El adhesivo se puede usar indistintamente con pegamento, cemento, mucílago o pasta, y se aplica cualquier sustancia a una superficie, oa ambas superficies, de dos elementos separados que los une y resiste su separación. Los adjetivos pueden usarse junto con la palabra «adhesivo» para describir propiedades basadas en la forma física o química de la sustancia, el tipo de materiales unidos o las condiciones bajo las cuales se aplica.

El uso de adhesivos ofrece muchas ventajas sobre las técnicas de unión tales como costura, fijación mecánica, unión térmica, etc. Esto incluye la capacidad de unir diferentes materiales, distribuir el estrés más eficientemente a través de la unión, la rentabilidad de un proceso fácilmente mecanizado, una mejora en el diseño estético y una mayor flexibilidad de diseño. Las desventajas del uso de adhesivo incluyen una menor estabilidad a altas temperaturas, debilidad relativa en la unión de objetos grandes con un área de superficie de unión pequeña, y una mayor dificultad para separar objetos durante la prueba. Los adhesivos generalmente se organizan por el método de adhesión. Estos se organizan luego en adhesivos reactivos y no reactivos, que se refiere a si el adhesivo reacciona químicamente para endurecerse. Alternativamente, pueden organizarse según si el stock en bruto es de origen natural o sintético, o por su fase física inicial.

Los adhesivos se pueden encontrar de forma natural o producidos sintéticamente. El primer uso humano de sustancias adhesivas fue hace aproximadamente 200,000 años, cuando los neandertales producían alquitrán a partir de la destilación seca de la corteza de abedul para usar en herramientas de piedra vinculantes y mangos de madera. Las primeras referencias a adhesivos en literatura aparecieron por primera vez en aproximadamente 2000 a. Los griegos y los romanos hicieron grandes contribuciones al desarrollo de adhesivos. En Europa, el pegamento no se usó ampliamente hasta el período AD 1500-1700. Desde entonces hasta la década de 1900, los aumentos en el uso de adhesivos y el descubrimiento fueron relativamente graduales. Solo desde el siglo pasado, el desarrollo de adhesivos sintéticos se aceleró rápidamente, y la innovación en el campo continúa hasta el presente.

caracteristicas:
Buen contacto
La mayoría de los materiales no se pegan porque para que se adhieran dos objetos, es necesario, por una parte, que los átomos de los materiales que componen los objetos ejerzan una fuerza de atracción sobre los de la otra. Y, por otro lado, muchos átomos deben estar cerca para que esta fuerza sea importante.

Los objetos hechos de materiales rígidos suelen tener una superficie rugosa. Si se ponen en contacto dos objetos, solo la parte superior de las asperezas se tocan y, como resultado, no se adhieren (consulte Rugosidad y adherencia). El adhesivo, por otro lado, «puentea» la rugosidad para entrar en contacto con la mayor parte de la superficie de cada uno de los objetos, incluso cuando es áspera.

En ausencia de tal mecanismo para eludir la rugosidad, la superficie realmente en contacto es demasiado débil y la adhesión es muy baja. Esta es la razón por la cual la mayoría de los objetos no se adhieren entre sí.

Una fuerte disipación
Un adhesivo resiste el pelado no solo porque requiere una gran fuerza para comenzar a pelar, sino aún más porque se debe suministrar una gran cantidad de energía para propagar el pelado.

Tipos
Los adhesivos generalmente se organizan por el método de adhesión. Estos se organizan luego en adhesivos reactivos y no reactivos, que se refiere a si el adhesivo reacciona químicamente para endurecerse. Alternativamente, pueden organizarse según si las existencias en bruto son de origen natural o sintético o por su fase física inicial.

Por reactividad
Hay dos tipos de adhesivos que se endurecen mediante el secado: adhesivos a base de solventes y adhesivos de dispersión de polímeros, también conocidos como adhesivos en emulsión. Los adhesivos basados ​​en solventes son una mezcla de ingredientes (típicamente polímeros) disueltos en un solvente. Adhesivo blanco, adhesivos de contacto y cementos de caucho son miembros de la familia de adhesivos de secado. A medida que el solvente se evapora, el adhesivo se endurece. Dependiendo de la composición química del adhesivo, se adherirán a diferentes materiales en mayor o menor grado.

Los adhesivos de dispersión de polímeros son dispersiones de color blanco lechoso a menudo basadas en acetato de polivinilo (PVAc). Se usan ampliamente en las industrias de la madera y el embalaje. También se usan con telas y componentes basados ​​en tela, y en productos de ingeniería como conos de altavoces.

Sensible a la presión
Los adhesivos sensibles a la presión (PSA) forman un enlace mediante la aplicación de una ligera presión para unir el adhesivo con el adhesivo. Están diseñados para tener un equilibrio entre el flujo y la resistencia al flujo. El enlace se forma porque el adhesivo es lo suficientemente suave para fluir (es decir, «húmedo») hacia el adhesivo. La unión tiene fuerza porque el adhesivo es lo suficientemente duro para resistir el flujo cuando se aplica tensión a la unión. Una vez que el adhesivo y el adherendo están muy cerca, las interacciones moleculares, como las fuerzas de van der Waals, se involucran en el enlace, lo que contribuye significativamente a su máxima fortaleza.

Los PSA están diseñados para aplicaciones permanentes o extraíbles. Ejemplos de aplicaciones permanentes incluyen etiquetas de seguridad para equipos de potencia, cinta de aluminio para conductos HVAC, conjunto de molduras interiores de automóviles y películas de amortiguación de sonido / vibraciones. Algunos PSA permanentes de alto rendimiento exhiben altos valores de adhesión y pueden soportar kilogramos de peso por centímetro cuadrado de área de contacto, incluso a temperaturas elevadas. Los PSA permanentes pueden ser inicialmente removibles (por ejemplo, para recuperar productos etiquetados incorrectamente) y desarrollar adherencia a un enlace permanente después de varias horas o días.

Los adhesivos removibles están diseñados para formar una unión temporal, e idealmente se pueden eliminar después de meses o años sin dejar residuos en el adhesivo. Los adhesivos removibles se usan en aplicaciones tales como películas protectoras de superficies, cintas protectoras, marcadores y etiquetas, etiquetas de códigos de barras, etiquetas de marcado de precios, materiales gráficos promocionales y para el contacto con la piel (vendajes para el cuidado de heridas, electrodos EKG, cinta atlética, analgésico y transdérmico parches, etc.). Algunos adhesivos removibles están diseñados para pegarse y despegarse repetidamente. Tienen baja adhesión y generalmente no pueden soportar mucho peso. Adhesivo sensible a la presión se utiliza en notas post-it.

Los adhesivos sensibles a la presión se fabrican con un portador líquido o en forma sólida al 100%. Los artículos están hechos de PSA líquidos al recubrir el adhesivo y secar el solvente o el agua. Se pueden calentar adicionalmente para iniciar una reacción de reticulación y aumentar el peso molecular. Los PSA 100% sólidos pueden ser polímeros de baja viscosidad recubiertos y luego reaccionados con radiación para aumentar el peso molecular y formar el adhesivo, o pueden ser materiales de alta viscosidad que se calientan para reducir la viscosidad lo suficiente para permitir el recubrimiento y luego se enfrían a su formar. La principal materia prima para PSA son los polímeros a base de acrilato.

Contacto
Los adhesivos de contacto se utilizan en enlaces fuertes con alta resistencia a la cizalladura como laminados, como la unión de Formica a un mostrador de madera, y en calzado, como en la unión de suelas a palas.

El caucho natural y el policloropreno (neopreno) son adhesivos de contacto comúnmente utilizados. Ambos elastómeros experimentan cristalización por deformación. En la industria de la construcción, se utiliza un adhesivo patentado especializado conocido como «uñas líquidas». Esto también hace frente a tareas tales como el sellado de césped artificial.

Los adhesivos de contacto deben aplicarse a ambas superficies y deben dejarse secar durante un tiempo antes de juntar las dos superficies. Algunos adhesivos de contacto requieren hasta 24 horas para secarse antes de que las superficies se mantengan unidas. Una vez que las superficies se juntan, la unión se forma muy rápidamente. Por lo general, no es necesario aplicar presión durante mucho tiempo, por lo que hay menos necesidad de abrazaderas.

Caliente
Los adhesivos en caliente, también conocidos como adhesivos de fusión en caliente, son termoplásticos aplicados en forma fundida (en el rango de 65-180 ° C) que se solidifican al enfriar para formar enlaces fuertes entre una amplia gama de materiales. Los hot-melts a base de etileno-acetato de vinilo son particularmente populares para las artesanías debido a su facilidad de uso y la amplia gama de materiales comunes a los que se pueden unir. Una pistola de pegamento (que se muestra a la derecha) es un método para aplicar adhesivos en caliente. La pistola de pegamento derrite el adhesivo sólido, luego permite que el líquido pase a través de su barril sobre el material, donde se solidifica.

El pegamento termoplástico pudo haber sido inventado alrededor de 1940 por Procter & Gamble como una solución al problema de que los adhesivos a base de agua, comúnmente usados ​​en el empaquetado en ese momento, fallaban en climas húmedos, causando que los paquetes se abrieran.

Reactivo
Multiparte
Los adhesivos multicomponentes se endurecen al mezclar dos o más componentes que reaccionan químicamente. Esta reacción hace que los polímeros se reticulen en acrílicos, uretanos y epóxicos. Consulte polímeros termoendurecibles.

Existen varias combinaciones comerciales de adhesivos multicomponentes en uso en la industria. Algunas de estas combinaciones son:

Resina de poliéster – resina de poliuretano
Los componentes individuales de un adhesivo multicomponente no son adhesivos por naturaleza. Los componentes individuales reaccionan entre sí después de mezclarse y muestran una adhesión total solo durante el curado. Las resinas multicomponente pueden ser a base de solvente o sin solvente. Los solventes presentes en los adhesivos son un medio para el poliéster o la resina de poliuretano. El solvente se seca durante el proceso de curado.

Adhesivos premezclados y congelados
Los adhesivos premezclados y congelados (PMF) son adhesivos que se mezclan, desairean, envasan y congelan. Como es necesario que las PMF permanezcan congeladas antes del uso, una vez que se congelan a -80 ° C, se envían con hielo seco y deben almacenarse a -40 ° C o menos. Los adhesivos PMF eliminan los errores de mezclado del usuario final y reducen la exposición de los agentes de curado que pueden contener irritantes o toxinas. Los PMF se introdujeron comercialmente en la década de 1960 y se usan comúnmente en la industria aeroespacial y de defensa.

Una parte
Los adhesivos de una parte se endurecen a través de una reacción química con una fuente de energía externa, como radiación, calor y humedad.

Los adhesivos de curado por luz ultravioleta (UV), también conocidos como materiales de fotopolimerización (LCM), se han hecho populares en el sector de fabricación debido a su rápido tiempo de curado y su fuerte resistencia de unión. Los adhesivos fotopolimerizables pueden curar en tan solo un segundo y muchas formulaciones pueden unir sustratos (materiales) diferentes y soportar temperaturas extremas. Estas cualidades hacen que los adhesivos de curado UV sean esenciales para la fabricación de artículos en muchos mercados industriales, como la electrónica, las telecomunicaciones, la medicina, la industria aeroespacial, el vidrio y la óptica. A diferencia de los adhesivos tradicionales, los adhesivos de curado con luz UV no solo unen materiales sino que también se pueden usar para sellar y recubrir productos. Generalmente son a base de acrílico.

Los adhesivos de curado térmico consisten en una mezcla prefabricada de dos o más componentes. Cuando se aplica calor, los componentes reaccionan y se reticulan. Este tipo de adhesivo incluye epoxis termoendurecibles, uretanos y poliimidas.

Los adhesivos de curado por humedad se curan cuando reaccionan con la humedad presente en la superficie del sustrato o en el aire. Este tipo de adhesivo incluye cianoacrilatos y uretanos.
Por origen
Natural
Los adhesivos naturales están hechos de fuentes orgánicas tales como almidón vegetal (dextrina), resinas naturales o animales (por ejemplo, caseína con proteína de leche y colas animales a base de cuero). Estos a menudo se conocen como bioadhesivos.

Un ejemplo es una pasta simple hecha al cocinar harina en agua. Los adhesivos a base de almidón se utilizan en cartón corrugado y producción de sacos de papel, bobinas de tubos de papel y adhesivos para empapelados. El pegamento de caseína se usa principalmente para adherir etiquetas de botellas de vidrio. Los pegamentos animales se han usado tradicionalmente en encuadernación, unión de madera y muchas otras áreas, pero ahora se sustituyen en gran parte por pegamentos sintéticos, excepto en aplicaciones especializadas, como la producción y reparación de instrumentos de cuerda. La albúmina hecha a partir del componente de proteína de la sangre se ha utilizado en la industria de la madera contrachapada. La masonita, un tablero de madera prensada, se unió originalmente utilizando lignina de madera natural, un polímero orgánico, aunque la mayoría de los tableros de partículas modernos como el MDF usan resinas sintéticas termoendurecibles.

Sintético
Los adhesivos sintéticos se basan en elastómeros, termoplásticos, emulsiones y termoestables. Ejemplos de adhesivos termoendurecibles son: epoxi, poliuretano, cianoacrilato y polímeros acrílicos. El primer adhesivo sintético producido comercialmente fue Karlsons Klister en la década de 1920.

Solicitud
Los aplicadores de adhesivos diferentes están diseñados de acuerdo con el adhesivo que se utiliza y el tamaño del área a la que se aplicará el adhesivo. El adhesivo se aplica a uno o ambos materiales que se unen. Las piezas están alineadas y se agrega presión para ayudar en la adhesión y eliminar la unión de las burbujas de aire.

Las formas comunes de aplicar un adhesivo incluyen cepillos, rodillos, utilizando películas o pelets, pistolas de pulverización y pistolas aplicadoras (por ejemplo, pistola de calafateo). Todos estos se pueden usar de forma manual o automática como parte de una máquina.

Para que un adhesivo sea efectivo debe tener tres propiedades principales. Debe ser capaz de mojar el sustrato. Debe endurecer [nota: no todos los adhesivos se endurecen] y finalmente debe poder transmitir la carga entre las dos superficies / sustratos que se adhieren.

Adherencia, la unión entre el adhesivo y el sustrato puede ocurrir ya sea por medios mecánicos, en los cuales el adhesivo se abre paso en pequeños poros del sustrato, o por uno de varios mecanismos químicos. La fuerza de la adhesión depende de muchos factores, incluidos los medios por los cuales ocurre.

En algunos casos, se produce una unión química real entre el adhesivo y el sustrato. En otros, las fuerzas electrostáticas, como en la electricidad estática, mantienen juntas las sustancias. Un tercer mecanismo involucra las fuerzas de van der Waals que se desarrollan entre las moléculas. Un cuarto medio involucra la difusión del pegamento con ayuda de la humedad en el sustrato, seguido por el endurecimiento.

La calidad de la unión adhesiva depende en gran medida de la capacidad del adhesivo para cubrir eficazmente (mojar) el área del sustrato. Esto sucede cuando la energía superficial del sustrato es mayor que la energía superficial del adhesivo. Sin embargo, los adhesivos de alta resistencia tienen una gran energía superficial. Por lo tanto, su aplicación es problemática para materiales de baja energía tales como polímeros. Para resolver este problema, el tratamiento superficial puede usarse para aumentar la energía de la superficie como paso de preparación antes de la unión adhesiva. Es importante destacar que la preparación de la superficie proporciona una superficie reproducible que permite resultados de adhesión uniformes. Las técnicas de activación de superficie comúnmente utilizadas incluyen la activación por plasma, el tratamiento de llama y la preparación de química húmeda.