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:. INTRODUCCION A LOS ADHESIVOS

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Adhesión - Definición y concepto de adhesión

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¿Que es la adhesión?

En la actualidad existen varias teorías que tratan de explicar el fenómeno de la adhesión de los adhesivos en los sustratos donde se aplican, no existiendo una teoría unificada que justifique todos los casos, siendo necesario el uso y combinación de las distintas teorías disponibles para justificar los casos particulares.

Definición de adhesión – La adhesión corresponde al conjunto de fuerzas o mecanismos que mantiene unido el adhesivo con el sustrato sobre el que se ha aplicado, el término de adhesión hace referencia a una fina capa (capa límite) existente entre el sustrato y el propio adhesivo.

En la definición de adhesión se utiliza 2 conceptos importantes a definir:

  • Fuerza o mecanismos que mantiene unido el adhesivo con cada sustrato.

  • Capa límite.

Las fuerzas o mecanismos se refieren tanto a las fuerzas creadas por las fuerzas intermoleculares, los enlaces químicos así como mecanismos de anclaje mediante rugosidad, adsorción y difusión.

El fenómenos de adsorción se produce cuando parte de los polímeros del adhesivo entra en contacto con el sustrato pero no lo atraviesan, manteniendose unidos a este mediante la acción de las fuerzas intermoleculares y/o enlaces químicos que se desarrollan en la zona de adhesión denominada capa límite o interfase. Podemos definir la adsorción como la adhesión del adhesivo sin penetración al sustrato.

Por el contrario en el fenómeno de difusión parte los polímeros que conforma el adhesivos atraviesa al sustrato, generando puntos unión y anclaje entrelazando ambos materiales. Podemos definir la difusión como la adhesión del adhesivo con penetración al sustrato.

La capa límite se refiere a una fina capa correspondiente a las interfases entre el sustrato y el adhesivo en donde se producen todas las fuerzas mencionadas anteriormente.

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La adhesión está parametrizada bajo 2 conceptos:

Energía de adhesión: Representa la suma de todas las energias producidas por las interacciones (enlaces químicos, momentos dipolares, así como fuerzas electrostáticas y mecanismos de anclaje, adsorción y difusión.) que se desarrollan en la capa límite.

Trabajo reversible de adhesión: Representa el trabajo que tenemos que aplicar para superar la suma de todas las interacciones o fuerzas y mecanismos que se desarrollan en la capa límite.

Tal y como se ha citado anteriormente, existen diversas teorías y modelos que tratan de explicar el fenómeno de la adhesión, no existiendo actualmente un modelo unificado que explique todos los casos, las siguientes teorías son los modelos vigentes que explican dicho fenómeno:

  • Modelo mecánico

  • Teoría de la difusión

  • Teoría electrostática de la adhesión

  • Teoría termodinámica de la adhesión

Con objeto de garantizar la calidad de la adhesión entre dos materiales es importante cumplir los siguientes 2 parámetros:

flecha Elección de la preparación y limpieza adecuada al sustrato que se quiere aplicar el adhesivo.

flecha Elección correcta del adhesivo durante la fase del diseño, tanto por la compatibilidad del adhesivo con el sustrato, los efectos del envejecimiento que puede soportar el adhesivo, así como los coeficientes de expansión térmica de los sustratos.

El uso de ensayos destructivos permite evaluar la correcta adhesión de una unión según el tipo de fractura (cohesiva, adhesiva o mixta) y el valor de la resistencia de fractura obtenida del ensayo.

Los ensayos destructivos más habituales utilizados para evaluar la adhesión son:

  • Ensayos de cizalladura

  • Ensayos de torsión

  • Ensayos de pelado

Las probetas que se realizan para hacer estos tipos de ensayos pueden ser sometidas a condiciones climáticas, químicas o físicas previamente (luz ultravioleta, niebla salina…), con objeto de valorar el efecto del envejecimiento que puede soportar la adhesión durante la vida en uso de la unión.

Ante la importancia que tiene este fenómeno en diversos campos de la ciencia, el fenómeno de la adhesión es en la actualidad estudiado en múltiples centros de investigación y desarrollo, en un futuro próximo todo este conocimiento nos permitirá desarrollar y sintetizar adhesivos capaces de unir cualquier tipo de material bajo cualquier tipo de condición.

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