Descripcion breve de adhesivos

Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

Materiales Industriales – 8109049

Grupo 1

Adhesivos

Brayan Estiben Villamor Mahecha – 201523370

Isnardo Antonio Grandas Rincon

29 de mayo de 2017

Introduccion

El adhesivo es un producto polimérico de origen sintético o natural, este último aspecto produce un espectro de aplicaciones muy grande para tratar una a una en esta investigación, aunque es bastante grande y común en aspectos cotidianos, industriales o comerciales su avistamiento no es sensible a nosotros y por lo general lo obviamos. Tal como dice (Wittcoff & Reuben, 2002) ejemplifica que los libros que hemos tenido en nuestras manos, “su fabricación requirieron de cinco operaciones de engomado y cuatro diferentes tipos de adhesivos: almidón, cola animal, acetato de polivinilo y un copolimero de etileno-acetato de vinilo”.

En nuestra investigación sobre la denominación y aplicaciones utilizaremos las siguientes palabras clave para referirnos a algunos adhesivos poliméricos y algunos más que no mencionaremos pero que son adhesivos (Skeist, 1990).

Tabla1.

Los adhesivos son aplicaciones directas de la industria de los polímeros, su uso es ampliamente difundido en nuestro entorno y principalmente se caracteriza por combinar las propiedades de materiales distintos, considere que los laminados entre diferentes materiales como el aluminio y una película de cloruro de polivinilideno (PVDC) son utilizados para empaques de alimentos aprovechando la resistencia al agua y el sellado térmico que permite el aluminio y la resistencia a las grasas y la facilidad de estampado o impresión que tiene el PVDC, algunos ejemplos son mostrados en la figura 1.

Figura 1.

[pic 1]

Existen más ejemplos en el que los adhesivos combinan características de materiales diferentes. Los laminados de madera, el funcionamiento de los neumáticos (fuerzas de adhesión entre el hule y la carcasa del neumático), la unión entre paneles con adhesivos es preferida más que la unión por remaches (Figura 2), ya que  distribuyen la tensión en un área más amplia que el remache, generalmente este principio de uso se puede observar en el montaje de aeronaves y es el que nosotros usamos en la cotidianidad, y el poliéster reforzado con vidrio o como se le dice generalmente “fibra de vidrio”, como material compuesto  debido a la alta adherencia entre la fibra de vidrio al plástico.

Figura 2.

[pic 2]

¿Cómo funciona la adherencia?

La adherencia es el factor principal que mide al adhesivo, por ejemplo si su uso es en un laminado estructural, las fuerzas de cohesión entre la unión de sustratos por medio del adhesivo debe ser alta, por lo que le relacionamos una fuerza de tensión que resista los diferentes tipos de fuerzas (destructivas, deformación y torsión) a las que será expuesto el laminado.

En esta interacción molecular la adherencia se produce debido a la formación de enlaces electrovalentes (iónicos) entre el sustrato y el adhesivo (Figura 2) aunque también se debe  a la formación de enlaces secundarios o débiles (Figura 3) como fuerzas secundarias de Van der Waals o fuerzas de dispersión de London. Estas fuerzas intervienen cuando el sustrato y el adhesivo están muy juntos por lo que esta sería la explicación acertada de porque nosotros utilizamos el termino “pegar” o juntar dos materiales o sustratos por medio de un adhesivo ya que  así aumentamos estas fuerzas de los enlaces secundarios.

Figura 3. (Universidad Politécnica de Valencia - Departamento de ingeniería mecánica y de materiales, 2011).

[pic 3]

Según (Wittcoff & Reuben, 2002) se logra una fuerte adherencia cuando el parámetro de solubilidad del adhesivo y del sustrato tienen valores parecidos.

Ejemplo:

Se requiere unir dos sustratos, el hule natural con un plástico fenólico (generalmente es el plástico que se utiliza en las carcasas de celular) y sabemos que los parámetros de solubilidad respectivamente son (7.9-8.3 hildebrands) y (11.5 hildebrands), entonces buscamos un adhesivo que tenga valores entre estos dos materiales como el hule de butadieno-acrilonitrilo (NBR) (Este caucho es el que encontramos generalmente en botas o guantes también es conocido como caucho nitrilo, sin embargo su aplicación aquí es el de aglutinante como adhesivo y no como plástico moldeado) que tiene un parámetro de 9.5 hildebrands.

Esta selección de adhesivos y sustratos es inherente en la tarea de construcción o fase de diseño de algún proyecto por lo que se puede migrar este conocimiento no solo a la ingeniería, sin embargo como ingenieros debemos tener este aspecto en cuenta dado que podemos diseñar, construir o analizar simplemente maquinaria.

Tabla 2. Algunos sustratos y adhesivos con sus parámetros de solubilidad

Como nos dimos cuenta en la tabla anterior se puede utilizar varios polímeros en su forma adhesiva y en su forma plástica o sólida, entonces podemos sugerir que los polímeros termoplásticos tienen potencial de adhesivo ya que se funden.

Sin embargo los adhesivos nos sorprenden aún más dado que podemos tener hibridos en los que por separado no podrían servirnos (Wittcoff & Reuben, 2002) nos ejemplifican cuando se fabrican los neumáticos, el proceso de unir las cuerdas y el hule requieren un adhesivo ya que ambos tienen parámetros de solubilidad que tienen una diferencia apreciable (10 hildeberg o mas). Este problema se resuelve  con el adhesivo hibrido entre resina de resorcinol-formaldehido, que se una a la fibra o cuerda, y un terpolímero elastomérico de butadieno-estireno-vinilpiridina, que se une al hule.

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