Pegamento adhesivo
El pegamento es una sustancia adhesiva que ayuda a unir materiales. Puede encontrarse de forma natural o producirse sintéticamente. Los humanos han estado usando pegamento durante milenios, comenzando con los neandertales, que usaban alquitrán de abedul para unir herramientas a mangos de madera.
Los adhesivos termofusibles son versátiles, de secado rápido y duraderos. También pueden crear sellos a prueba de manipulaciones y, a menudo, son asequibles.
Enlace químico
Las colas y adhesivos se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones. Por lo general, se aplican a dos superficies que deben unirse y dependen de una combinación de fuerzas para mantenerlas en su lugar. Estas fuerzas incluyen la cohesión y la adhesión. Para crear un vínculo fuerte, es importante comprender cómo funcionan estas fuerzas. Hay tres tipos diferentes de enlaces que pueden formar los pegamentos: mecánicos, químicos y de Van der Waals. Cada tipo de enlace tiene sus propias características y propiedades que lo hacen más o menos adecuado para una aplicación particular.
Generalmente, el tipo de adhesivo más fuerte y duradero es el adhesivo químico. Esto se debe a que cambia la estructura química de la superficie a la que se une, fusionándolas. Este tipo de pegamento suele ser utilizado en la industria de la construcción y por profesionales. Sin embargo, puede resultar difícil de usar en algunas situaciones porque requiere una superficie específica a la que adherirse. Si la superficie es demasiado rugosa, impedirá que el adhesivo se adhiera a ella. Además, los contaminantes en la superficie pueden contrarrestar la humectación del adhesivo por el sustrato. Para reducir estos problemas, es aconsejable realizar un pretratamiento de la superficie antes de aplicar el adhesivo.
Los adhesivos químicos también son los más versátiles porque pueden utilizarse en una amplia variedad de aplicaciones. Estos incluyen uniones industriales, revestimientos de superficies y adhesivos estructurales. También se pueden utilizar para unir materiales diferentes y se utilizan para aplicaciones compuestas. Muchos adhesivos modernos son derivados petroquímicos a base de carbono y se utilizan para unir una variedad de materiales, incluidos los metales.
Los pegamentos se componen de aglutinantes, aditivos y disolventes. Los agentes aglutinantes son sólidos que deben disolverse en solventes para volverse manejables. Estos disolventes suelen ser acetona, alcohol de punto de ebullición, acetato de metilo y metiletilcetona (MEK). También existen algunos pegamentos que no requieren disolventes y se denominan “sin disolventes”. Los pegamentos que contienen disolventes pueden ser peligrosos de usar y deben mantenerse alejados de los niños y de las fuentes de ignición. A la hora de utilizarlos es recomendable utilizar gafas de seguridad y seguir atentamente las indicaciones de la etiqueta.
Unión mecánica
Los pegamentos son muy útiles para unir diferentes superficies. Se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, desde simples reparaciones domésticas hasta complejas construcciones industriales. Sin embargo, los procesos subyacentes detrás de los adhesivos pueden parecer complejos y misteriosos. Esto se debe a que los adhesivos son en realidad una combinación compleja de cambios químicos que tienen lugar a nivel microscópico. La resistencia y durabilidad de las uniones adhesivas dependen de los tres tipos principales de unión: adhesión, cohesión y entrelazado mecánico.
Los adhesivos generalmente se crean con polímeros, que son grandes cadenas de moléculas que se unen fácilmente a otras sustancias y crean enlaces fuertes. Muchos pegamentos comunes están hechos de agua, lo que ayuda a evitar que el adhesivo se endurezca inmediatamente. Esto permite que el pegamento penetre en los poros tanto del sustrato como de la superficie sobre la que se aplica. Luego, el adhesivo forma una unión con la superficie de cada sustrato, lo que se denomina unión entrelazada. Además del bloqueo mecánico, los adhesivos también pueden proporcionar elasticidad y amortiguar las vibraciones.
Varios factores pueden afectar la calidad de una unión adhesiva, incluida su temperatura, humedad y composición química. Estas condiciones ambientales pueden afectar las interacciones moleculares entre el adhesivo y el sustrato, lo que puede provocar un efecto adverso en la unión. Además, la viscosidad del adhesivo también puede verse afectada por estos factores. En consecuencia, el proceso de fabricación debe considerar estos factores a la hora de elegir un adhesivo.
Uno de los pegamentos más comunes es el pegamento caliente, que se basa en la fusión y enfriamiento de polímeros para crear uniones. Está disponible en puntos de fusión altos y bajos y se puede utilizar para unir una amplia gama de materiales, incluidos materiales porosos y no porosos. Es fácil de usar, pero requiere un manejo cuidadoso. Es importante seguir los procedimientos adecuados antes de aplicar pegamento caliente y solo debe ser utilizado por personas que hayan recibido capacitación formal.
Los pegamentos se pueden crear utilizando productos químicos o naturales como gomas y proteínas animales. Generalmente, la unión química es más fuerte que la unión mecánica y puede ser más duradera que los sujetadores metálicos. Sin embargo, puede ser susceptible a la distorsión térmica y al estrés, por lo que es fundamental elegir un adhesivo adecuado para cada aplicación.
enlace de van der waals
Los pegamentos que utilizamos para unir materiales vienen en una variedad de formas. Pero a pesar de sus muchas diferencias, todos dependen de ciertos procesos moleculares para unir materiales a nivel de superficie. La adhesión que crean es fuerte, duradera y resistente a los productos químicos y al calor. Pero, ¿cómo lo hacen? Echemos un vistazo más de cerca a los diferentes tipos de mecanismos de unión con pegamento.
El primer y más básico tipo de unión adhesiva implica fuerzas de Van der Waals. Estas fuerzas son producidas por dipolos temporales creados en las nubes de electrones de las moléculas. Estas fuerzas hacen que las moléculas adhesivas se atraigan entre sí, formando un enlace débil entre ellas. Estas fuerzas son responsables de la mayoría de las propiedades adhesivas en la mayoría de los pegamentos, incluida la humectación y la penetración en pequeños huecos y poros.
Dependiendo del tipo de superficie, estas fuerzas pueden verse reforzadas por interacciones de grupos polares, lo que da como resultado enlaces más fuertes. Sin embargo, la mayoría de las superficies tienen una polaridad inherentemente baja y necesitan ser tratadas o imprimadas para aumentar su polaridad y permitir que los líquidos las mojen fácilmente.
Algunos tipos de pegamento también forman enlaces covalentes con las superficies a las que se adhieren, lo que da como resultado propiedades adhesivas mucho más fuertes y duraderas. Estos enlaces químicos se forman al hacer reaccionar el pegamento con una sustancia química que está presente en la superficie del material que se une. Esta reacción tiene lugar en condiciones controladas para garantizar que los enlaces formados sean robustos y duraderos.
Los pegamentos biomédicos deben poder alcanzar altos niveles de adhesión y al mismo tiempo permitir procesos de remodelación en los tejidos en curación. Para ello, los investigadores han desarrollado un pegamento a base de proteínas con una alta resistencia a la tracción y buena adherencia a sustratos duros y blandos. La fuerza de adhesión es comparable a la del superpegamento de cianoacrilato comercial y superior a la de otros pegamentos a base de proteínas.
Otro aspecto importante de un pegamento es su capacidad para secarse rápidamente, lo que permite su uso en situaciones en las que el material que se está uniendo no se puede sujetar. Este tipo de pegamento utiliza un solvente para evitar que se seque mientras se aplica y luego se evapora a medida que se cura el pegamento.
Interdifusión
En este tipo de unión, el adhesivo penetra en los poros de la superficie adherente o alrededor de proyecciones en la superficie y se une químicamente al material. Puede ser muy fuerte y se utiliza en algunos tipos de construcción. Este tipo de adhesión se utiliza normalmente en pegamentos para madera, pero también se puede encontrar en plásticos y vidrio. Sin embargo, este tipo de adhesivo no funciona bien en zonas de alto estrés y suele reservarse para pequeñas reparaciones.
Hay varios factores que influyen en la eficacia de un pegamento o adhesivo para una aplicación particular. Además de la estructura química del adhesivo, las condiciones de la superficie deben ser apropiadas para la unión. También se debe considerar el tamaño del sustrato y los requisitos estándar o de calidad. El costo del adhesivo, el equipo de dosificación y curado y la mano de obra también son consideraciones importantes.
La capacidad del adhesivo para penetrar la superficie del sustrato es crucial para una buena adhesión. Esto es función de la capacidad humectante del adhesivo y de la compatibilidad de sus grupos moleculares con los del sustrato. El pretratamiento de la superficie puede ayudar a mejorar la capacidad de humectación del adhesivo. También se puede utilizar para eliminar contaminantes que interfieren con el proceso de adhesión.
Los pegamentos están hechos de una variedad de materiales, incluidas proteínas animales, almidones y moléculas sintéticas. Algunos son a base de agua, mientras que otros son a base de solvente. También existen colas a presión y termofusibles. Los pegamentos de celulosa más comunes están hechos de albúmina sérica, un componente sanguíneo que puede extraerse de sangre fresca o seca y mezclarse con álcali para mejorar sus propiedades adhesivas. Otros pegamentos de celulosa incluyen la dextrina y el almidón, que se derivan de plantas.
Hay muchos tipos diferentes de pegamentos y cada uno tiene sus ventajas únicas. Algunos son más fuertes que otros, mientras que otros pueden soportar mejor ciertos tipos de superficies. Incluso existen algunos pegamentos que se pueden disolver en agua o alcohol, lo que los hace más versátiles. Lo más importante que debes recordar al elegir un pegamento es elegir el que mejor se adapte a tus necesidades. No existe un pegamento universal, pero puedes encontrar el perfecto para cualquier trabajo teniendo en cuenta sus características y usos.