- Publicado 20 feb 2023
- Última modificación 20 feb 2023
- 15 min
¿Qué es un adhesivo?
El adhesivo, conocido comúnmente como pegamento, es cualquiera de las múltiples sustancias que, cuando se aplican a dos superficies, las unen o sellan sin que se separen.
Hay dos categorías principales de pegamentos: naturales y artificiales. La mayoría de los adhesivos modernos son artificiales, pero durante cientos de años se han utilizado pegamentos de muy diversas clases. Los adhesivos industriales o artificiales presentan numerosas ventajas frente a la alternativa natural, incluyendo su consistencia, resistencia y adaptabilidad.
Los adhesivos modernos están formados por una gran variedad de sustancias químicas cuidadosamente diseñadas. Los adhesivos se organizan específicamente por métodos de adhesión. Estos se dividen a su vez en reactivos y no reactivos, en función de si se somete o no a una reacción química para endurecerse. Entre los tipos de adhesivos habituales se encuentran los de epoxi, silicona y acrílicos.
Ventajas de la unión con adhesivo
El uso de adhesivos ofrece numerosas ventajas frente a técnicas de unión alternativas como costura, unión térmica y sujeción mecánica.
Entre las ventajas de unir dos superficies con un adhesivo se encuentran:
- Distribución uniforme de la tensión entre las juntas.
- La flexibilidad de poder unir una gran variedad de superficies.
- Rentabilidad de un proceso, que además es fácil de mecanizar.
- Mejor estética y diseño.
- Mayor libertad de diseño.
Por otro lado, las desventajas del uso de adhesivos son:
- Mayor dificultad para separar las superficies al hacer pruebas.
- Menor estabilidad al calor y temperaturas extremas.
- Relativa falta de resistencia al unir objetos más grandes con superficies pequeñas.
Uso de los adhesivos
Aunque generalmente se asocian a reparaciones domésticas, los adhesivos son de uso común en el ámbito de la fabricación y construcción para unir componentes y piezas.
El uso de los adhesivos también va más allá de su función de unión de materiales. Como sellantes, se utilizan para formar un revestimiento protector entre cavidades y superficies porosas en ingeniería. Cuando este se cura (endurece), refuerza componentes delicados y los protege del aire y líquido para evitar daños provocados por el óxido, contaminantes y la corrosión. La silicona es un ingrediente común de los sellantes.
¿Cómo funcionan los adhesivos?
La ciencia que hay detrás del pegamento sigue sin comprenderse del todo hoy en día. Una unión eficaz implica la interacción de dos fuerzas naturales: la cohesión (tendencia de una sustancia a adherirse a nivel interno) y la adhesión (tendencia de una sustancia a adherirse a otra sustancia). En otras palabras, no basta con que el pegamento se adhiera a una superficie. También debe adherirse a sí mismo a nivel interno; de lo contrario, se partirá por la mitad y se romperá bajo presión o peso.
Unión mecánica
La unión mecánica es la forma de adhesión más común debido a su simplicidad. La unión formada entre adhesivos y superficies se produce cuando el adhesivo penetra en los diminutos poros del material y mantiene a ambos unidos.
Unión química
La unión química se produce cuando los adhesivos se unen a superficies a nivel molecular. Esto es similar al proceso que tiene lugar cuando los átomos se unen para crear estructuras moleculares como H2O (agua).
El mecanismo preciso que hay detrás de la adhesión es complejo y varía de una sustancia a otra. No obstante, involucra principalmente dos fuerzas químicas: la adsorción y la quimisorción. La adsorción es una atracción electrostática entre las moléculas que forman la sustancia adhesiva y las de la superficie a la que se aplica. En cambio, la quimisorción es la formación de una unión molecular profunda entre el pegamento y la sustancia a la que se aplica.
Adsorción
Cuando el adhesivo se extiende, humedece la superficie sobre la que se aplica. Muchas fuerzas electrostáticas débiles (conocidas como fuerzas de Van der Waals) hacen presión entre las moléculas del pegamento y la superficie para unirlas. Es preciso extender una capa fina de adhesivo y cubrir bien la superficie para que este funcione adecuadamente. La unión entre el pegamento y la superficie no es de tipo químico, sino simplemente una gran cantidad de fuerzas microscópicas de atracción. Las moléculas de la superficie y del pegamento se unen entre sí de manera casi magnética.
Quimisorción
A veces, un adhesivo puede crear una unión mucho más fuerte con una superficie. Por ejemplo, al unir algunos pegamentos con plásticos, los materiales se fusionan para formar una unión química muy sólida. Básicamente, se crea un nuevo compuesto químico en la junta. A este proceso se le denomina quimisorción.
¿Qué hace que un pegamento sea adherente?
La respuesta a esta pregunta habitual implica conocimientos químicos más complejos. A nivel químico, la mayoría de los pegamentos contienen polímeros. Se trata de grandes cadenas de moléculas que se unen fácilmente entre sí (cohesión) y a otras sustancias (adhesión). Durante el proceso de fabricación se añade agua a la mayoría de los adhesivos para evitar que se endurezcan al instante. Después, cuando se abren y exponen al aire, el agua empieza a evaporarse, dejando atrás los polímeros listos para comenzar a adherirse a otros objetos.
Categorías de adhesivos modernos
Los adhesivos modernos se dividen en tres categorías principales. Echemos un vistazo:
Adhesivos a base de disolventes
Los disolventes son solutos, es decir, sustancias que disuelven otras sustancias creando un adhesivo líquido. Estos pegamentos a base de disolventes contienen polímeros en forma de solución. Una vez aplicado, el disolvente se evapora, a la vez que el pegamento se endurece para crear una unión.
Adhesivos a base de agua
También conocidos como de dispersión, los adhesivos a base de agua se suministran en forma de solución o como polvo seco para mezclarlo con agua. Cuando el agua se evapora o es absorbida por la superficie a la que se aplica, los polímeros solubles en agua restantes, dispersados por el líquido, coagulan formando una unión adhesiva.
Los más habituales son:
- Cola blanca escolar.
- Pegamento de látex.
- Pegamento de almidón.
Adhesivos a base de polímeros
El pegamento basado en polímeros también es conocido como adhesivo de emulsión. Generalmente es de color blanco lechoso y está formado por polímeros que crean una unión fuerte como, por ejemplo, el acetato de polivinilo (PVA). Los adhesivos a base de polímeros son sensibles al calor, por lo que se funden a determinadas temperaturas y se solidifican de nuevo una vez enfriados. Son ideales para pegar madera.
Tipos de adhesivos
Hay múltiples tipos de adhesivos disponibles, desde marcas domésticas familiares hasta productos altamente especializados para su uso en el ámbito de la industria. A continuación, se muestran algunos de los que se pueden encontrar:
Adhesivos termofusibles
Los adhesivos termofunsibles se suministran en forma de plástico sólido en tubos conocidos como barras. Estas se introducen en una pistola de pegamento termofusible, que aplica un alto nivel de calor a la barra para fundir el plástico. Este a su vez se aplica a los objetos o superficies que es necesario adherir mediante una boquilla. El pegamento se acumula en los poros por toda la superficie, se enfría y solidifica.
El pegamento termofusible se vuelve líquido cuando se calienta, humedeciendo la superficie antes de enfriarse para formar un polímero sólido. Este se encuentra en una gran variedad de aplicaciones de ingeniería en las que se utilizan variantes profesionales de la pistola de pegamento estándar.
Adhesivos de cianoacrilato
Este potente adhesivo es más conocido por venderse bajo la marca Loctite Super Glue. El cianoacrilato forma una fuerte unión permanente en solo treinta segundos. Funciona por exposición al agua, incluso con cantidades ínfimas en el aire o en superficies aparentemente secas. Una vez solidificado, adquiere resistencia al agua. Gracias a su resistencia, el cianoacrilato es de uso común en el ámbito de la ingeniería y la fabricación. Las uniones creadas con este pegamento también son resistentes a la presión.
Adhesivos de acetato de polivinilo
El acetato de polivinilo (PVA) es un adhesivo termoplástico (sensible al calor) de uso común, también conocido como cola blanca, cola escolar o cola para madera. Pegar madera es el principal uso del pegamento de acetato de polivinilo, que está disponible en forma líquida, así como en formato de rotuladores aplicadores y barras. Normalmente es resistente al agua (tipo I), pero también está disponible una variedad totalmente impermeable para exteriores (tipo II). Esta última es generalmente de color amarillo. El PVA es un adhesivo versátil que también puede utilizarse como sellante para enlucido y pintura.
Adhesivos sensibles a la presión
Los adhesivos sensibles a la presión (PSA) no requieren agua, disolventes u otras sustancias para su activación. Todo lo que precisan es presión. El PSA es una clase de adhesivo familiar. Puede encontrarse al dorso de notas adhesivas, cinta de enmascarar, cinta aislante, cinta scotch y cinta americana. Generalmente, la cinta adhesiva sensible a la presión está formada por diversos plásticos a los que se les ha aplicado una película o soporte de PSA. La cinta de doble cara lleva adhesivo en ambos lados.
Adhesivos de epoxi
Los adhesivos de epoxi son un derivado del petróleo. Forman una unión fuerte y son resistentes a la humedad, las sustancias químicas y la corrosión, creando un sellante eficaz. La resina epoxi funciona al combinar dos componentes: un componente reactivo (epóxido) y un componente de curado, que endurece el adhesivo una vez aplicado.
Este tipo de pegamento es también es un buen conductor, siendo idónea para componentes eléctricos y placas de circuitos. Estos son uno de los pocos pegamentos eficaces para aplicar a metal y vidrio. La resina epoxi se caracteriza por su larga vida útil y hay múltiples variedades de adhesivos de epoxi disponibles.
Entre sus usos se encuentran:
- Como adhesivo universal.
- Como revestimiento para aplicaciones industriales.
- Para construcción y fabricación.
- Ingeniería.
Adhesivos acrílicos
Los adhesivos acrílicos son pegamentos versátiles que pueden utilizarse en una serie de materiales, incluyendo acrílico, yeso, madera y piedra. Los que tienen base de acrílico son resistentes a la exposición ultravioleta (UV), siendo una buena elección para exteriores. Los acrílicos bicomponentes combinan un espray con una pasta para establecer una unión fuerte. Utilice siempre equipos de protección individual, incluyendo guantes y mascarilla, y asegúrese de que haya una ventilación adecuada al usar adhesivos acrílicos.
Adhesivos de contacto
Los adhesivos de contacto son los llamados pegamentos de película seca. Cuando se aplican a una superficie, se adhieren automáticamente formando una unión fuerte. Son de uso común en alfombras, goma, cartón y superficies de madera (por ejemplo, para fijar el laminado al contrachapado). A diferencia de algunos pegamentos alternativos, se adhieren bien a superficies no porosas.
Los pegamentos de contacto, también conocidos como de impacto o agarre, pueden aplicarse con bastante facilidad usando un cepillo o en forma de espray. Están disponibles principalmente de dos formas: como disolvente y con base de agua. El primero es más espeso y se seca antes, mientras que la alternativa a base de agua solo establece la unión una vez evaporada por completo toda la humedad. Estos se caracterizan por su resistencia a presiones de rotura y sobrecargas de tensión.
Adhesivos de silicona
Los adhesivos de silicona son otro pegamento fuerte y versátil, que no solo se utilizan para la adhesión en general, sino que también son de uso común en la industria. En particular, los pegamentos de silicona se utilizan en los sectores de electrónica, automoción, construcción y aeronáutica.
Los adhesivos a base de silicona se caracterizan por:
- Relativa facilidad de aplicación.
- Resistencia a la exposición UV, humedad, temperaturas variables y la intemperie en general.
- Transmisión uniforme del peso, minimizando la fatiga del metal y el desgaste general.
- Versatilidad: pueden utilizarse como sustitutos de remaches y tornillos y son igualmente eficaces con fibra de vidrio, goma, madera, metal y plásticos.
- Unión flexible y resistente a la flexión resultante.
Adhesivos de poliuretano
Los pegamentos de poliuretano se utilizan con materiales porosos y no porosos. Por ejemplo, plástico, espuma, madera, metal y piedra. Es la elección idónea para usar con madera y puede utilizarse tanto en interiores como en exteriores. Los adhesivos de poliuretano se caracterizan por su combinación de resistencia y propiedades elásticas, ausencia de toxicidad y el hecho de que conservan la cohesión con el paso del tiempo. Requieren humedad para endurecerse y se expanden cuando se endurecen, convirtiéndose en un eficiente relleno de cavidades.
Además de los mencionados anteriormente, los tipos de adhesivos adicionales incluyen:
Adhesivos anaeróbicos
Los pegamentos anaeróbicos se caracterizan porque solo se endurecen en ausencia de aire y en presencia de iones metálicos. Son de acción rápida, aunque generalmente necesitan aprox. 24 horas para curar por completo. Dadas sus características, los adhesivos anaeróbicos se utilizan normalmente para unir metal con metal.
Algunas aplicaciones típicas son:
- Tuercas y pernos.
- Juntas.
- Sellado de roscas.
Adhesivos fenólicos
Los adhesivos fenólicos están compuestos de formaldehído. Estos pegamentos líquidos soportan altas temperaturas y cargas pesadas sin sufrir deformación ni rotura.
Adhesivos de poliimida
Los adhesivos de poliimida están disponibles en pegamento líquido y sólido como, por ejemplo, barras de pegamento. Estos tienen distintas viscosidades y se adhieren bien a cuero, madera, cerámica, metales y plásticos.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la temperatura de fusión del Super Glue?
Una vez solidificado, el punto de fusión del Super Glue es de 187 °C (368 °F).
¿Qué resistencia tiene la resina epoxi?
La resina epoxi es una sustancia muy resistente. Hay diversas variedades disponibles con una resistencia a la flexión de hasta 1.200 kilos por centímetro cuadrado. La resistencia a la flexión es la resistencia de una sustancia al doblado o la torsión.
¿De qué están compuestas las barras de adhesivos termofusibles?
Para fabricar las barras de adhesivos termofusibles, se utilizan varios polímeros diferentes con diversas resistencias y cualidades. Entre ellos se encuentran:
- Poliésteres.
- Acrilato de etileno-metilo (EMA).
- Polietileno.
- Etilvinilacetato (EVA).
¿Es impermeable el pegamento termofusible?
No. El pegamento termofusible solo proporciona una unión eficaz para materiales porosos porque el pegamento se endurece y se une en estos poros. Sin embargo, los materiales porosos no son impermeables por naturaleza y la unión del pegamento termofusible se debilitará una vez que el material se hinche de agua. Además, el agua generalmente reduce las temperaturas de los materiales y esto hace que el pegamento se encoja y debilite. La exposición a bajas temperaturas es un método eficaz para eliminar el pegamento termofusible.
¿Cuál es la temperatura de fusión del pegamento termofusible?
El pegamento termofusible generalmente se funde a 79,4 °C, pero por norma general se aplica a temperaturas muy superiores, de entre 149 °C y 288 °C.
¿Cómo se utiliza una pistola de pegamento para unir plástico?
Los siguientes pasos muestran cómo utilizar una pistola de pegamento para unir plástico:
- Elige una pistola para barras de pegamento de 11-12 mm con una temperatura de funcionamiento de hasta 194 °C.
- Elige un pegamento formulado especialmente para plásticos como, por ejemplo, poliolefina.
- Inspecciona la pistola y asegúrate de que la boquilla esté libre de residuos de pegamento.
- Introduce una barra de pegamento fresco en la abertura situada en la parte posterior de la pistola.
- Conecta la pistola y espera a que se caliente.
- Aplica el pegamento con moderación, ejerciendo una ligera presión en el gatillo, y presiona los objetos de destino en su lugar.
- Espera a que el pegamento se seque por completo.
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