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Adhesivo epoxi
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Los epoxis son una de las composiciones químicas sintéticas más antiguas de los adhesivos, y se remontan a la década de 1940. Por sus años de existencia y por el número considerable de sustancias químicas reactivas disponibles, los epoxis son uno de los químicos adhesivos más diversos. Hay formulaciones disponibles para bajas y altas temperaturas, flexibles y rígidas, reforzadas y frágiles, etc. Los adhesivos epoxi se utilizan con más frecuencia en aplicaciones estructurales con una carga muy elevada o una superficie de unión reducida. Los químicos epoxi, que se utilizan con frecuencia en los sectores aeroespacial, de defensa y de transporte industrial, también se utilizan cuando existen requisitos de exposición a altas temperaturas o a agentes químicos.
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Principales ventajas
- Resistencia máxima muy elevada
- Excelente resistencia ambiental y a temperaturas extremas
- Larga vida de almacenamiento a temperatura ambiente
Principales desventajas
- Reacción lenta
- Requieren sustratos muy limpios
- Mayor coste de las formulaciones muy elaboradas
Las reacciones de los adhesivos epoxi son polimerizaciones graduales; esto significa que, para cada grupo reactivo “A”, debe haber un grupo reactivo “B” con el que este pueda reaccionar. En los sistemas de dos componentes, A y B se encuentran en dos compartimientos independientes y se mezclan por medio de una boquilla. En los sistemas de un componente, uno de los componentes se activa con calor, luz, presión o cualquier otra fuente de energía que permita que se desencadene la reacción.
Adhesivo de poliuretano
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Los poliuretanos son más conocidos en otros formatos tales como espuma, caucho sintético o revestimientos. Los poliuretanos son también excelentes resinas para adhesivos, y los adhesivos adquieren muchas de sus propiedades: flexibilidad, absorción de energía y durabilidad, entre otras.
El uso de adhesivos de poliuretano es más frecuente en sectores como la construcción, donde se precisan uniones con materiales tradicionales (p. ej., madera, ladrillo u hormigón). Sin embargo, gracias a su especial flexibilidad y sus propiedades de absorción de energía, los adhesivos de poliuretano elaborados han podido hacerse un hueco en numerosas aplicaciones industriales como, por ejemplo, en el transporte.
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Principales ventajas
- Flexibilidad tras el curado
- Alta resistencia al pelado
- Adhesión a la mayoría de los materiales tradicionales, alta capacidad para el relleno de holguras
Principales desventajas
- Reacción lenta
- Escasa adhesión a vidrio y metal sin imprimación
- Vida de almacenamiento limitada, efecto limitado de la humedad
Al igual que los químicos de epoxi, las reacciones de los poliuretanos son polimerizaciones graduales que requieren un grupo reactivo "A" y uno "B". En los sistemas de dos componentes, A y B se encuentran en dos compartimientos independientes y se mezclan por medio de una boquilla. En los sistemas de un componente, el otro grupo reactivo procede de la humedad ambiental (H2O), que cura el adhesivo desde fuera hacia dentro.
Adhesivo acrílico
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Los cianoacrilatos (un ejemplo de la familia de químicos acrílicos) se descubrieron durante la Segunda Guerra Mundial mientras se buscaba un material plástico para fabricar armamento. ¡Esta tecnología se descartó inicialmente porque se adhería a todo durante su procesamiento! Desde entonces, los químicos acrílicos han evolucionado considerablemente, llegando a incorporar los sistemas de dos componentes, el curado con luz y otras muchas formas de adhesivos industriales.
Los adhesivos acrílicos líquidos son especialmente conocidos por su alta velocidad de curado. Algunos adhesivos acrílicos son capaces de alcanzar una resistencia a cizalladura de 1000 psi en cuestión de un minuto. La velocidad de procesamiento, sumada a su elevada resistencia máxima, hace de los acrílicos una solución apta para procesos que requieren un ritmo de producción elevado, como es el caso de los componentes electrónicos.
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Principales ventajas
- Tasas de curado muy elevadas
- Capacidad de adhesión a la más amplia variedad de materiales
- Menor sensibilidad a la preparación de la superficie
Principales desventajas
- Menor resistencia a numerosos entornos adversos (respecto de los químicos de epoxi o poliuretano)
- Sensibilidad a las condiciones de almacenamiento
- Los productos de alta resistencia a menudo son frágiles, por lo que requieren la adición de endurecedores
La reacción de los acrílicos de dos componentes se denomina "polimerización radicalaria". Uno de los componentes contiene el "iniciador", que hace posible que se inicie la reacción; una vez iniciado, el proceso de polimerización se produce con gran rapidez. Los adhesivos de un componente dependen de la humedad ambiental (H2O) o de la luz ultravioleta para iniciar la reacción. Los acrílicos también pueden emulsionarse con agua y utilizarse como adhesivos pulverizables o revestibles, a menudo utilizados para uniones de laminación de grandes superficies.
Adhesivo de silicona
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Las siliconas líquidas presentan una tensión superficial muy baja, lo que significa que impregnarán fácilmente numerosas superficies (incluso aquellas con energía superficial muy baja, como el PTFE). De ahí que el sellador de silicona se adhiera bastante bien a prácticamente cualquier superficie doméstica, desde la cocina hasta el cuarto de baño.
Los adhesivos líquidos de silicona son especialmente conocidos como "selladores" y se utilizan de forma generalizada en muchos sectores. Sin embargo, su capacidad para unir una amplia gama de materiales y para tolerar las temperaturas altas y la exposición a químicos los hace aptos para numerosas aplicaciones industriales. Por su coste relativamente bajo, se utilizan con frecuencia en la construcción. Las siliconas de dos componentes ofrecen resistencia a muy altas temperaturas y se utilizan en numerosos aparatos y aplicaciones solares.
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Principales ventajas
- Las siliconas son materiales de baja energía superficial (LSE), relativamente resistentes al moho y a los hongos
- Resistencia a las altas temperaturas
- Flexibilidad para utilizarse como sellador
Principales desventajas
- Baja resistencia
- Los aceites añadidos pueden filtrarse con el tiempo
- Tendencia a producir fugas en torno a las ubicaciones de fabricación, a menudo ocasionando problemas de contaminación en las celdas de trabajo adyacentes
Los químicos de silicona presentan mecanismos de reacción muy similares a los de los poliuretanos, pero su naturaleza inorgánica (su base es de silicona, no de carbono) significa que las uniones formadas ofrecen una mayor resistencia a las altas temperaturas. Para contribuir a su procesamiento, a menudo se añaden aceites para mejorar el flujo y la impregnación, especialmente en los sistemas de un componente. La filtración de estos aceites podría ocasionar problemas estéticos a lo largo de la vida útil del adhesivo.
Adhesivo de caucho
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El caucho natural se ha utilizado para la fabricación de adhesivos desde antes de la revolución industrial. Hasta ahora, la mayoría del caucho natural utilizado en formulaciones adhesivas se somete a un proceso de "ahumado" para eliminar los hongos o bacterias que puedan afectar negativamente a la unión con el paso del tiempo (el proceso químico de “ahumado” es similar al proceso de ahumado que se utiliza para conservar la carne).
Mientras que muchos de los cauchos utilizados para adhesivos son derivados naturales (por ejemplo, del árbol de caucho o Hevea), el término "caucho" también puede hacer referencia a materiales sintéticos tales como el policloropreno (neopreno) o diversos copolímeros en bloque (p. ej., SBR). Su capacidad para "adquirir pegajosidad" los convierte en una solución atractiva y de bajo coste para las uniones de laminación de grandes superficies o para las uniones que requieran una sujeción inmediata de las piezas y una resistencia máxima más baja.
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Principales ventajas
- Sujeción inmediata de las piezas
- Capacidad para unir diversas superficies, incluidos materiales de baja energía superficial
- Posibilidad de aplicarse fácilmente en grandes superficies con ayuda de un disolvente o soporte acuoso
Principales desventajas
- Baja resistencia
- Menor resistencia a las condiciones ambientales (p. ej., radiación ultravioleta, temperatura)
- La adhesión a materiales de baja energía superficial requiere el uso de disolventes en la formulación
El caucho natural (poliisopreno) se trabaja mecánicamente para obtener polímetros con un peso molecular más bajo que puedan disolverse fácilmente o dispersarse en un disolvente. También se pueden usar polímeros sintéticos (como copolímeros en bloque de estireno-isopreno). Se suelen añadir resinas fijadoras tales como el pineno (que procede, entre otras fuentes, de la savia de pino) para obtener esa adherencia adicional que permite su uso como PSA.
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La Serie educativa sobre la ciencia de la adhesión es una introducción exhaustiva a la ciencia de la adhesión y al uso de cintas y adhesivos en aplicaciones de diseño. Visite la página sobre la ciencia de la adhesión para ver todos los artículos o elija uno de los temas que se muestran a continuación.
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