Química

Adhesivos

Publicado por Ángeles Méndez

Un adhesivo se define como una sustancia que posee la capacidad de conseguir que materiales u objetos permanezcan unidos a través de la adhesión de sus superficies.

Desde tiempos remotos, el hombre ha utilizado productos naturales, resinas, ceras, almidón, azúcar, etc, generalmente en caliente, a modo de adhesivos, con la finalidad de unir diferentes objetos entre si. Se tiene constancia de que los egipcios hace más de 6000 años ya usaban con éxito las reinas como adhesivos para sus cerámicas.

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Hoy en día, se trabaja también con resinas y derivados de la celulosa, elastómeros, y muchos otros productos adhesivos, muy útiles en la industria para diferentes procesos, donde éstos facilitan enormemente el trabajo, como por ejemplo sucede en el empaquetamiento de materiales u objetos, donde a menudo se utilizan adhesivos termo oclusivos, celofán, u otros. Algunos tipos de adhesivos más novedosos, sufren reacciones químicas, y ya comienzan a usarse para reemplazar soldaduras, remaches, etc.

La mejor o peor adherencia que presente un material con respecto a su adhesivo depende de diferentes factores:

– La afinidad que presente el adhesivo por los materiales implicados en la unión. A menudo, algunos adhesivos contienen grupos químicos reactivos, por lo que se hace especialmente importante la afinidad pues pueden producirse reacciones.
– La facilidad con la que el adhesivo pueda distribuirse por la superficie, dando facilidad de entrar en contacto con el objeto o material en cuestión.
– Consistencia, flexibilidad y espesor del adhesivo, así como continuidad de la superficie a tratar.

La adherencia tiene diferentes fuerzas. Para poder entender las técnicas con las que se preparan las superficies de los objetos o materiales, y así poder elegir los adhesivos ideales para cada ocasión, se hace necesario tener conocimientos generales sobre los mecanismos de las adherencias.

La adherencia se encuentra basada en dos tipos diferentes de fuerzas, por un lado tenemos los enlaces de Van der Waals, y por otro lado las uniones químicas. Las fuerzas o enlaces de Van der Waals, se puede decir que son la base en toda adherencia. Son fuerzas que trabajan entre la sustancia adhesiva y el sustrato o material. En cambio los enlaces químicos, provocan adherencias más resistentes, pues estas fuerzas tienen lugar cuando el material cuenta con grupos químicos que puedan llegar a reaccionar con la sustancia adhesiva. Ciertos grupos químicos destacan por la capacidad que poseen para crear enlaces de Van der Waals, mejorando así la adherencia cuando se encuentran presentes, ya sea en el material o en el adhesivo. Así por ejemplo, grupos como los ácidos, los nitrilos o las amidas, poseen una alta atracción de Van der Waals, y grupos como los éteres o los etilenos, tienen una atracción baja, mientras que grupos como los acetatos o los cloruros, poseen una atracción intermedia.

Los polímeros que cuentan con una baja adherencia, pueden llegar a mejorarla a través de la adición de un cierto porcentaje de ácido de tipo orgánicos. Por ejemplo, las resinas con un recubrimiento de cloruro de polivinielideno, presentan una alta mejoría de adherencia al añadírsele en su constitución un mínimo porcentaje de ácido orgánico. Para conseguir que se produzca una buena adherencia, es necesario que los diferentes materiales u objetos entren en un contacto estrecho entre ellos, basándonos en la tensión superficial.

La tensión superficial o fuerza superficial, la poseen todos los materiales, ya se encuentren estos en estado líquido o sólido, conociéndose como tensión superficial cuando hablamos de líquidos, y energía superficial, al tratar los sólidos. Así podemos imaginar una gota de agua y otro líquido sobre una superficie plana, dicha gota tenderá a tomar una forma circular debido a la tensión, en cambio la superficie sólida tiende a entender la gota hacia una forma plana, por lo cual existe una tensión, una lucha entre ambas superficies; cuando la energía superficial que posee el sólido es más alta que con la que cuenta el líquido, la gota terminará por extenderse.

Es importante que las superficies a adherirse se encuentren limpias para poder aumentar la tensión superficial, y por lo tanto, también la adherencia. Hay diferentes formas para preparar las superficies, primeramente es vital eliminar posibles restos de grasa o aceite, pudiendo hacerlo mediante el uso de disolventes, u otros químicos más potentes, como por ejemplo el ataque con mezcla crómica para superficies metálicas. Los cromatos consiguen reaccionar con las superficies metálicas y otorgar una protección frente a las oxidaciones. También es importante que las diferentes superficies sean adheridas entre sí justo después de la limpieza, para que la contaminación del aire no pueda reducir la adherencia.

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