Qué es un adhesivo? (2ª parte: resistencia interna del adhesivo)

Hola!!!

si lo recuerdas, cuando estuve hablando de lo que era un adhesivo (Qué es un adhesivo?), dejé abierta la parte de la cohesión interna y de la adhesión a los substratos. Pues bien, retomando esto, ahora hablaré de la cohesión interna de los adhesivos.

Esta propiedad del material depende directamente del tipo de polímero del que se trate. Es decir, en general, de si es un polímero termoestable, termoplástico o elastómero

Esto ya se te había ocurrido? Como buenos polímeros, los adhesivos tienen su mismo comportamiento dependiendo, en general, de la familia a la que pertenezcan. Por ejemplo, dentro de los adhesivos reactivos, los adhesivos en base Epoxy, fenólicos, etc. son, normalmente, termostables; los adhesivos en base a cianoacrilato o los metilmetacrilatos (acrílicos) son, en general, termoplásticos; y los adhesivos en base a silicona o los silanos modificados (MS) son elastómeros. Los conocidos adhesivos de poliuretano pueden ser de cualquier tipo, dependiendo de su formulación y su método de curado. La mayoría de los adhesivos no reactivos son termoplásticos, como por ejemplo los hotmelt o los adhesivos de contacto. (Existen muchas más familias de adhesivos, estos son sólo ejemplos. Si quieres saber alguna más, ya sabes! Pregúntame sin miedo!).

Llegados a este punto, creo que te interesará saber qué implica que un polímero sea termoestable, termoplástico o elastómero. A continuación, voy a presentar las propiedades más importantes de cada uno y si es posible, te pediría que relacionaras estas propiedades con los adhesivos que tú conoces (… se parecen?):

Termoplásticos:

• Los polímeros termoplásticos están formados por macromoléculas lineales o ramificadas que están entrecruzadas entre sí de manera arbitraria (termoplásticos amorfos) u ordenada (termoplásticos cristalinos) y que se mantienen unidas por enlaces intermoleculares (atracciones electrostáticas o fuerzas de Van der Waals). (Para que te sitúes, serían, por ejemplo, como unos espaguetis!!)

• Los termoplásticos se pueden fundir a elevadas temperaturas (termoplásticos cristalinos) o reblandecerse (termoplásticos amorfos). Pero volverían a su composición original una vez enfriados.
• Se pueden soldar a través de ultrasonidos, vibraciones, etc. 
• Se hinchan en ciertos disolventes. 
• Son solubles en ciertos disolventes.
• Su comportamiento mecánico depende del grado de cristalinización del polímero, siendo flexible en el caso de los amorfos y rígido cuando el grado de cristalinización es elevado.  
• Tienden a deformarse bajo carga constante a lo largo del tiempo (creep). (Seguro que alguna vez te ha pasado que cuando vas camino a casa después de ir al supermercado y haber hecho tus compras, las bolsas de plástico (que antes daban…) se van deformando de manera constante…hasta que casi tocan el suelo!!).
• Ejemplos de estos polímeros son el polietileno (PE), policarbonato (PC), la poliamida (PA), el metacrilato (PMMA)… y como adhesivos, los cianoacrilatos, los acrílicos (bicomponentes y curados por radiación UV), los epoxy activados por UV, poliimidas y adhesivos no reactivos (adhesivos de contacto, hotmelts, etc.)

Termoestables:

• Están formados por macromoléculas altamente entrelazadas cuyos puntos de unión son enlaces químicos, bastante más poderosos que en el caso anterior. (Como símil, imagínate una red de pesca, donde los nudos son cada uno de esos enlaces químicos).

• Como indica su nombre, son altamente estables con la temperatura y no se pueden fundir. En su lugar, se degradan y descomponen a altas temperaturas, destruyéndose la estructura del polímero.
• En general, tampoco pueden soldarse.
• No se suelen hinchar bajo la acción de disolventes.
• Son insolubles. En algún caso, se puede descomponer el polímero.
• Mecánicamente son rígidos y con poca capacidad de deformación.
• Resisten muy bien las cargas a lo largo del tiempo. No sufren creep.
• Ejemplos de estos adhesivos serían la mayoría de los epoxy, poliuretanos (algunos bicomponentes y los monocomponentes de curado a elevada temperatura), los adhesivos anaeróbicos, el poliéster insaturado, las resinas fenólicas, etc.
• La mayoría son adhesivos aptos para funcionar como polímero matriz en los composites (por ejemplo, poliéster reforzado con fibra de vidrio, etc.).

Elastómeros:

• Están formados por macromoléculas entrecruzadas y ligeramente entrelazadas donde aparecen ciertos puntos de unión con enlace químico. Se podría decir que, estructuralmente, están a medio camino entre los dos anteriores. (como ejemplo visual, podría ser un tejido de punto, donde el hilo de lana está entrecruzado con otros hilos y en ciertos puntos hay unos nudos que lo unen fuertemente a otros hilos).

• No se pueden fundir. Es más, se descomponen a elevadas temperaturas.
• En general, tampoco se pueden soldar.
• Se pueden hinchar en ciertos disolventes.
• Son insolubles, aunque se podrían llegar a descomponer en ciertos líquidos.
• Mecánicamente, tienen un comportamiento elástico flexible.
• Generalmente, tienen peor comportamiento al creep que los termoplásticos.
• Ejemplos de estos polímeros serían el caucho sintético (estireno-butadieno), el neopreno (policloropreno), EPDM, etc. Y como adhesivos, estarían las siliconas, los silanos modificados, los poliuretanos (algunos bicompomentes y los monocomponentes de curado por humedad), los polisulfidos.

Por último, como verás, no he profundizado mucho en el comportamiento mecánico de estos polímeros. Lo he hecho así porque éste depende mucho de la temperatura y de la historia previa que haya tenido nuestro material y por tanto, quizás sea mejor abordarlo en otro post en el futuro.

Por lo demás, qué te parece? Te he podido aclarar un poco más lo que son los adhesivos?