Resinas Epoxi

¿Por qué pega un adhesivo?

admin — Tue, 26 Aug 2008 18:20:55 +0000

En el mecanismo de pegado, engomado, encolado o adhesivado, intervienen diversos factores que hacen posible que un pegamento / adhesivo, adhiera dos superficies entre sí. Para entender estos principios nos tenemos que introducir en el mundo de las moléculas: imaginarnos que tenemos el tamaño de una millonésima de milímetro, o sea, un nanómetro (nm).

El nanómetro, para ubicarlo en una escala de referencia, es al milímetro lo que el milímetro es al kilómetro! (1.0 mm=1.000.000 nm) (1.0 Km=1.000.000 mm) Muy chiquito!

Para visualizar esta magnitud, imaginaremos estar en un avión a 1.000 metros de altura y que podamos identificar la cabeza de un alfiler en la tierra.

Aquí, en este nanomundo empezamos a encontrarnos con las moléculas, la mínima partícula, formada por átomos que constituyen una sustancia. Ej.: el agua tiene dos átomos de hidrógeno (H) y uno de oxígeno (O).

Las moléculas pueden ser neutras o tener carga eléctrica positiva y/o negativa. En el caso del agua, el oxígeno tiene una mayor electronegatividad que el Hidrógeno, lo cual revela una definida carga parcial con polaridad negativa en el espacio del átomo de Oxígeno y una positiva en el plano del átomo H.

Este enlace se denominará DIPOLO.

Esperamos que este texto le haya sido de utilidad. La nota continuará el martes que viene. Recuerde que al final de cada entrega podrá solicitar el material en pdf. Solamente necesita enviarnos un mail a blog@distraltec.com.ar

Huberto G. Mahler
DVS-EWF European Adhesive Specialist

Imágenes gentileza de Wikipedia.

Historia de los adhesivos

admin — Wed, 20 Aug 2008 14:34:48 +0000

Los adhesivos siempre estuvieron presentes en la historia del mundo. El siguiente cuadro nos muestra un resumen cronológico.
3.000 Mio A.C. ———- La naturaleza provee los primeros adhesivos. Protocélulas desarrollan una membrana adhesiva, formando colonias de células que habitan los mares. Moluscos bivalvos secretan una sustancia pegajosa en que por reacción con el agua les permite adherirse firmemente a las piedras. El Rocío de sol, una planta carnívora, utiliza un exudado para atrapar los insectos. También las arañas humectan sus telarañas con un adhesivo orgánico.
80.000 A.C. ———- Primeros usos humanos como ligantes para pinturas rupestres a partir de sangre, colágenos y clara de huevo. Refuerzo de elementos constructivos, madera, paja y juncos cementados con arcilla.
8.000 A.C. ———- Se utilizan resinas naturales de los árboles (abedul) para fijar puntas de obsidiana y hueso en armas primitivas. Se producen los primeros adhesivos sobre la base de almidones y colas de hueso y pescado.
5.000 A.C. ———- Culturas de la Mesopotamia emplean asfalta y resinas para asentar mosaicos y calafatear embarcaciones. Las resinas vegetales son loas adhesivos más antiguos, como aceite de llino, goma arábiga y el Mastix (resina de pistacho).
3500 A.C. ———- Los egipcios profesionalizan el oficio del “cocinero de colas” (Kellopsos) sobre la base de huesos y pescado. Desarrollan los primeros engrudos con resinas vegetales.
1300 ———- Mayas y aztecas mezclaban sangre animal con cemento para construir edificios con óptimos resultados.
1500 ———-Látex natural traído por los colonizadores españoles, y usado por indígenas sudamericanos.
1700 ———- Primeras fábricas de colas animales para diversos usos.
1841 ———- Goodyear descubre la vulcanización del aucho natural. Nacimiento de la química de los adhesivos.
1905 ———- Bayer / Bakeland desarrollan paralelamente las primeras resinas fenólicas.
1921 ———- Fundamentos de la química macromolecular
1922 ———- Primera patente para resinas base fenol.formladehido IG-Farben (hoy BASF)
1928 ———- Cloruro de polivinilo (PVC) en USA y polimetilacrilato (PMMA) Alemania
1930 ———- Primera producción industrail de polivinilacetato (PVAC) y de poliacrilonitrilo (PAN)
1931 ———- Primeras dispersiones estables de esteres del ácido acrílico ya cetato de vinilo. Comienza la producción de Policloropreno (Adhesivo de contacto).
1936 ———- Síntesis de las resinas epoxi (Pierre Castan). Endurecimiento rápido de los poliésteres insaturados en combinación con monómero de estireno y peróxidos.
1937 ———- Desarrollo de los primeros poliuretanos por poliadición de diisocianatos y polioles.
1940 ———- Primera patente (IG-FARBEN) para adhesivo base metalcrilato (AGOMET)
1941 ———- Comienzo de la producción a gran escala de poliésteres saturados e instaurados.
1943 ———- Primer caucho de siliconas para alta temperatura. En USA apareces las primeras aplicaciones de resinas fenólicas - polivinilacetato en formulaciones para adhesivos en las construcci´n de aviones en Inglaterra (UK). En Alemania se emplean adhesivos epoxi para uniones metálicas en aviones.
1946 ———- Comienza la producción industrial de las resinas epoxi, siendo Ciba AG en Basilea -Suiza, uno de los más importantes.
1958 ———- Adhesivos a base de dimetilacrilato son introducidos al mercado bajo la mara “LOCTITE”.
1967 ———- En USA se desarrollan los primeros adhesivos de alta temperatura (hasta 300ºC) sobre la base de Poliimidas.
1968 ———- Se introducen los primeros Poliuretanos monocomponentes de curado por humedad “SIKAFLEX” y “BETASEAL” para el pegado-sellado de parabrisas y lunetas de automóviles.
1970 ———- Desarrollo de adhesivos base poliuretano de 1 y 2 componentes. Surfen los primeros adhesivos curados por UV. Japón desarrolla los primeros polímeros MS (Modified silanes).
1980 ———- Se desarrollan adhesivos termofundibles (Hot Melt)
1984 ———- Desarrollo de adhesivos anisotrópicos que conducen electricidad entre sustratos metálicos.
1988 ———- Comienzan a emplearse adhesivos de alta prestación en la industria automotriz sobre superficies aceitadas (Hemflange bonding) base epoxi mono componentes.
1993 ———- Desarrollo de adhesivos aeróbicos de polimerización inducida por el aporte de oxígeno.

2000 ———-Comienza la era de los adhesivos reversibles para reparaciones y reciclado.

Al final de cada entrega podremos enviar el material en pdf. Por favor enviar un email a blog@distraltec.com.ar
Huberto G. Mahler
DVS-EWF European Adhesive Specialist

Ventajas y desventajas de los adhesivos

admin — Wed, 13 Aug 2008 13:59:23 +0000

Para tomar la decisión de utilizar un adhesivo debemos considerar una amplia variedad de parámetros para poder determinar los últimos límites que nos aseguraran una unión satisfactoria de los elementos a ensamblar.
Para ello es necesario conocer su poder, pero también las debilidades.
Los adhesivos nos permiten unir elementos de distinto género como ser papel, cartón, cerámica, hormigón, acero, plásticos reforzados, materiales compuestos, madera siendo la lista prácticamente interminable. He aquí la gran ventaja de los adhesivos sobre otras técnicas de fijación y ensamble: pueden unirse prácticamente todos los materiales entre si y con otros de otra especie, como ser: acero / hormigón, materiales compuestos / aluminio, vidrio / madera, yeso / espumas aislantes, goma / tela y asi casi indefinidamente hasta agotar todas las combinaciones posibles.
Otra gran ventaja de los adhesivos es que por el proceso de aplicación y su posterior endurecimiento generalmente producen muy poco calor que eventualmente puedan afectar las propiedades finales de los materiales ensamblados. Es decir, produce el efecto contrario a lo que sucede durante el proceso de soldadura (unión indisoluble por fusión de dos materiales termofundibles como lo son principalmente los metales, el vidrio y los termoplásticos, como el polietileno, poliestireno, PVC, ABS, alto impacto, etc.), generalmente se ven afectados en la unión por acción del calor de soladura.
Los adhesivos posibilitan nuevas técnicas constructivas creando nuevos materiales compuestos más livianos que los procesos tradicionales como ser remachado, atornillado, soldadura. También aceleran los procesos de fabricación por aplicación robotizada (en la industria automotriz y la electrónica).
Pero no todas son ventajas; también los adhesivos tienen sus debilidades.
Su final es la temperatura!
Los adhesivos soportan una carga térmica limitada que generalmente no sobrepasa los 150 ºC! Existen adhesivos especiales que soportan hasta los 1000 ºC, pero son muy escasos y con serias limitaciones en la capacidad de unir un amplio espectro de materiales.
En general requieren de un pretratamiento de las superficies a ensamblar muy laborioso y costoso debiendo ser aplicados en ambientes controlados de temperatura y humedad, ya que ciertos procesos de endurecimiento en algunos adhesivos requieren esta condición.
El proceso de endurecimiento en general lleva mucho tiempo, en el cual deben mantenerse en lo posible invariables las condiciones ambientales.
A diferencia de la soldadura u otras técnicas clásicas de unión las uniones ensambladas por adhesivos son sensibles al entorno ambiental principalmente a los químicos agresivos.
Práctica
Con lo comentado mas arriba ya podemos hacer básicamente alguna preguntas críticas para determinar que tipo de unión debemos decidir para ensamblar dos materiales.

¿Qué materiales tengo que unir?

¿Cuál es le temperatura máxima / mínima que debe resistir la junta?

¿Cuál es la carga máxima que debe soportar la junta y en qué condiciones?

¿Tengo suficiente tiempo para aguantar el lapso necesario que requiere el adhesivo en endurecer?

¿A qué agentes estará expuesta la junta cuando entre en régimen?

A medida que vayamos avanzado con este tema se irán agregando cada vez más preguntas que finalmente culminarán en una check-list que será muy útil para elegir el adhesivo más indicado.

Esperamos que este texto le haya sido de utilidad. Al final de cada entrega podremos enviar el material en pdf. Por favor enviar un email a blog@distraltec.com.ar

Huberto G. Mahler
DVS-EWF European Adhesive Specialist

¿Nos podemos imaginar un mundo sin adhesivos?

admin — Tue, 05 Aug 2008 18:48:11 +0000

Por un momento repasemos todos los artículos que utilizamos diariamente, los cuales pueden existir únicamente o han mejorado sus prestaciones gracias a la existencia de los adhesivos.

La lista sería interminable: desde el block de papel cuadriculado y el rollo de papel higiénico, el pañal de nuestros hijos, los apósitos, nuestro calzado, los muebles que tenemos alrededor nuestro, los electrodomésticos que nos facilitan las tareas domésticas, nuestras viviendas, los vehículos que nos transportan, y un universo de elementos que tocamos vemos y utilizamos a diario, hacen que los adhesivos ocupen un lugar irremplazable en nuestras vidas.
Ya en la antigüedad nuestros ancestros en las cavernas utilizaban adhesivos naturales a base de claras de huevo, cera de abejas combinadas con arcillas, resinas de árboles, sangre animal, etc. para fijar sus puntas de flecha y piedras filosas a mangos de madera y plumas y piedras en tiaras para sus ceremonias y decoración.
En el antiguo Egipto (en 1500 AC) ya se obtenían adhesivos de cueros de animales para ensamblar muebles de madera, apareciendo mas tarde derivados de productos animales como la caseína y gelatinas que iban conformando precariamente el uso de los adhesivos para ir resolviendo problemas constructivos de acuerdo con la época.
Ya fines del siglo XIX a raíz de los hallazgos y descubrimientos de la química moderna comienzan a producirse los primeros adhesivos sintéticos. Y, a partir de mediados del siglo XX con el advenimiento de los materiales plásticos irrumpen triunfalmente en la industria moderna.
Hoy, las modernas aeronaves, artículos deportivos de alta competencia, la industria aeroespacial, la microelectrónica, dispositivos de defensa y protección, generadores de energías alternativas y medios de transporte privado y público son los motores de investigación y desarrollo de nuevos adhesivos, con cada vez mejores y más exigentes, prestaciones finales.
En este vasto campo de aplicación el empleo de las resinas epoxi participan intensamente en la mayoría de las aplicaciones estructurales.
En sucesivas entregas iremos ampliando este tema transmitiendo conceptos básicos sobre los fundamentos, la clasificación y descripción y propiedades de adhesivos, áreas y técnicas de aplicación, preparación de superficies, propiedades de algunos materiales y sus limitaciones.

Esperamos que este texto le haya sido de utilidad. Al final de cada entrega, podremos enviar el material en pdf.
Huberto G. Mahler
DVS-EWF European Adhesive Specialist

¿POR QUÉ LAS RESINAS EPOXI COMO ADHESIVOS?

admin — Mon, 04 Aug 2008 14:43:42 +0000

Los adhesivos, productos de síntesis química, cumplen desde hace muchos años un rol fundamental en la unión de diversos materiales: madera, cuero, plásticos, metales, hormigón, materiales compuestos, cerámica, vidrios, e innumerables combinaciones de estos. Las resinas epoxi por excelencia cumplen una función líder en adhesivos, llamados estructurales por su condición de termorigídos. Es decir, conservan sus propiedades de adhesión y cohesión en una amplia franja de temperaturas. A diferencia de los adhesivos conocidos habitualmente y generalmente de uso doméstico, diferenciamos a los basados en resinas epoxi por su forma de poli merización, o mejor dicho reticulación.   A continuación, realizaremos entregas semanales de nuestra información técnica. En primer lugar trataremos los adhesivos y luego seguiremos con las distintas categorías. Cualquier consulta, puede realizarla directamente a nuestro servicio técnico blog@distraltec.com.ar . Muchas gracias!

TIEMPO DE CURADO

admin — Thu, 17 Apr 2008 19:17:10 +0000

v                  Es el tiempo ideal que debe esperarse antes de someter la herramienta a las exigencias de trabajo. El tiempo de curado siempre será mayor que el tiempo de endurecimiento. Es necesario esperar tras la aplicación de cada sistema, ya que ello hará adquirir las máximas resistencias mecánicas y térmicas.

TIEMPO DE ENDURECIMIENTO

admin — Thu, 17 Apr 2008 19:16:51 +0000

v                  Es el período de tiempo necesario, a partir de la aplicación, para que los sistemas comprendidos adquieran estabilidad, o sea propiedades mecánicas mínimas para soportar los esfuerzos ejercidos durante el desmolde.

TIEMPO DE USO

admin — Thu, 17 Apr 2008 19:16:25 +0000

v                  También conocido con POT LIFE. Es el tiempo transcurrido desde el inicio de la mezcla hasta el nicremento considerable d ela viscosidad, al punto de imposibilitar la aplicación del sistema. Cuanto menor la recatividad del sistema, mayor será el tiempo de uso.

COEFICIENTE DE EXPANSIÓN TÉRMICA

admin — Thu, 17 Apr 2008 19:15:57 +0000

v                  Es uno de los parámetros más importantes para aplicaciones en la construcción de modelos y herramientas. El CET nos indica la estabilidad de un sistema en relación a la variación de temperatura.

POSTCURADO

admin — Thu, 17 Apr 2008 19:15:02 +0000

v                  Algunos sistemas necesitan calentamiento adicional para elevar sus propiedades finales, principalmente en relación a las resistencias térmicas. Este tratamiento térmico irá aumentando la retiaculación de la estructura molecular. Con esto el sistema se tornará más estable, más rígido y con mayores valores, en la mayor parte de las resistencias mecánicas.