Adhesivos y Sellantes: Secretos de la Unión Perfecta y Duradera de Materiales

Adhesivos y Sellantes: Fundamentos Esenciales para una Unión Duradera

Los adhesivos y sellantes son componentes cruciales en innumerables aplicaciones industriales y domésticas. Comprender sus principios de funcionamiento es fundamental para asegurar uniones robustas y duraderas.

Mecanismos de Adhesión: ¿Cómo se Unen los Materiales?

Existen tres claves fundamentales que explican por qué un adhesivo logra unir superficies:

• Interacción Dipolo-Dipolo: Es la atracción entre el extremo positivo de una molécula y el negativo de otra. A mayor polaridad, mayores serán las fuerzas de atracción o repulsión, influyendo directamente en la fuerza de la unión.
• Interacciones Químicas y Físicas: Se produce una reacción química entre las moléculas del adhesivo y el sustrato, formando enlaces covalentes o iónicos que contribuyen significativamente a la resistencia del pegado. También pueden existir interacciones físicas como las fuerzas de Van der Waals.
• Anclaje Micromecánico: El adhesivo penetra en las irregularidades microscópicas de la superficie del sustrato, creando un efecto de "anclaje" físico que aumenta la resistencia mecánica de la unión.

Características Clave para la Efectividad del Pegado

Existen tres características básicas que influyen directamente en la efectividad y durabilidad de una unión adhesiva:

Adhesión

La adhesión se refiere a las fuerzas generadas por la interacción física y/o química entre el adhesivo y el sustrato. Cuanto mayor sea esta interacción, mayor será la fuerza que mantiene unido el adhesivo a la superficie.

Claves para una Buena Adhesión:

• Buena unión intrínseca entre el adhesivo y el sustrato.
• Sustrato libre de contaminantes (polvo, grasa, humedad, etc.).
• Aumentar, si es posible, la rugosidad de la superficie para favorecer el anclaje micromecánico.

Cohesión

La cohesión son las fuerzas internas que mantienen unidas las moléculas del propio adhesivo, evitando que este se rompa internamente. Una buena cohesión es vital para la integridad del material adhesivo.

Claves para una Buena Cohesión:

• Depende únicamente de la formulación y propiedades intrínsecas del adhesivo.
• Se puede alterar con tratamientos específicos, las condiciones durante la aplicación, la temperatura de endurecimiento y el tiempo de curado.

Capacidad de Mojado

La capacidad de mojado es la habilidad de un líquido (el adhesivo) para extenderse y formar una superficie de contacto íntima con un sólido (el sustrato). Una buena capacidad de mojado es crucial para que el adhesivo entre en contacto con todas las irregularidades de la superficie.

Si el ángulo de contacto entre la superficie y el líquido es menor o igual a 90º, la capacidad de mojado es alta (indicando una baja tensión superficial del líquido sobre el sólido). Si el ángulo es mayor a 90º, la capacidad de mojado es baja (indicando una alta tensión superficial).

Claves para Mejorar la Capacidad de Mojado:

• Elección adecuada del adhesivo para los diferentes sustratos.
• Utilización de imprimaciones o primers que modifiquen la energía superficial del sustrato.
• Tratamiento de la superficie del sustrato (limpieza, abrasión, activación, etc.).

Modos de Fallo en Uniones Adhesivas

Para evaluar la resistencia y el comportamiento de una unión adhesiva, se realizan ensayos hasta la rotura. Durante estos ensayos, pueden observarse tres modos principales de fallo:

• Separación por Adhesión (Fallo Adhesivo): Se produce en la interfaz entre el sustrato y el adhesivo. Indica una unión débil entre ambos materiales.
• Separación por Cohesión (Fallo Cohesivo): La rotura ocurre dentro del propio adhesivo. Este es el modo de fallo más deseable, ya que indica que la fuerza de la unión adhesiva es superior a la resistencia interna del adhesivo.
• Rotura del Sustrato (Fallo del Sustrato): El sustrato se rompe antes que la unión adhesiva. Esto significa que tanto la adhesión como la cohesión del adhesivo son superiores a la resistencia del material base.

Es importante destacar que predecir qué modo de rotura tendrá una unión específica entre un sustrato y un adhesivo en particular es complejo, ya que depende de múltiples factores. Por esta razón, la realización de estos ensayos es indispensable para caracterizar y optimizar las uniones adhesivas.