas propiedades mecánicas y resistencia al ambiente y efectos físicos (temperatura, radiación), menores que los adhesivos de curado químico.
Propiedades de los adhesivos de curado físico:
Resistencia a temperaturas sobre los 100 ºC, para adhesivos como los hotmelts con base de poliamida pueden alcanzar los 190 ºC.
Media resistencia a la fractura frente cargas o impactos, pueden alcanzar los 25 Mpa.
Alta elongación previa a la fractura, llegando alcanzar elongaciones superiores al 600%.
Generalmente los adhesivos de curado físicos presentan una pobre resistencia a la humedad y al ambiente.
A continuación se muestra una lista con todos los adhesivos de curado físico:
Hotmelts
Adhesivos en base solventes
Adhesivos en base agua
Adhesivos de contacto
Adhesivos de dispersión
Adhesivos plastisoles
Adhesivos de presión (PSA)
Adhesivos de poliacrilatos
Autoadhesivos - adhesivos y pegamentos PSA
¿Sabes que tienen en común los Post it, las pegatinas, las tiritas médicas, las cintas de enmascaramiento para pintura y las cintas utilizadas para embalar?, la respuesta es que todos estos productos llevan incorporados pegamentos llamados autoadhesivos o adhesivos PSA.
Los autoadhesivos se definen como aquellos pegamentos capaces de adherir en un amplio abanico de superficies, consiguiendo un elevado grado de adhesión y cohesión del adhesivo sobre el sustrato en pocos segundos, únicamente aplicando presión sobre el propio adhesivo.
Los autoadhesivos también son conocidos como adhesivos PSA, de las siglas inglesas Pressure Sensitive Adhesive, que traducido al castellano significa adhesivos sensibles a la presión. Todos los autoadhesivos o adhesivos PSA se caracterizan por:
1. Son adhesivos de curado físico, es decir el polímero base del adhesivo ya está formado pero se encuentra disuelto, es necesario aplicar una presión sobre estos adhesivos para que adhiera sobre la superficie.
2. Son adhesivos con un alto nivel de Tack incial, el tack se define como el grado de pegajosidad que dispone un adhesivo.
Existe una amplia gama de familias de autoadhesivos o adhesivos PSA, las cuales podemos clasificarlas en función de:
Las propiedades de pegado:
1. Autoadhesivos de adherencia permanente, es decir una vez han adherido sobre un sustrato durante cierto tiempo, pierden las propiedades autoadherentes, como por ejemplos los adhesivos utilizados en las cintas de embalaje o en las pegatinas.
2. Autoadhesivos desmontables, son aquellos adhesivos que una vez separados del sustrato sobre el que se había adherido inicialmente, son capaces de volver adherirse número limitado de veces. Los post it utilizan estos tipos de autoadhesivos.
La composición química:
Autoadhesivos de acrílicos Autoadhesivos de caucho Autoadhesivos de silicona
Aplicaciones y ejemplos de autoadhesivos o adhesivos y pegamentos PSA.
Las extraordinaria ventaja de rapidez de adhesión que presenta este tipo de adhesivo o pegamento, lo hace idóneo para multitud de aplicaciones diarias.
Aplicación de adhesivos PSA acrílicos para la sujección de paneles laterales de vehículos como autocaravanas y camiones, así como medio de sujección de paneles informartivos...
Aplicación de adhesivos PSA de caucho utilizados en cintas de doble cara, parches para neumáticos de bicicleta, cintas de embalaje, etiquetas autoadhesivas...
Los autoadhesivos son utilizados tambien en operaciones de ensamblaje de elementos que forman parte de productos como móviles, videocámaras, frigoríficos, componentes electrónicos, placas solares, etc...
Autoadhesivos acrilicos - pegamentos acrilicos psa
Componentes Básicos autoadhesivos acrilicos.
Nota - Toda la información descrita sobre adhesivos PSA acrílicos hacen referencia a los principios básicos, para cada adhesivo la información válida es la contenida en las fichas técnicas del fabricante, dado a que la formulación del propio adhesivo varía las propiedades del mismo.
Polímero – Polímero 100 % acrílico sintetizado a partir del acrilato, o polímeros en base acrílicos modificados.
En función del polímero el adhesivo adquirirá ciertas propiedades, para los adhesivos psa en base acrílicos modificados dispone de unas propiedades de adhesión y cohesión menores que los 100% acrílicos, sin embargo disponen de un mayor tack (pegajosidad) inicial, así como unas mejores propiedades de mojado.
Consideraciones autoadhesivos acrilicos.
Los adhesivos PSA o autoadhesivos en base acrílicos disponen de una alta adhesión y cohesión comparada con las otras familias de adhesivos PSA, es por ello que se utilizan para aquellos ensamblajes que necesitan fijar elementos en un corto periodo de tiempo.
En estos tipos de adhesivos el grado de adhesión al substrato, se incrementa conforme avanza el tiempo.
Gracias a la química del polímero base (el acrilato) estos adhesivos adhieren en un amplio abanico de substratos, la limpieza previa al substrato siempre es necesaria, para casos específicos es necesario aplicar previamente una imprimación determinada por el fabricante.
Generalmente estos adhesivos requieren de unas temperaturas de aplicación comprendidas entre los 10ºC y los 35 ºC, aunque existen versiones modificadas las cuales adhieren a temperaturas inferiores a 0ºC.
Propiedades típicas autoadhesivos acrilicos.
Características mecánicas
Buena resistencia a esfuerzos cortantes (de 0,5 a 0,8 Mpa) y una alta resistencia a esfuerzos de pelado (sobre 3,5 N/mm)
Alto grado de elongación previo fractura (450%)
Características químicas
Buena resistencia a la luz ultravioleta. Buena resistencia a la temperatura, máxima temperatura 150ºC.
Buena resistencia a la humedad, a excepción de los acrílicos en dispersión los cuales no resisten la acción de la humedad.
Buena adhesión en un amplio abanico de substratos, incluyendo materiales plásticos.
Aplicaciones y ejemplos de los adhesivos PSA acrílicos.
Debido a las extraordinarias propiedades mecánicas que poseen estos adhesivos así como la facilidad de aplicación y ausencia de espera para su curado, los autoadhesivos PSA acrílicos son utilizados para la realización de todo tipo de uniones adhesivas incluyendo uniones estructurales.
Los laterales de vehículos como caravanas, ambulancias y camiones, están unidas a su estructura mediante adhesivos PSA acrílicos, muchos paneles informativos ubicados en los exteriores están unidos mediante adhesivos PSA acrílicos, videocámaras, móviles, armarios, letreros, televisores, escaleras etc… se ensamblan gracias a esta familia de adhesivos.
Los adhesivos PSA acrílicos también son utilizados como materiales de fijación en combinación con adhesivos de curado químico, por ejemplo las costillas de fijación de un barco son fijadas mediante adhesivos PSA acrílicos y adhesivadas con pegamento epoxi, gracias a la rápida adherencia y cohesión que disponen estos adhesivos, las costillas permanecen fijas durante el proceso de curado del adhesivo epoxi, el cual aportará una extraordinaria resistencia final a la unión.
Autoadhesivos caucho - pegamentos caucho psa
¿Sabias que el caucho natural fue el primer adhesivo que se utilizó para fabricar cintas autoadhesivas tambien conocidas como adhesivos PSA?
Componentes Básicos autoadhesivos de caucho.
Nota - Toda la información descrita sobre adhesivos PSA caucho hacen referencia a los principios básicos, para cada adhesivo la información válida es la contenida en las fichas técnicas del fabricante, dado a que la formulación del propio adhesivo varía las propiedades del mismo.
Polímero – Polímeros basados en caucho natural y sintetizado como NR, SBR, SIS y CR.
Consideraciones autoadhesivos de caucho.
Gracias a la química del polímero base (caucho) estos adhesivos disponen de unas excelentes propiedades de mojado, adhiriendo en un amplio abanico de substratos, la mojabilidad de estos adhesivos supera a los adhesivos PSA acrílicos.
Otra de las características de los autoadhesivos de caucho es su alto nivel de Tack o grado de pegajosidad.
Al igual que ocurre con los adhesivos PSA acrílicos, generalmente estos adhesivos requieren de unas temperaturas de aplicación comprendidas entre los 10ºC y los 35 ºC.
Propiedades típicas autoadhesivos de caucho.
Características mecánicas
Buena resistencia a esfuerzos cortantes (de 0,5 a 0,8 Mpa) y una alta resistencia a esfuerzos de pelado (sobre 3,5 N/mm)
Alto grado de elongación previo fractura (450%)
Características químicas
Baja resistencia a la luz ultravioleta. Baja resistencia a los agentes químicos del ambiente. Resistencia media a la temperatura, máxima temperatura 90ºC, para autoadhesivos
de caucho modificados mediante vulcanización es posible alcanzar temperaturas superiores a los 130ºC.
Resistencia media a la humedad. Muy buena adhesión en un amplio abanico de substratos, incluyendo materiales
plásticos de difícil adhesión.
Aplicaciones y ejemplos de los adhesivos PSA de caucho.
Como cintas de doble cara, para parches de neumáticos de bicicletas, cintas conductoras de electricidad, etc...
Debido a la gran mojabilidad y amplio abanico de substratos sobre el que adhiere, los adhesivos PSA de caucho son utilizados frecuentemente para la fabricación de cintas de embalaje, etiquetas autoadhesivas (APLI), cintas de doble cara, cintas de carrocero, parches para los neumáticos de las bicicletas e incluso para la fabricación de cintas autoadhesivas conductoras de electricidad.
Adhesivos para cristales y vidrios
Previo a la exposición de los adhesivos, pegamentos y selladores utilizados para la realización de uniones concristales, se ha de matizar que el término cristal utilizado en esta sección hace referencia al vidrio, generalmente usamos la palabra cristal para denominar al material transparente, resistente y frágil que químicamente se conoce como vidrio.
Actualmente el uso de los adhesivos o pegamentos como producto de unión entre cristales y otros materiales está muy extendido, de hecho es el método de unión por excelencia dadas
las características que poseen los vidrios o cristales, a continuación se cita algunos ejemplos donde se utilizan adhesivos como materiales de unión de cristales.
Pegado vidrios y lunas frontales, laterales y traseros en vehículos. Pegado de ventanas al marco o estructura. Pegado de cristales a la montura de la gafa. Fabricación de acuarios, etc...
Al igual que ocurre con el resto de las uniones realizadas mediante adhesivos, la selección del adhesivo idóneo para la correcta unión de cristales o vidrios dependerá entre otros factores de:
Las cargas, tensiones y elongaciones a la cual debe resistir el cristal o vidrio. Requerimientos técnicos y funcionales de la unión. Costes de fabricación y coste de los materiales utilizados. Requerimientos ambientales y de seguridad laboral.
Adhesivos de poliuretano
Debido a la gran elasticidad o elongación que presentan estos adhesivos, los adhesivos de poliuretano resulta una buena opción para el uso de uniones con cristales o vidrios que necesitan transmitir esfuerzos, el principal inconveniente que presentan estos adhesivos es la pobre resistencia a la radiación ultra violeta que presentan, por ello es necesario la aplicación de recubrimiento opaco que evite la exposición de la luz directamente al adhesivo, por otro lado estos adhesivos contienen un compuesto químico basado en el isocionato que resulta tóxico para la salud, por ello es necesario dotarse de los equipos de protección necesarios para evitar y minimizar su exposición durante su uso.
Con objeto de asegurar una buena adhesión así como mejorar la vida de la unión, previamente a la aplicación del adhesivo de poliuretano al cristal se aplica unas imprimaciones específicamente diseñadas para el adhesivo. Este tipo de adhesivos y pegamentos es el más utilizado en el sector de reparación y sustitución de lunas frontales o traseras de los coches.
Adhesivos Silanos Modificados
El uso de los silanos modificados para el adhesivado de cristales se está generalizando y expandiendo en el sector industrial así como en el sector de reparación y mantenimiento, dado a la principal ventaja de resistencia frente a la acción de la luz ultravioleta, así como baja toxicidad al no disponer de MDI como los adhesivos de poliuretano.
Al igual que los adhesivos de poliuretano presentan una extraordinaria elongación con una resistencia mecánica algo inferior, dato que hay que tener en cuenta a la hora de diseñar el ancho del cordón del adhesivo.
A veces es necesario el uso de imprimaciones previo a la aplicación del adhesivo, pero la compatibilidad química que presentan estos adhesivos con los cristales, hacen a los silanos modificados los candidatos perfectos para realizar uniones adhesivas con cristales o vidrios.
Adhesivos de Silicona
Al igual que ocurre a los silanos modificados los adhesivos o pegamentos de silicona disponen de una gran resistencia a los efectos de la luz ultravioleta y disponen de una alta elongación, por lo que son recomendados para la unión de grandes superficies de cristales, como inconvenientes durante el proceso de curado estos adhesivos emiten siliconas pudiendo contaminar zonas colindantes con los problemas de adhesión que ello conlleva, así como pueden producir un efecto de amarillamiento en los cristales cuando se utilizan adhesivos de silicona con aminas.
Previo a la aplicación del adhesivo es necesaria la utilización de unas imprimaciones específicamente diseñadas para su uso sobre cristales.
Adhesivos de acrilato
El uso de estos adhesivos viene determinado por el grado de deformación que ha de soportar la unión, dado a que estos adhesivos no disponen de una elongación tan elevada como los adhesivos de poliuretano, los silanos modificados o los adhesivos de silicona, a favor de estos adhesivos su uso proporciona unas resistencias mecánicas más elevadas con lo que se necesita aplicar menos material que los adhesivos citados anteriormente y al igual que ocurre con los silanos modificados generalmente no es necesario la aplicación de ningún primer.
Adhesivos de Epoxi
El uso de los adhesivos o pegamentos de epoxi como materiales de unión para cristales viene restringido por las pobres propiedades de elongación que disponen, es por ello que se pueden utilizar para adhesivar superficies pequeñas de cristales, este inconveniente conjunto al fenómeno de amarillamiento que se produce en la superficie de los cristales por la acción de las aminas hacen desaconsejable el uso de este tipo de adhesivos para realizar uniones de cristales.
Adhesivos de cianoacrilatos
El uso de los adhesivos de cianoacrilatos se ha extendido mundialmente gracias al famoso pegamento o adhesivo Superglue, este tipo de adhesivo tiene la principal ventaja que adhiere en un amplio abanico de materiales diferentes, curando en un corto espacio de tiempo.
Por el contrario estos adhesivos, al igual que los epoxis, disponen de unas propiedades pobres de elongación, además de no ser resistentes a la acción de la humedad ambiental y
de la luz ultravioleta, todo ello hace desaconsejable el uso de estos adhesivos para la unión de cristales.
