LOCTITE 3090: una grata sorpresa!!!

Hola!!!

he descubierto un nuevo producto.

Uno sencillo, popular, ampliamente implantado en la sociedad… pero al que se le ha dado una vuelta de rosca a su formulación (bien por la innovación!!!!). Se trata de un cianoacrilato (el popular adhesivo instantáneo) pero, bicomponente.

Esto qué quiere decir? Directamente: en lugar de un bote, tenemos dos. Pero no es ninguna desventaja ni un engorro, ya que se suministra en un cartucho doble en formato de jeringuilla. Muy fácil de usar, la verdad.

Vale, pero, que ventajas tiene? unas cuantas. Pero la principal es que es un adhesivo instantáneo que puede utilizarse en uniones con holguras de esta 5 mm porque no necesita la humedad superficial de los substratos para curar, si no que es el segundo componente del adhesivo el que actúa como agente endurecedor (si recuerdas, en el post que hablaba del SuperGlue, decía que cuando lo utilizamos, el espesor de la unión debe ser fino porque el cianoacrilato monocomponente cura con la humedad superficial). Esto supone que las superficies a unir no tienen que ser 100% paralelas (y esto es una ventaja, o no?).

Por otro lado, la velocidad de curado es relativamente rápida para ser un bicomponente: una vez que lo aplicamos, tenemos poco más de 90 segundos para unir las piezas y aunque la resistencia final se obtiene a las 24 horas (dependiendo de la cantidad de producto aplicado, lógicamente), el tiempo de espera para poder manipular las piezas pegadas ronda el puñado de minutos. Lo dicho, no está mal.

Además, la unión que se obtiene es considerablemente resistente. Según ficha técnica, se obtiene una resistencia de hasta 21 MPa en metales, hasta 11 MPa en plásticos e incluso 12 MPa en madera. Como ves, es un adhesivo “multitarea”!!). Traduciendo estos valores a otros “más de andar por casa”, significa que si tenemos una unión de piezas metálicas de, pongamos 10 mm² (5mm x 2mm), podríamos colgar de ellas un peso de 21 kg!

Yo lo he comprobado. He pegado un gancho de acero inoxidable a una placa de policarbonato (una unión de diferentes materiales, siendo el acero altamente aleado complicado de adherir), en una unión de unos 125 mm² (5mm x 25mm) y he colgado de ella un peso que he ido aumentando paulatinamente… y se ha roto (fallo cohesivo) a los 150 kg!!

También he hecho otras pruebas de tenacidad, para ver qué tal aguantaría los impactos… Lo he tirado, en caída libre, desde 3 metros de altura y se ha roto a la quinta… No está mal!

Por último, le he dado donde duele. Por naturaleza, los cianoacrilatos suelen fallar en ambientes húmedos a alta temperatura. Pues bien, he metido la unión en una cámara climática en estas condiciones y además, en ambiente alcalino… (lo que sería un ensayo de envejecimiento acelerado) y se ha producido el fallo adhesivo sobre la pieza de acero inoxidable cuando lo he cargado… Ahora toca ser un poco benévolo… este fallo era algo de esperar!

Por otro lado, en mi opinión, quizás una de las desventajas es el formato en el que se comercializa, ya que se hace en envases de 10 gramos con 7 boquillas mezcladoras estáticas:

• para una aplicación industrial quizás se quede un poco escaso.
• para una aplicación doméstica, dependiendo del tamaño de las uniones, sólo se podría utilizar 7 veces, ya que las boquillas mezcladoras no son reutilizables (el adhesivo se cura en su interior si lo dejamos reposar más de 90 segundos…).

Desde aquí, animo al fabricante (Loctite, Henkel) a que se atreva con más formatos!!!

Como conclusión, puedo decir que me ha sorprendido gratamente este producto (Esta nueva versión de un clásico!), esta vez sí, capaz de competir con otros adhesivos acrílicos o incluso con los potentes epoxy, dependiendo de la aplicación.

El Loctite 3090 ha llegado dispuesto a quedarse!!!

Qué es un adhesivo? (2ª parte: resistencia interna del adhesivo)

Hola!!!

si lo recuerdas, cuando estuve hablando de lo que era un adhesivo (Qué es un adhesivo?), dejé abierta la parte de la cohesión interna y de la adhesión a los substratos. Pues bien, retomando esto, ahora hablaré de la cohesión interna de los adhesivos.

Esta propiedad del material depende directamente del tipo de polímero del que se trate. Es decir, en general, de si es un polímero termoestable, termoplástico o elastómero

Esto ya se te había ocurrido? Como buenos polímeros, los adhesivos tienen su mismo comportamiento dependiendo, en general, de la familia a la que pertenezcan. Por ejemplo, dentro de los adhesivos reactivos, los adhesivos en base Epoxy, fenólicos, etc. son, normalmente, termostables; los adhesivos en base a cianoacrilato o los metilmetacrilatos (acrílicos) son, en general, termoplásticos; y los adhesivos en base a silicona o los silanos modificados (MS) son elastómeros. Los conocidos adhesivos de poliuretano pueden ser de cualquier tipo, dependiendo de su formulación y su método de curado. La mayoría de los adhesivos no reactivos son termoplásticos, como por ejemplo los hotmelt o los adhesivos de contacto. (Existen muchas más familias de adhesivos, estos son sólo ejemplos. Si quieres saber alguna más, ya sabes! Pregúntame sin miedo!).

Llegados a este punto, creo que te interesará saber qué implica que un polímero sea termoestable, termoplástico o elastómero. A continuación, voy a presentar las propiedades más importantes de cada uno y si es posible, te pediría que relacionaras estas propiedades con los adhesivos que tú conoces (… se parecen?):

Termoplásticos:

• Los polímeros termoplásticos están formados por macromoléculas lineales o ramificadas que están entrecruzadas entre sí de manera arbitraria (termoplásticos amorfos) u ordenada (termoplásticos cristalinos) y que se mantienen unidas por enlaces intermoleculares (atracciones electrostáticas o fuerzas de Van der Waals). (Para que te sitúes, serían, por ejemplo, como unos espaguetis!!)

• Los termoplásticos se pueden fundir a elevadas temperaturas (termoplásticos cristalinos) o reblandecerse (termoplásticos amorfos). Pero volverían a su composición original una vez enfriados.
• Se pueden soldar a través de ultrasonidos, vibraciones, etc. 
• Se hinchan en ciertos disolventes. 
• Son solubles en ciertos disolventes.
• Su comportamiento mecánico depende del grado de cristalinización del polímero, siendo flexible en el caso de los amorfos y rígido cuando el grado de cristalinización es elevado.  
• Tienden a deformarse bajo carga constante a lo largo del tiempo (creep). (Seguro que alguna vez te ha pasado que cuando vas camino a casa después de ir al supermercado y haber hecho tus compras, las bolsas de plástico (que antes daban…) se van deformando de manera constante…hasta que casi tocan el suelo!!).
• Ejemplos de estos polímeros son el polietileno (PE), policarbonato (PC), la poliamida (PA), el metacrilato (PMMA)… y como adhesivos, los cianoacrilatos, los acrílicos (bicomponentes y curados por radiación UV), los epoxy activados por UV, poliimidas y adhesivos no reactivos (adhesivos de contacto, hotmelts, etc.)

Termoestables:

• Están formados por macromoléculas altamente entrelazadas cuyos puntos de unión son enlaces químicos, bastante más poderosos que en el caso anterior. (Como símil, imagínate una red de pesca, donde los nudos son cada uno de esos enlaces químicos).

• Como indica su nombre, son altamente estables con la temperatura y no se pueden fundir. En su lugar, se degradan y descomponen a altas temperaturas, destruyéndose la estructura del polímero.
• En general, tampoco pueden soldarse.
• No se suelen hinchar bajo la acción de disolventes.
• Son insolubles. En algún caso, se puede descomponer el polímero.
• Mecánicamente son rígidos y con poca capacidad de deformación.
• Resisten muy bien las cargas a lo largo del tiempo. No sufren creep.
• Ejemplos de estos adhesivos serían la mayoría de los epoxy, poliuretanos (algunos bicomponentes y los monocomponentes de curado a elevada temperatura), los adhesivos anaeróbicos, el poliéster insaturado, las resinas fenólicas, etc.
• La mayoría son adhesivos aptos para funcionar como polímero matriz en los composites (por ejemplo, poliéster reforzado con fibra de vidrio, etc.).

Elastómeros:

• Están formados por macromoléculas entrecruzadas y ligeramente entrelazadas donde aparecen ciertos puntos de unión con enlace químico. Se podría decir que, estructuralmente, están a medio camino entre los dos anteriores. (como ejemplo visual, podría ser un tejido de punto, donde el hilo de lana está entrecruzado con otros hilos y en ciertos puntos hay unos nudos que lo unen fuertemente a otros hilos).

• No se pueden fundir. Es más, se descomponen a elevadas temperaturas.
• En general, tampoco se pueden soldar.
• Se pueden hinchar en ciertos disolventes.
• Son insolubles, aunque se podrían llegar a descomponer en ciertos líquidos.
• Mecánicamente, tienen un comportamiento elástico flexible.
• Generalmente, tienen peor comportamiento al creep que los termoplásticos.
• Ejemplos de estos polímeros serían el caucho sintético (estireno-butadieno), el neopreno (policloropreno), EPDM, etc. Y como adhesivos, estarían las siliconas, los silanos modificados, los poliuretanos (algunos bicompomentes y los monocomponentes de curado por humedad), los polisulfidos.

Por último, como verás, no he profundizado mucho en el comportamiento mecánico de estos polímeros. Lo he hecho así porque éste depende mucho de la temperatura y de la historia previa que haya tenido nuestro material y por tanto, quizás sea mejor abordarlo en otro post en el futuro.

Por lo demás, qué te parece? Te he podido aclarar un poco más lo que son los adhesivos?

Adhesivos naturales

Buenos días,

como casi siempre, la Naturaleza nos sorprende y en este caso lo científicos han encontrado que una bacteria se sujeta a la superficie del substrato con, lo que parece, un adhesivo muy potente.

Navegando por la red, he encontrado el siguiente video:

En este punto, creo que hay que hacer una puntualización:

• la resistencia de un adhesivo se caracteriza por la transmisión de fuerza por unidad de superficie (es decir, una tensión medida, normalmente, en megapascales (MPa)). Es decir, la fuerza transmitida por una unión adhesiva depende del tamaño de la superficie sobre la que se aplica el propio adhesivo.
• según el video: "Los científicos han tenido que aplicar la fuerza necesaria para mover 3 o 4 coches, uno encima del otro" (hablará de moverlos sobre la carretera y no levantarlos, no...?) y "los responsables de esta fijación son unos azucares que la bacteria tiene al final de un tallo".

Pongamos números a esto, a ver qué sale:

• Fuerza necesaria para mover los coches: supongamos, un peso total de 3000 kg, y un coeficiente de rozamiento por rodadura de las ruedas de 0.03, por lo que la fuerza necesaria para moverlos sería de: 900 N.
• Superficie de adhesivo: suponiendo que el tamaño medio de una bacteria ronda las 1 micras, según las proporciones que se ven en el video, el extremo del tallo puede ser... por no exagerar, 10 veces más pequeño, no? vamos a suponer un tallo cilíndrico, de 0.1 micras de diámetro, lo que equivaldría a una superficie sorprendentemente pequeña (nanómetros cuadrados)
• El resultado sería una resistencia de más de 100 gigapascales.

Es decir, estos azúcares tienen una resistencia brutal!!!! (real? o quizás haya algún error en los datos?)

No obstante, otro dato importante es que estas bacterias están permanentemente debajo del agua por lo que, la resistencia al envejecimiento de su adhesivo sí que es algo a tener en cuenta, aunque habría que conocer el tiempo medio que las bacterias están "fijadas".

Qué te parece?

Bienvenida

Querido lector,

bienvenido a la nueva URL del blog de Los adhesivos: más allá de tornillos y soldaduras!!!!

Desde aquí, espero seguir con todo lo que había conseguido en la ubicación anterior e incluso mejorarlo!

Si eres nuevo por aquí (lo primero: bienvenido!! encantado de recibirte!!!), todos los posts anteriores vienen, literalmente, del blog http://ingeniero-adhesivos.blogspot.es, por eso, al leerlos, puede parecer que no tienen una relación temporal lógica.

Muchas gracias por tu atención!!

Me ha tocado dar un curso de formación

Buenos días querido lector!

Después de un pequeño paréntesis vuelvo para contarte una de las experiencias más interesantes que he tenido en este mes de diciembre. Se trata de un pequeño curso de formación (relacionado con los adhesivos… qué si no!!) que impartí a un grupo de personas, ya que me lo pidió un buen amigo.

Estas personas trabajan regularmente con adhesivos, están habituados a ellos y realizan bien su trabajo. Pero… podrían hacerlo mejor? Claro que sí! Para eso se idearon las formaciones continuas!! Y. como ya he dicho en ocasiones anteriores, en el mundo de los adhesivos (para aplicaciones industriales o caseras…) hay que estar bien (in)formado, para saber lo que se hace y por qué se hace y evitar errores (y no decir eso de… “esta cola es una mierda!!!”, uff.. me pongo nervioso cada vez que se lo oigo decir a alguien que la está utilizando mal..).

En mi opinión, esta (in)formación es más importante aún para perderle el miedo y para confiar en su uso.

Lo primero que hice cuando me propusieron esta oportunidad fue analizar el grupo de personas al que iba dirigido y definir bien los objetivos del curso. Es decir, qué quería conseguir que aprendieran y cómo lo quería conseguir. Parecen dos aspectos obvios… pero sobre todo, en el segundo, hay que tener en cuenta a quién te diriges. Debo recordar en este punto algo muy importante y por eso lo voy a poner en un párrafo independiente:

En este mundillo, todos los individuos somos personas, los mandos, los técnicos, los aplicadores… todos!! Por lo tanto, es necesario conocer nuestras inquietudes, qué nos importa e interesa, qué nos afecta… y todos merecemos ser tratados con igualdad y respeto. No estoy hablando del ámbito personal de cada uno (qué lógicamente, eso se debe quedar en la intimidad), si no de los aspectos que influyen en las relaciones laborales (has pensado ya alguna vez que pasas, como mínimo, un tercio de tu día en el trabajo? Más vale que estés a gusto…).

Pues bien, teniendo en cuenta que mis alumnos eran aplicadores, dividí el curso en dos partes:

1. una teórica, donde quería que entendieran el fundamento básico de los adhesivos: qué son, qué tipos hay, cuáles utilizan ellos (importante, para que se sientan identificados), cómo curan, qué factores ambientales les afectan, etc.
2. otra parte práctica y de gestión, para que entendieran que el uso de adhesivos requiere cuidar el proceso, para conseguir uniones de calidad (en otro post te explicaré qué importancia tiene esto, ahora no te preocupes), explicando desde el almacenamiento hasta los tratamientos superficiales más habituales para ellos (existen numerosos tratamientos, pero si no los van a usar a día de hoy… sólo conseguiría aburrirlos…).

Ahora lo importante es el cómo. Es decir, cómo explicar todo esto sin que pierdan el nivel de atención. Yo hice lo siguiente (ya me dirás qué te parece…):

• utilizar una lenguaje “apto para todos los públicos”, es decir, sin excesivos “palabros” técnicos que abrumen a la audiencia (más o menos lo que busco en este blog… lo consigo?)
• utilizar ejemplos prácticos que todos podemos conocer (ejemplo: identificar un elastómero con un tejido de punto... Qué ocurrencia, no??? Pues perfecto para que alguien no iniciado le ponga una imagen a esto tan abstracto!!!);

• identificar la lección con aspectos suyos, de su día a día, para que se sientan identificados;
• pedir su opinión (y escucharla con atención!!) para que expresen su punto de vista, e ir adecuando la presentación (y/o el contenido) a sus intereses, buscando cumplir con mis objetivos.

Como dice un anuncio ahora… “Porque, los profesores también aprenden” y, a mí concretamente, me gusta mucho aprender de las personas, escuchar sus ideas, para mejorar en lo que hago. Es muy sencillo escuchar con atención, aunque requiere un poco de esfuerzo personal… lo has probado? Pero, de verdad, ESCUCHAR.

Ahora sí, te lo tengo que decir… muchas gracias por tu atención!!! ;-)

Qué es un adhesivo?

Hola!!!
 

hoy voy a hablar de lo esencial en todo esto. Es decir, del adhesivo.

Llevo un tiempo tratando sobre ellos. En general, ya los conoces pero, sabes realmente, qué es un adhesivo? Como alguien dijo alguna vez “si no eres capaz de explicárselo a tu abuela es que no lo entiendes” (has pensado en hacerlo alguna vez? Seguro que no… tu abuela ya habrá usado alguna cola… y no necesita que se lo expliques!! Simplemente es un avance tecnológico más!!).

Pero aunque no se lo vayas a explicar, es necesario saberlo y, más importante, entenderlo, para comprender el “cómo”, el “por qué”, el “cuándo”, etc. (o simplemente, porque si has leído hasta aquí, necesitas, saciar tu curiosidad!!!).

Por definición, un adhesivo es un no-metal capaz de unir dos substratos por medio de la adhesión a sus superficies y de su resistencia interna o cohesión.

Sencillo, no? Estás seguro de entender todo lo que implica esta definición…? Qué es un no-metal? Sí, un polímero (vale como ejemplo, pero un adhesivo puede ser más cosas… además… qué es un polímero??). Principalmente, este término se introduce para distinguir, por ejemplo, el adhesivo del material de aporte en una soldadura o de tornillos, remaches, etc.

Un adhesivo (pensándolo como material no-metálico), según su composición química puede ser un material inorgánico u orgánico.

Sí, inorgánico, porque materiales como el cemento, el yeso, etc. son adhesivos. (O acaso no satisfacen la definición??? Dos substratos (ladrillos) se unen a través de un adhesivo (cemento) en la construcción de edificios, no…?).

Bien, ahora lo que ya suponías, los adhesivos también son materiales orgánicos (un material se considera orgánico cuando su composición química está, fundamentalmente, constituida por átomos de carbono e hidrógeno y por otros elementos, pero en menor medida). Pero, los materiales orgánicos pueden ser de dos tipos: naturales o sintéticos. (esto se pone interesante…).

Los materiales orgánicos naturales, a su vez, pueden tener dos orígenes: animal (como la caseína) o vegetal (como el almidón o la resina de los árboles).

Finalmente, tenemos los adhesivos como materiales orgánicos sintéticos que se obtienen a partir del tratamiento del petróleo y, sí, estos ya son los polímeros que habías pensado al principio (un polímero, como material, está compuesto por numerosas macromoléculas (compuestos muy largos, a nivel atómico, claro!) que a su vez están formadas por la repetición indefinida de diferentes unidades enlazadas entre sí. Esta es la definición light, pero es que quiero que entiendas la idea, no que hagas un doctorado en química orgánica!!).

Finalmente, como no podía ser de otra manera, a medio camino entre los materiales orgánicos e inorgánicos están las siliconas que, a pesar de tener una morfología similar a la de los polímeros orgánicos, su estructura química está formada por átomos de Silicio y Oxígeno (en lugar del Carbono y el Hidrógeno).

Por ahora, lo voy a dejar aquí. Aún me queda hablar de la adhesión y de la cohesión para dejar la definición finiquitada. Pero estos son unos términos un tanto complicados y por ahora, me quedaría satisfecho si hubiera conseguido explicarme con claridad (o quizás es que no soy capaz de explicárselo a mi abuela!!!).

Bueno, qué me dices? Todo entendido?

Por qué se me obstruye el bote de SuperGlue???

Buenas tardes,

esta vez voy a dejar un poco de lado la parte teórica o de “marketing”, según se mire, del Ingeniero de Adhesivos para abordar un tema más práctico. Y es que el otro día recibí una consulta que creo que es interesante publicar: Se trata del problema de los botes de SuperGlue en el ámbito doméstico.

A quién no le ha pasado? He de reconocer que a mí sí, pero ahora entiendo por qué ha ocurrido y, dentro de lo que cabe, se puede evitar!!

Concretamente la consulta fue la siguiente: “por qué se me obstruye la boquilla del bote de cola antes de que lo acabe??!!”.

Antes de entrar en materia, es necesario aclarar (lo veremos más extensamente en otro post) que todos los adhesivos reactivos (todos!!) necesitan dos partes para poder curar, endurecer, secar… (como quieras), aunque la cola venga en un solo bote (adhesivo monocomponente). En estos casos, la segunda parte es el ambiente, y más concretamente el agua o la humedad ambiental.

Pues bien, este es el caso de nuestro querido SuperGlue, ya que normalmente lo compramos dentro de un único envase.

Técnicamente, este adhesivo tiene una formulación en base a cianoacrilato, cuyo modo de curado es la polimerización aniónica. Esto quiere decir, grosso modo, que la molécula de agua (H₂O) “excita” a un monómero (grupo ciano) que está en el líquido del envase (la cola), se “unen” y el conjunto es capaz de “excitar” a otro monómero, etc. formando una cadena. Esto ocurre simultáneamente en diferentes partes del líquido. Y así hasta que finaliza la reacción y todo el adhesivo está completamente curado. (Evidentemente, esta explicación es muy somera: “apta para todos los públicos”; si quieres una explicación más profunda, no tienes más que pedirlo)

Esta agua, que actúa como endurecedor, está presente en la superficie de los substratos sobre los que se aplica el adhesivo cuando lo usamos. Aunque en apariencia la superficie esté seca, por equilibrio termodinámico, si hay humedad en el aire (normalmente, siempre hay cierta cantidad de vapor de agua en el aire para una temperatura dada), también la habrá sobre la superficie del substrato.

Cuando lo utilizamos para unir dos substratos, el adhesivo que se aplica primero sobre una de las superficies, empieza a formar la cadena del polímero (empieza a curar), hasta que ponemos el otro substrato sobre el adhesivo para formar la unión, donde la cadena se inicia en sentido contrario. Esto ocurre de una manera muy rápida (por eso se conoce como adhesivo instantáneo) y con un espesor de capa de adhesivo necesariamente fino.

Bien, entonces, por qué se me obstruye el bote antes de acabarlo???? OK… realmente ocurre algo parecido a lo que he explicado, pero tardando algo más de tiempo.

Cuando utilizamos el producto, siempre se queda un poco de adhesivo en la boquilla debido a su viscosidad, que comienza a reaccionar con la humedad residual en la boquilla y con la humedad ambiental. Esto provoca que, poco a poco, se vaya acumulando una masa pastosa en la boquilla que con el tiempo, puede acabar obstruyendo el orificio.

Para evitar esto, tenemos que limitar la cantidad de adhesivo residual en la boquilla después de cada uso, por lo que es recomendable limpiar ésta con papel de celulosa (nunca con un paño húmedo o con alcohol!!! Esto sería contraproducente!!!) y cerrar el bote con la tapa.

Con esto, es posible alargar la vida útil del envase. Así de sencillo!!