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MATERIALES ADHESIVOS Y RELLENOS 

MATERIALES ADHESIVOS

Definimos el adhesivo como un material no-metálico el cual es capaz de unir 2 sustratos mediante los mecanismos de adhesión (desarrollados entre el adhesivo y el sustrato) y los mecanismos de cohesión (desarrollados en el interior del propio adhesivo). Tal y como expone la definición anterior, un adhesivo es un material no metálico, generalmente nos referimos a los adhesivos a materiales compuestos por polímeros orgánicos que se encuentran en un estado líquido cuando se aplican y se transforman en un estado sólido tras su posterior curado o endurecimiento. Continuando con la definición de adhesivo en cualquier unión adhesivada nos encontramos con el siguiente esquema:

Atendiendo a la figura anterior y a la definición de adhesivo, necesitamos definir 3 conceptos importantes: -

Sustrato o adherente Adhesión Cohesión

Definición de sustrato o adherente – Corresponde al material que pretendemos adhesivar o unir, por ejemplo: -

Si queremos adhesivar 2 planchas de aluminio, cada una de las planchas de aluminio será el sustrato, en este ejemplo tanto el sustrato 1 como el sustrato 2 son iguales. Si queremos adhesivar un cristal frente a un marco de aluminio pintado, tendremos el sustrato del cristal y por otro lado el sustrato del aluminio pintado, en este ejemplo el sustrato 1 es diferente al sustrato 2.

Definición de adhesión – Corresponde a todas las fuerzas o mecanismos que mantiene unido el adhesivo con cada sustrato, el término de adhesión hace referencia al conjunto de los mecanismos y fuerzas situadas en una fina capa (capa límite) existente entre el sustrato y el propio adhesivo. Definición de cohesión - Corresponde a todas las fuerzas o mecanismos que mantiene unido el propio adhesivo.

Tanto en la definición de adhesión y cohesión se hace referencia a las fuerzas que permiten mantener unidas el adhesivo con el sustrato (adhesión) y el propio adhesivo (cohesión), dichas fuerzas corresponden a: -

Los enlaces químicos. Las fuerzas intermoleculares.

Los enlaces químicos covalentes se desarrollan entre los átomos permitiendo la creación de moléculas y polímeros, así mismo los enlaces químicos permiten unir diferentes cadenas poliméricas creando estructuras compactas y altamente reticuladas (materiales termoestables). Las fuerzas intermoleculares ocurren entre moléculas permitiendo crear estructuras amorfas con una excelente elasticidad y deformabilidad. Tanto los enlaces químicos como las fuerzas intermoleculares son los elementos de anclaje que mantienen unido el adhesivo con el sustrato (adhesión) y el propio adhesivo (cohesión). COMPONENTES DE LOS ADHESIVOS Los adhesivos son polímeros que se pueden clasificar en 2 grandes grupos atendiendo a la manera en la que reticulan o alcanza su curado: -

flecha Adhesivos por curado químico. flecha 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:

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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. Pre polímeros: 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: -

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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. CLASIFICACION DE LOS ADHESIVOS El principal objetivo de clasificarlos es agrupar el amplio abanico de adhesivos, pegamentos y selladores que existen actualmente en el mercado, con objeto de simplificarlo para entender de una manera sencilla como se originan, como funcionan y las posibles aplicaciones en las que se pueden usar.

Una primera 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.  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 caseina 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 catálogo 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...

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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:

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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 más 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 QUÍMICO ADHESIVOS DE CURADO FÍSICO Adhesivos de curado por poliadición:  Hotmelts Adhesivos de Epoxi  Adhesivos en base solventes Adhesivos de Poliuretanos  Adhesivos en base agua Adhesivos de Siliconas  Adhesivos de contacto Adhesivos de goma curados por calor  Adhesivos de dispersión Adhesivos de curado por polimerización:  Adhesivos plastisoles  Adhesivos de presión (PSA) Adhesivos de Metil metacrilatos  Adhesivos de poliacrilatos Cianoacrilatos Adhesivos de curado anaeróbico Poliéster insaturado Adhesivos de acrilatos de curado por radiación Adhesivos epoxÍdicos de curado por luz Adhesivos de curado por policondensacion: Siliconas Silanos modificados Adhesivos de resina fenólicas Poliamidas MATERIALES RELLENOS

Los rellenos son partículas añadidas a un material (plásticos, material compuesto, hormigón) para reducir el consumo de un material más caro o para mejorar algunas propiedades del material mezclado. En todo el mundo son usados más de 53 millones de toneladas de rellenos, con una suma total de aproximadamente €16 mil millones, en diferentes áreas de aplicación tales como papel, plásticos, gomas, pinturas, recubrimientos, adhesivos y sellantes. Como tal, los rellenos, producidos por más de 700 compañías, se sitúan entre las mayores materias primas en el mundo y están presentes en una variedad de bienes para las necesidades del consumidor diario.

También denominados materiales de relleno y apoyo. Son materiales que van ubicados en la parte inferior de la junta de movimiento, deben ser compatibles con el sellante, permanentemente compresibles y no desprender productos aceitosos o bituminosos. Su función principal es la de relleno de la junta hasta la profundidad requerida para el material de sellado, facilitando su aplicación regular. Su compresibilidad debe ser tal que, cuando se cierra la junta, no debe expulsar o abombar el material de sellado. También tiene que absorber poca humedad. Existen en el mercado materiales de relleno de espuma de polietileno de células cerradas, goma de butilo y poliuretano de células abiertas y cerradas. Por su buena resistencia a la compresión, nula absorción de agua adherencia de los materiales de sellado convencionales que existen silicona, poli sulfuros, poliuretanos y poliacrilatos), los materiales polietileno de células cerradas, obtenidos por extrusión continua rectangular, son los más utilizados.

y, sobre todo, por la nula en el mercado (cauchos de de relleno de espuma de y con secciones circular y

La norma DIN 18540 regula las exigencias de estos materiales en cuanto a estanqueidad y no interferencia con los materiales de sellado. La norma ASTM D-1564-71 regula el método de medida de la densidad aparente, la resistencia a la tracción longitudinal y transversal, la elongación transversal y la elasticidad. Las normas ASTM D‑624-71 y ASTM D-624-73 contemplan la medida de la resistencia al desgarre longitudinal y transversal. La absorción de agua se mide según DIN 53495. Los cordones y planchas de polietileno expandido son muy manejables por su ligereza y, a la vez, presentan una buena resistencia a la compresión, permitiendo una buena aplicación del material de sellado. Al ser de células cerradas tenemos un óptimo comportamiento frente al agua, siendo prácticamente inabsorbentes. Se seleccionará un cordón o plancha con diámetro o sección de un 125 % de la anchura de la junta. Ello permitirá un buen embutido de la junta, fijando suficientemente el material de relleno a la profundidad requerida para la siguiente operación de sellado. Se seleccionará un cordón o plancha con diámetro o sección de un 125 % de la anchura de la junta. Ello permitirá un buen embutido de la junta, fijando suficientemente el material de relleno a la profundidad requerida para la siguiente operación de sellado. Ante otros tipos de materiales de relleno, juntas estructurales ya rellenadas o inseguridad de que pueda producirse una cierta adherencia con el sellante, debe aplicarse una cinta antiadherente de polietileno o poli tetrafluoretileno (PTFE). Recuérdese siempre que el sellante jamás debe adherirse al material de relleno. Tipos de relleno Anteriormente, los rellenos fueron utilizados para productos finales más económicos, donde son llamados extendedores. Entre los 21 rellenos más importantes, el carbonato de calcio posee la participación de mercado más grande y es principalmente usado en el sector de plásticos.2 Mientras la industria plástica mayoritariamente consume carbonato de calcio molido, la industria de papel utiliza principalmente carbonato de calcio precipitado que es derivado de minerales naturales. Harina de madera y serrín son utilizados como relleno en el plástico termoestable.

En algunos casos, los rellenos también realzan las propiedades de los productos, por ejemplo en los compuestos. En tales casos, una interacción química beneficiosa es desarrollada entre el material anfitrión y el relleno. Como resultado, se han desarrollado un grupo de tipos optimizados de rellenos, nano-rellenos o productos de superficie tratada. NETGRAFIA https://www.losadhesivos.com/definicion-de-adhesivo.html https://www.losadhesivos.com/componentes-de-los-adhesivos.html https://www.losadhesivos.com/clasificacion-de-los-adhesivos.html https://es.wikipedia.org/wiki/Relleno_(materiales) http://www.ipc.org.es/guia_colocacion/info_tec_colocacion/juntas_movimiento/ejecucion/material es.html