Los Polímeros en los Adhesivos

Un adhesivo es un material que se utiliza para unir dos objetos a través de medios no mecánicos. Se coloca entre los objetos, que normalmente se llaman adherentes cuando son parte de una pieza de prueba o sustratos cuando son parte de un ensamblaje, para crear una unión adhesiva. Aunque algunos adhesivos forman uniones que casi inmediatamente son tan fuertes como lo serían en el uso real, otros adhesivos requieren operaciones adicionales para que la unión alcance su fuerza total. Los adhesivos se pueden fabricar en varias formas físicas diferentes, y la forma de un adhesivo determinado definirá los posibles métodos de su aplicación al sustrato.

Un adhesivo está compuesto por una sustancia química base o una combinación de sustancias químicas que definen su clasificación química general. La mayoría de los adhesivos contienen un agente de curado o catalizador que provocará un aumento del peso molecular del sistema y, con frecuencia, la formación de una red polimérica. Casi todos los adhesivos también contienen aditivos o modificadores que mejoran al adhesivo y pueden influir significativamente en su comportamiento antes y después de la formación de la unión adhesiva. Estos aditivos incluyen disolventes, plastificantes, agentes taquificantes, cargas, pigmentos, agentes endurecedores, agentes de acoplamiento, estabilizadores, etc.

La unión con adhesivo es la opción obvia para la unión en los casos en que el sustrato es delgado y relativamente débil como el papel o una película de plástico o fuerte pero relativamente quebradizo, como el vidrio.

ADHESIÓN Y COHESIÓN

La cohesión se define como la fuerza interna de un adhesivo como resultado de una variedad de interacciones dentro del adhesivo. La adhesión es la unión de un material a otro, es decir, un adhesivo a un sustrato, debido a una variedad de posibles interacciones.Adhesión - Cohesión.png

Los adhesivos pueden encontrarse en forma de líquidos de baja viscosidad, pastas viscosas, películas finas o gruesas, semi-sólidos o sólidos. Antes de su aplicación a un sustrato, no es necesario que el adhesivo sea pegajoso o particularmente adherente. Una excepción clara es el adhesivo sensible a la presión (PSA), que es inherentemente pegajoso cuando se elabora por primera vez. Dicho adhesivo se aplica como una película delgada con o sin respaldo, y la combinación del adhesivo y el respaldo define una cinta adhesiva. El PSA permanece a lo largo de su vida útil esencialmente el mismo material que cuando se fabricó por primera vez. Todas las demás formas y tipos de adhesivos sufren una transformación que es fundamental para su función como adhesivo.

Por pérdida de líquido, un adhesivo aplicado como una verdadera solución o una dispersión de sólidos se secará por pérdida de agua u otro solvente, dejando una película de adhesivo. Un sistema adhesivo reactivo formará enlaces químicos internos a través del proceso de reticulación, reacción química que une moléculas de cadena larga disímiles, o polimerización, reacción química que une unidades monoméricas similares.

ADHESIVOS SENSIBLES A LA PRESIÓN (PSA)

pexels-ketut-subiyanto-4246125Los adhesivos sensibles a la presión son materiales inherente y permanentemente suaves y pegajosos que exhiben una adhesión instantánea o se pegan con muy poca presión a las superficies a las que se aplican. El nivel de adhesión puede aumentar con el tiempo y ser sorprendentemente alto. Los PSAs generalmente tienen una alta fuerza cohesiva y a menudo pueden ser removidos de los sustratos sin dejar un residuo. Algunas aplicaciones aprovechan la capacidad de un PSA para formar rápidamente una fuerte unión y bajo tensión, forzar la falla en otra parte del sistema, atributo que se utiliza con ventaja en los empaques a prueba de manipulaciones y en las etiquetas de precios. En el otro extremo del espectro se encuentran los PSA que pueden ser reposicionados repetidamente. Las principales características utilizadas para describir el rendimiento de los PSA son:

  • Adhesividad (Tack)
  • Fuerza de Pelado (peel strength)
  • Resistencia a la Cizalla (shear strength) que mide la fuerza de cohesión

Muchas composiciones de PSA contienen una resina elastomérica base y un agente adherente (taquificante), que mejora la capacidad del adhesivo para unirse instantáneamente, así como su fuerza de unión. El elastómero puede ser útil sin reticulación, pero a menudo requerirá una reticulación química o física para establecer una fuerza de cohesión suficiente.

Los elastómeros que se utilizan como resina primaria o de base en los PSA multicomponentes que incluyen el hule natural, el polibutadieno, los poliorganosiloxanos, el hule de estireno-butadieno, el hule de estireno-butadieno carboxilado, el poliisobutileno, el hule butílico, el hule butílico halogenado y los polímeros en bloque a base de estireno con isopreno, butadieno, etileno-propileno o etileno-butileno. Cualquiera de estas resinas puede mezclarse entre sí para alterar u optimizar las propiedades.

Los polímeros que pueden ser útiles como PSA sin taquificación pero que pueden ser modificados de manera beneficiosa con su adición incluyen homopolímeros y copolímeros de poli(acrilato de alquilo), polivinil-éteres y poliolefinas amorfas. Los comonómeros útiles para los PSA de acrilato incluyen el ácido acrílico, el ácido metacrílico, el acrilato de laurilo y el ácido itacónico.

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