Un aglutinante es cualquier material o sustancia que retiene o atrae a otros materiales para formar un todo cohesivo mecánicamente, químicamente, mediante adhesión o cohesión.
Astringentes son sustancias que pueden endurecerse como resultado de procesos físicos y químicos. Al pasar de la masa al estado similar a una piedra, el material vinculante une las piedras o los granos agregados entre sí. Esta propiedad de los aglutinantes se utiliza para la fabricación de morteros: albañilería, yeso y especiales, así como hormigones, ladrillos de silicato, cemento de amianto y otras materias primas.
Astringentes en la estructura se dividen en orgánicos e inorgánicos (minerales). Para orgánicos incluyen betún, alquitrán, cola animal, polímeros. Entran en funcionamiento calentándose, derritiéndose o disolviéndose en líquidos orgánicos. Inorgánicos incluyen cal, cemento, yeso de construcción, cemento de magnesia, vidrio líquido, etc. Por lo general, se cierran con agua, con menos frecuencia mediante soluciones acuosas de sales. A su vez, están divididos en astringentes de aire, hidráulicos, ácidos y endurecimiento astringente en autoclave.
En un sentido más estricto, los aglutinantes son sustancias líquidas o similares a una masa que se endurecen mediante un proceso químico o físico y unen fibras, polvo de relleno y otras partículas añadidas en él. Los ejemplos incluyen pegamento, adhesivo y engrosamiento.
Ejemplos de aglutinantes mecánicos son piedras de unión en mampostería y vigas de unión en marcos de madera.
Clasificación
Los aglutinantes se clasifican libremente como orgánicos (bitums, pegamentos de animales y plantas, polímeros) e inorgánicos (cal, cemento, yeso, vidrio líquido, etc.).
En base a su resistencia química, los aglutinantes se clasifican por el campo de uso: no hidráulico (yeso, cemento para aire, magnesia, cal hidratada), hidráulico (cemento romano, cemento portland, cal hidráulica), resistente a los ácidos (cemento de fluoruro de silicio , cemento de cuarzo), y esterilizable en autoclave (endurecimiento a 170 a 300 ° C, es decir, presión de 8-16 atm y, por ejemplo, comprende materiales de CaSiO3).
Propiedades físicas
Algunos materiales etiquetados como aglutinantes como el cemento tienen una alta resistencia a la compresión pero baja resistencia a la tracción y deben reforzarse con material fibroso o varillas corrugadas si se aplican fuerzas de tensión y cortante.
Otros agentes aglutinantes como las resinas pueden ser duros y posiblemente elásticos, pero no pueden soportar la fuerza de compresión ni la tensión. La resistencia a la tracción se mejora mucho en los materiales compuestos que consisten en resina como matriz y fibra como refuerzo. La resistencia a la compresión se puede mejorar agregando material de relleno.
Físicamente
En emulsiones y dispersiones, el aglutinante se suspende en un disolvente o diluyente. La solidificación física se produce por evaporación o secado del disolvente. Los componentes activos del aglutinante se aproximan y desarrollan una cohesión mutua aún más fuerte. Ejemplos de aglutinantes que se solidifican físicamente son resinas poliméricas y acrílicas.
Algunos aglutinantes solidificados físicamente pueden redisolverse mediante la adición de disolvente, v.g. Nitrocelulosa (nitrato de celulosa), caucho clorado y pegamento o pasta.
Químico
Este tipo de enlace es una reacción química de los componentes, i. H. generalmente se basa en la formación de cadenas de polímeros, que también se llama entrecruzamiento, resinificación o polimerización.
Si se incluye un disolvente, la unión débil de las moléculas del disolvente a las moléculas del aglutinante impide inicialmente la reticulación del aglutinante. Solo cuando el disolvente se ha volatilizado, el aglutinante se solidifica. En algunos casos, el aglutinante se solidifica sin una reducción significativa en el volumen o el peso, p. B. en resinas de dos componentes.
El endurecimiento químico se puede hacer de diferentes maneras:
por oxidación, es decir, absorción de oxígeno atmosférico y posterior polimerización (por ejemplo, para aceites de secado, resina natural y algunas resinas sintéticas como resina alquídica y ésteres epoxi)
por polimerización (como en el caso del poliéster)
Por policondensación (como en resinas de condensación como resina fenólica, resina de urea y resina de melamina), en este caso, el agua u otra sustancia se libera en la reticulación y se evapora
por poliadición (como en resinas de reacción como poliuretano y resina epoxi)
por polimerización de cadena
En algunos materiales, la reticulación viene solo añadiendo un endurecedor (por ejemplo, resina epoxi y poliéster), un agente de reticulación (azufre, peróxidos u óxidos metálicos en la vulcanización del caucho), un catalizador (por ejemplo, ácido o secantes) o mediante el suministro de calor o radiación UV.
El secado químico es irreversible.
Caracteristicas
En el proceso de endurecimiento de un aglutinante, se distinguen dos fases. Durante la primera fase, llamada salida, se pasa de la fluidez inicial a una masa más sustancial capaz de mantener la forma impartida. El ajuste es seguido por el endurecimiento, en el que hay un aumento continuo de la resistencia mecánica.
El zócalo tiene una duración que, según el caso, puede ir de unos minutos a unas pocas decenas de horas, mientras que el endurecimiento se extiende durante un período de tiempo indefinido.
Usos
En el arte, los aglutinantes se usan en la pintura, donde retienen los pigmentos y algunas veces llenan el material para formar pinturas, pasteles y otros materiales. Los aglutinantes utilizados incluyen cera, aceite de linaza, goma arábiga, goma de tragacanto, metilcelulosa, gomas o proteínas, como clara de huevo o caseína. El pegamento se fabrica tradicionalmente mediante el hervor de pezuñas, huesos o piel de animales y luego se mezcla el residuo gelatinoso duro con agua. Los aglutinantes a base de goma natural están hechos de sustancias extraídas de plantas.
Se agregan cantidades más grandes de sustancia seca a los aglutinantes líquidos para moldear o modelar esculturas y relieves.
En la cocina, se usan diversos agentes espesantes comestibles como aglutinantes. Algunos de ellos, p. harina de tapioca, lactosa, sacarosa, celulosa microcristalina, polivinilpirrolidona y varios almidones también se utilizan en farmacología en la fabricación de tabletas.
Los aglutinantes de comprimidos incluyen polvo de lactosa, polvo de sacarosa, almidón de tapioca (harina de yuca) y celulosa microcristalina.
En la construcción de edificios, el concreto usa cemento como aglutinante. El pavimento de asfalto usa aglutinante de betún.
Tradicionalmente, la paja y las fibras naturales se utilizan para fortalecer la arcilla en la construcción de zarzo y embadurnamiento y en la mazorca de material de construcción que de otro modo se volvería quebradiza después del secado. Se agrega arena para mejorar la resistencia a la compresión, la dureza y reducir la contracción.
La propiedad de unión de la arcilla también se usa ampliamente para preparar artículos conformados (por ejemplo, macetas y jarrones) o para unir piezas sólidas (por ejemplo, ladrillos).
En materiales compuestos, las resinas epoxi, poliéster o fenólicas son comunes. En carbono-carbono reforzado, se usa resina de plástico o brea como fuente de carbono liberado por pirólisis. Transite, hypertufa, papercrete y petecrete usaron cemento como aglutinante.
En los explosivos, la cera o polímeros como el poliisobutileno o el caucho de estireno-butadieno se usan a menudo como aglutinantes para explosivos plásticos. Para los explosivos unidos a polímeros, se usan varios polímeros sintéticos.
En los combustibles para cohetes, se usó copolímero de polibutadieno acrilonitrilo en los combustibles de cohetes de refuerzo de combustible sólido de 1960-1970.
Los aglutinantes orgánicos, diseñados para desintegrarse por calor durante la cocción, se utilizan en la sinterización.
Tipos de ligantes
Dependiendo de su composición, los aglutinantes se pueden clasificar en dos familias principales: aglutinantes minerales y aglutinantes orgánicos.
aglutinantes minerales: según cómo estén endurecidos, se pueden clasificar en dos subfamilias:
ligantes aéreos: endurecimiento por aire debido a una reacción de carbonatación: cal aireada, arcillas;
aglutinantes hidráulicos: curado en un ambiente húmedo o en el agua debido a una reacción de hidratación de silicatos o aluminatos: cal hidráulica, cemento (pronta cemento, cemento Portland, cemento aluminoso), yeso, escoria.
aglutinantes orgánicos:
aglutinantes de hidrocarburos: betunes, alquitranes;
resinas y especialmente polímeros: los aminoplastos, por ejemplo, son polímeros ampliamente utilizados en la industria de la madera y sus derivados.
Ligantes minerales
Los aglutinantes inorgánicos (minerales) se llaman sustancias en polvo finamente divididas, que cuando se mezclan con agua (a veces con soluciones salinas) forman una masa plástica, que posteriormente solidifica y une los sólidos sueltos en el monolito.
Todos los aglutinantes minerales se obtienen mediante la siguiente tecnología: 1. Extracción de materias primas; 2. Preparación de materias primas (separación magnética, trituración, lavado); 3. Tostado de materias primas, que se lleva a cabo a diferentes temperaturas; 4. Trituración del aglutinante obtenido;
Todos los aglutinantes minerales se dividen en 4 grupos:
1. Aire astringentes. Estos son astringentes que, después de mezclarse con el agua, se endurecen y duran por mucho tiempo, conservan sus propiedades solo en el aire. Esto se debe al hecho de que los nuevos compuestos de hidrato resultantes son fácilmente solubles en agua. Los ligantes de aire solo deben usarse en condiciones de secado al aire. Ejemplos: yeso, cal de aire, ligantes de magnesio, etc.
2. Ligantes hidráulicos. Estos son astringentes que se endurecen y duran por mucho tiempo conservando sus propiedades en el agua. Se pueden usar durante mucho tiempo en el medio acuático, ya que forman compuestos de hidratos que son resistentes al medio ambiente acuático. Ejemplos: romantsement, portland cement, etc.
3. astringentes resistentes a los ácidos. Estos son astringentes que pueden usarse durante mucho tiempo cuando se exponen a ácidos. Ejemplo: cementos de cuarzo resistentes a los ácidos, silicofluorados, etc.
4. Ligantes de autoclave. Estas son sustancias astringentes que se endurecen solo cuando se procesan en autoclaves, i. E. a una temperatura de 170-300 ° C y una presión de 8 a 16 atmósferas. Ejemplo: todos los aglutinantes obtenidos en base a cal y cualquier componente silíceo o aluminoso.
Ligantes orgánicos
Los aglutinantes orgánicos son mezclas de hidrocarburos de alto peso molecular. Son un material viscoso o líquido que entra en funcionamiento cuando cambia la temperatura o cuando entra en contacto con líquidos orgánicos (en algunos casos, se usa radiación ultravioleta).
Los principales aglutinantes orgánicos son:
1. El betún es una mezcla de hidrocarburos y sus derivados químicos que contienen: oxígeno, azufre, nitrógeno y algunos compuestos metálicos. Se utiliza principalmente como materia prima para el asfalto.
2. Degty – líquidos viscosos de color negro o marrón, que consisten en hidrocarburos y sus derivados sulfurosos, nitrogenados y de oxígeno. Se utilizan en la construcción de carreteras y para la producción de materiales impermeabilizantes.
Agente vinculante de alimentos
Un agente aglutinante de alimentos se utiliza en platos para dar a los productos alimenticios líquidos (como sopas, salsas, salsas y natillas) el grosor deseado sin cambiar demasiado las propiedades del plato, como el sabor.
Hay aglutinantes amiláceos (por ejemplo, harina, harina de patata y maíz) y aglutinantes no amiláceos (huevos, gelatina, mantequilla).
Los aglutinantes que contienen almidón a menudo son inodoros, incoloros e inodoros y tienen la propiedad de hincharse y unirse al líquido tan pronto como se calienta. Un aglutinante comúnmente usado es el almidón de maíz, también conocido con el nombre comercial Maïzena.
La harina se usa a menudo para hacer las salsas y las salsas más espesas. El almidón de maíz se usa a menudo en sopas. El yogur se usa principalmente en Europa del Este y Medio Oriente como aglutinante. Las yemas de huevo son ricas en sabor y le dan un sabor suave a un plato y, por ejemplo, al calentarlo en una crema pastelera se espesa.
Binder debe usarse con cuidado en los platos. Algunos encuadernadores pierden poder tan pronto como se hierve demasiado tiempo o demasiado caliente. La carpeta debe agregarse cuidadosamente al plato durante la preparación. Si se usa demasiado aglutinante, agregar agua puede proporcionar una solución, pero esto da como resultado la pérdida de sabor y textura. Además, el uso de algunos aglutinantes puede ser perjudicial para las personas que padecen celiaquía o intolerancia al gluten.
En pintura
Una pintura consta de dos ingredientes: el pigmento o tinte y el aglutinante.
La carpeta cumple tres funciones:
dé cohesión a los pigmentos para que el material pictórico pueda manipularse con un pincel o un cuchillo. El aglutinante recubre el polvo de pigmento y la aglutinante para formar una pasta más o menos líquida o espesa;
permita que el material de color se seque y se endurezca para formar una película pictórica fuerte y duradera. Esta solidificación (o siccativación en el caso del aceite) puede ser permanente (acrílico, acuarela) o reversible (gouache, cera).
Dale un aspecto particular y deseado a un tipo de pintura3 (mate, brillante, espejo, etc.)
En el campo artístico
Entre los diversos aglutinantes disponibles para el pintor se encuentran:
aceite de secado (aceite de linaza, aceite de cártamo, aceite de nuez, aceite de amapola) para pintura al óleo;
goma arábiga para acuarela y gouache);
resinas alquídicas, acrílicas o de vinilo para pinturas del mismo nombre;
el huevo para el tempera;
cera para pintura encáustica y pasteles de cera.
En el campo industrial y en la construcción de pintura
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Aquí hay una lista de diez carpetas4:
el aglutinante de vinilo;
el aglutinante acrílico;
ligantes alquídicos y glicero-ftálicos;
el aglutinante de siloxano;
el aglutinante epoxi;
el aglutinante de poliuretano;
aglutinantes alquídicos de uretano;
aceite de linaza;
cera de abejas;
Lima.
En las tintas
Las tintas en el Lejano Oriente (consulte la tinta de India) en la impresión tradicional (impresa), ya sea artística o industrial, como en la escritura de pincel están hechas de hollín que se mezcla con agua, que es suficiente para unir hollín y papel.
La tinta tipográfica inventada por Guttenberg utiliza aceite de linaza como aglutinante, es una de las revoluciones, con la imprenta que la hará famosa.