
El adhesivo , también conocido como pegamento , cemento , mucílago o pasta , [ 1 ] es cualquier sustancia no metálica aplicada a una o ambas superficies de dos elementos separados que los une y resiste su separación. [ 2 ]
El uso de adhesivos ofrece ciertas ventajas sobre otras técnicas de unión como la costura , las fijaciones mecánicas y la soldadura . Estas incluyen la capacidad de unir diferentes materiales, una distribución más eficiente de la tensión en una unión, la rentabilidad de un proceso fácilmente mecanizable y una mayor flexibilidad en el diseño. Las desventajas del uso de adhesivos incluyen una menor estabilidad a altas temperaturas, una relativa debilidad al unir objetos grandes con una pequeña superficie de unión y una mayor dificultad para separar objetos durante las pruebas. [ 3 ] Los adhesivos se organizan típicamente según el método de adhesión seguido de reactivos o no reactivos , un término que se refiere a si el adhesivo reacciona químicamente para endurecerse. Alternativamente, pueden organizarse según su fase física inicial o si su materia prima es de origen natural o sintético.
Los adhesivos pueden encontrarse en la naturaleza o producirse sintéticamente. El primer uso humano conocido de sustancias adhesivas data de hace aproximadamente 200 000 años, [ 4 ] cuando los neandertales producían alquitrán mediante la destilación seca de la corteza de abedul para unir herramientas de piedra a mangos de madera. [ 5 ] Las primeras referencias a adhesivos en la literatura aparecen alrededor del año 2000 a. C. Los griegos y los romanos hicieron grandes contribuciones al desarrollo de los adhesivos. En Europa, el pegamento no se utilizó ampliamente hasta el período comprendido entre 1500 y 1700 d. C. [ 6 ] Desde entonces hasta el siglo XX, el aumento en el uso y el descubrimiento de adhesivos fue relativamente gradual. Solo a partir del siglo XX el desarrollo de adhesivos sintéticos se ha acelerado rápidamente, y la innovación en este campo continúa hasta la actualidad.
Historia

La evidencia más antigua del uso humano de adhesivos se descubrió en el centro de Italia, cuando se hallaron tres herramientas de piedra con restos de alquitrán de corteza de abedul . Estas herramientas datan de alrededor de 200.000 años antes del presente, en el Paleolítico Medio . Se trata del ejemplo más antiguo de herramientas de piedra con mangos de alquitrán . [ 4 ]
Un estudio de arqueología experimental publicado en 2019 demostró cómo se puede producir alquitrán de corteza de abedul mediante un proceso más sencillo y detectable. Consiste en quemar directamente la corteza de abedul bajo una superficie rocosa saliente al aire libre y recolectar el alquitrán que se acumula en la roca. [ 7 ]
Aunque suficientemente pegajosos, los adhesivos monocomponentes de origen vegetal pueden ser quebradizos y vulnerables a las condiciones ambientales. El primer uso de adhesivos compuestos se descubrió en Sibudu, Sudáfrica. Allí, se encontraron segmentos de piedra de 70.000 años de antigüedad que alguna vez se insertaron en mangos de hachas, cubiertos con un adhesivo compuesto de goma vegetal y ocre rojo (óxido de hierro natural), ya que agregar ocre a la goma vegetal produce un producto más fuerte y protege la goma de la desintegración en condiciones húmedas. [ 8 ] La capacidad de producir adhesivos más fuertes permitió a los humanos del Paleolítico Medio unir segmentos de piedra a palos con mayor variedad, lo que condujo al desarrollo de nuevas herramientas. [ 9 ] Un estudio de material de Le Moustier indica que los humanos del Paleolítico Medio, posiblemente neandertales , usaban pegamento hecho de una mezcla de ocre y betún para hacer mangos para cortar y raspar herramientas de piedra. [ 10 ]
Se han encontrado ejemplos más recientes del uso de adhesivos por parte de humanos prehistóricos en los yacimientos funerarios de tribus antiguas. Los arqueólogos que estudian estos yacimientos descubrieron que, hace aproximadamente 6000 años, los miembros de las tribus enterraban a sus muertos junto con alimentos encontrados en vasijas de barro rotas reparadas con resinas de árboles. [ 11 ] Otra investigación arqueológica reveló el uso de cementos bituminosos para fijar globos oculares de marfil a estatuas en templos babilónicos que datan de aproximadamente el 4000 a. C. [ 12 ]

En el año 2000, un artículo reveló el descubrimiento de un hombre de 5200 años de antigüedad, apodado el " Hombre de Hielo del Tirol " u "Ötzi", que se conservaba en un glaciar cerca de la frontera entre Austria e Italia. Se encontraron varias de sus pertenencias junto a él, incluyendo dos flechas con puntas de sílex y un hacha de cobre, cada una con evidencia de pegamento orgánico utilizado para unir las partes de piedra o metal a los mangos de madera. El pegamento fue analizado como brea , cuya producción requiere el calentamiento del alquitrán. La recuperación de esta brea requiere la transformación de la corteza de abedul mediante calor, en un proceso conocido como pirólisis . [ 13 ]
Las primeras referencias a adhesivos en la literatura aparecieron aproximadamente en el año 2000 a. C. Se encuentran más registros históricos del uso de adhesivos del período comprendido entre el 1500 y el 1000 a. C. Los artefactos de este período incluyen pinturas que representan operaciones de encolado de madera y un cofre hecho de madera y cola en la tumba del rey Tutankamón . [ 11 ] Otros artefactos del antiguo Egipto emplean cola animal para unir o laminar. Se cree que dicha laminación de la madera para arcos y muebles prolongaba su vida útil y se realizaba utilizando colas a base de caseína (proteína de la leche). Los antiguos egipcios también desarrollaron pastas a base de almidón para unir el papiro a la ropa y un material similar al yeso de París hecho de yeso calcinado. [ 14 ]
Desde el año 1 hasta el 500 d. C., griegos y romanos realizaron grandes contribuciones al desarrollo de adhesivos. Se desarrollaron el enchapado de madera y la marquetería , se perfeccionó la producción de colas de origen animal y de pescado, y se utilizaron otros materiales. Se emplearon pastas a base de huevo para unir láminas de oro, incorporando diversos ingredientes naturales como sangre, hueso, piel, leche, queso, vegetales y granos. [ 11 ] Los griegos comenzaron a utilizar cal apagada como mortero, mientras que los romanos impulsaron el desarrollo del mortero mezclando cal con ceniza volcánica y arena. Este material, conocido como cemento puzolánico , se utilizó en la construcción del Coliseo y el Panteón romanos. [ 14 ] Los romanos también fueron los primeros en utilizar alquitrán y cera de abejas como masilla y sellador entre los tablones de madera de sus barcos. [ 11 ]
En Asia Central, el auge de los mongoles alrededor del año 1000 d. C. puede atribuirse en parte al buen alcance y potencia de los arcos de las hordas de Gengis Kan. Estos arcos estaban hechos de un núcleo de bambú, con cuerno en la parte inferior (orientada hacia el arquero) y tendón en la parte posterior, unidos con cola animal . [ 15 ]

En Europa, el pegamento cayó en desuso hasta el período comprendido entre 1500 y 1700 d. C. [ 16 ] En esta época, ebanistas y fabricantes de muebles de renombre mundial, como Thomas Chippendale y Duncan Phyfe, comenzaron a utilizar adhesivos para unir sus productos. [ 11 ] En 1690, se estableció la primera planta comercial de pegamento en los Países Bajos. Esta planta producía pegamentos a partir de pieles de animales. [ 17 ] En 1750, se concedió la primera patente británica de pegamento para cola de pescado. Las décadas siguientes del siglo XX presenciaron la fabricación de pegamentos de caseína en fábricas alemanas y suizas. [ 11 ] En 1876, se concedió la primera patente estadounidense (número 183.024) a los hermanos Ross para la producción de pegamento de caseína. [ 11 ] [ 18 ]
Los primeros sellos postales estadounidenses utilizaron adhesivos a base de almidón cuando se emitieron en 1847. La primera patente estadounidense (número 61.991) sobre adhesivo de dextrina (un derivado del almidón) se emitió en 1867. [ 11 ]
El caucho natural se utilizó por primera vez como material para adhesivos en 1830, [ 19 ] lo que marcó el inicio del adhesivo moderno. [ 20 ] En 1862, se emitió una patente británica (número 3288) para el recubrimiento de metal con latón mediante electrodeposición para obtener una unión más fuerte con el caucho. [ 17 ] El desarrollo del automóvil y la necesidad de soportes de amortiguación de caucho requirieron uniones más fuertes y duraderas entre el caucho y el metal. Esto impulsó el desarrollo del caucho ciclado tratado con ácidos fuertes. Para 1927, este proceso se utilizaba para producir cementos de caucho termoplásticos a base de solventes para la unión de metal con caucho. [ 21 ]
Los adhesivos pegajosos a base de caucho natural fueron utilizados por primera vez en un soporte por Henry Day (Patente de EE. UU. 3965) en 1845. [ 21 ] Posteriormente, este tipo de adhesivos se utilizaron en cintas quirúrgicas y eléctricas con soporte de tela. Hacia 1925, nació la industria de las cintas sensibles a la presión . [ 3 ] Hoy en día, las notas adhesivas, la cinta Scotch y otras cintas son ejemplos de adhesivos sensibles a la presión (PSA). [ 22 ]
Un paso clave en el desarrollo de los plásticos sintéticos fue la introducción de un plástico termoestable conocido como baquelita fenólica en 1910. [ 23 ] En dos años, la resina fenólica se aplicó al contrachapado como barniz de recubrimiento. A principios de la década de 1930, los fenólicos cobraron importancia como resinas adhesivas. [ 24 ]
Las décadas de 1920, 1930 y 1940 fueron testigos de grandes avances en el desarrollo y la producción de nuevos plásticos y resinas debido a la Primera y la Segunda Guerra Mundial. Estos avances mejoraron notablemente el desarrollo de adhesivos al permitir el uso de materiales de reciente creación que presentaban diversas propiedades. Con las necesidades cambiantes y la tecnología en constante evolución, el desarrollo de nuevos adhesivos sintéticos continúa hasta la actualidad. [ 23 ] Sin embargo, debido a su bajo costo, los adhesivos naturales siguen siendo los más utilizados. [ 25 ]
Tipos
Los adhesivos se suelen clasificar según su método de adhesión. Estos se dividen en adhesivos reactivos y no reactivos, lo que se refiere a si el adhesivo reacciona químicamente para endurecerse. Alternativamente, pueden clasificarse según el origen natural o sintético de la materia prima, o según su fase física inicial . [ 26 ]
Por reactividad
No reactivo
El secado
Existen dos tipos de adhesivos que se endurecen al secarse: los adhesivos con base de solvente y los adhesivos de dispersión de polímeros , también conocidos como adhesivos de emulsión . Los adhesivos con base de solvente son una mezcla de ingredientes (generalmente polímeros ) disueltos en un solvente . El pegamento blanco , los adhesivos de contacto y los cementos de caucho pertenecen a la familia de los adhesivos de secado . A medida que el solvente se evapora, el adhesivo se endurece. Dependiendo de la composición química del adhesivo, se adherirá a diferentes materiales en mayor o menor grado.
Los adhesivos de dispersión polimérica son dispersiones de color blanco lechoso, a menudo basadas en acetato de polivinilo (PVAc). Se utilizan ampliamente en las industrias de la madera y el embalaje. También se emplean con tejidos y componentes textiles, así como en productos de ingeniería como los conos de altavoces.
Sensible a la presión
Los adhesivos sensibles a la presión (PSA) forman una unión al aplicar una ligera presión que los une al sustrato. Están diseñados para lograr un equilibrio entre la fluidez y la resistencia al flujo. La unión se forma porque el adhesivo es lo suficientemente blando como para fluir (es decir, "mojarse") hacia el sustrato. La unión es resistente porque el adhesivo es lo suficientemente duro como para resistir el flujo cuando se aplica tensión. Una vez que el adhesivo y el sustrato están en proximidad, las interacciones moleculares, como las fuerzas de van der Waals , intervienen en la unión, contribuyendo significativamente a su resistencia final.
Los adhesivos sensibles a la presión (PSA) están diseñados para aplicaciones permanentes o removibles. Algunos ejemplos de aplicaciones permanentes incluyen etiquetas de seguridad para equipos eléctricos, cinta adhesiva de aluminio para conductos de climatización , ensamblaje de molduras interiores de automóviles y películas amortiguadoras de sonido y vibraciones. Algunos PSA permanentes de alto rendimiento presentan 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 mal etiquetados) y, tras varias horas o días, desarrollan una adhesión permanente.
Los adhesivos removibles están diseñados para formar una unión temporal y, idealmente, se pueden retirar después de meses o años sin dejar residuos en el adherido. Los adhesivos removibles se utilizan en aplicaciones como películas de protección de superficies, cintas de enmascarar , papel para marcapáginas y notas, etiquetas de códigos de barras, etiquetas de precios, materiales gráficos promocionales y para contacto con la piel (apósitos para el cuidado de heridas, electrodos de ECG, cinta deportiva, parches analgésicos y transdérmicos de medicamentos, etc.). Algunos adhesivos removibles están diseñados para pegarse y despegarse repetidamente. [ 27 ] Tienen baja adhesión y, por lo general, no pueden soportar mucho peso. El adhesivo sensible a la presión se utiliza en las notas Post-it .
Los adhesivos sensibles a la presión se fabrican con un vehículo líquido o en forma 100% sólida. Los artículos se elaboran a partir de adhesivos líquidos recubriendo el adhesivo y secando el vehículo (disolvente o agua). Posteriormente, pueden calentarse para iniciar una reacción de reticulación y aumentar el peso molecular . Los adhesivos 100% sólidos pueden ser polímeros de baja viscosidad que se recubren y luego reaccionan con radiación para aumentar el peso molecular y formar el adhesivo, o bien pueden ser materiales de alta viscosidad que se calientan para reducir la viscosidad lo suficiente como para permitir el recubrimiento, y luego se enfrían hasta alcanzar su forma final. La principal materia prima para los adhesivos son los polímeros a base de acrilato .
Contacto
Los adhesivos de contacto forman uniones de alta resistencia al corte con un tiempo de curado rápido. Se suelen aplicar en capas finas para su uso con laminados , como la unión de Formica a encimeras, y en calzado, como la fijación de suelas a la parte superior. El caucho natural y el policloropreno (neopreno) son adhesivos de contacto de uso común. Ambos elastómeros experimentan cristalización por deformación .
Los adhesivos de contacto deben aplicarse a ambas superficies y dejarse secar durante un tiempo antes de unirlas. Algunos adhesivos de contacto requieren hasta 24 horas para secarse completamente antes de poder unir las superficies. Una vez unidas, la unión se forma muy rápidamente. [ 28 ] No es necesario sujetar las superficies con abrazaderas debido a la rápida formación de la unión. [ 29 ]
Caliente

Los adhesivos termofusibles , también conocidos como adhesivos de fusión en caliente , son termoplásticos que se aplican en estado fundido (entre 65 y 180 °C) y se solidifican al enfriarse, formando uniones fuertes entre una amplia gama de materiales. Los adhesivos termofusibles a base de etileno-acetato de vinilo son especialmente populares en manualidades por su facilidad de uso y la gran variedad de materiales comunes que pueden unir. Una pistola de pegamento (que se muestra a la derecha) es un método para aplicar adhesivos termofusibles. La pistola funde el adhesivo sólido y luego permite que el líquido pase a través de su boquilla hacia el material, donde se solidifica.
Es posible que el pegamento termoplástico haya sido inventado alrededor de 1940 por Procter & Gamble como solución al problema de que los adhesivos a base de agua, comúnmente utilizados en el embalaje en ese momento, fallaban en climas húmedos, provocando que los paquetes se abrieran. Sin embargo, los adhesivos a base de agua siguen siendo de gran interés, ya que generalmente no contienen disolventes volátiles. [ 30 ]
Reactivo
Anaeróbico
Los adhesivos anaeróbicos curan al entrar en contacto con el metal, en ausencia de oxígeno. [ 31 ] Funcionan bien en espacios reducidos, como cuando se utilizan como fluido fijador de roscas .
De varias partes
Los adhesivos multicomponentes se endurecen al mezclar dos o más componentes que reaccionan químicamente. Esta reacción provoca que los polímeros se entrecrucen [ 32 ] en acrilatos , uretanos y epoxis .
En la industria se utilizan diversas combinaciones comerciales de adhesivos multicomponentes. Algunas de estas combinaciones son:
- Resina de poliéster y resina de poliuretano
- Polioles y resina de poliuretano
- Polímeros acrílicos y resinas de poliuretano
Los componentes individuales de un adhesivo multicomponente no son adhesivos por naturaleza. Reaccionan entre sí tras mezclarse y solo alcanzan la adhesión completa al curarse. Las resinas multicomponentes pueden contener o no disolventes. Los disolventes presentes en los adhesivos actúan como medio para la resina de poliéster o poliuretano. El disolvente 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. [ 33 ] Dado que es necesario que los PMF permanezcan congelados antes de su uso, una vez congelados a −80 °C se envían con hielo seco y deben almacenarse a −40 °C o menos. [ 34 ] Los adhesivos PMF eliminan los errores de mezcla por parte del usuario final y reducen la exposición a agentes de curado que pueden contener irritantes o toxinas. [ 35 ] Los PMF se introdujeron comercialmente en la década de 1960 y se utilizan comúnmente en la industria aeroespacial y de defensa. [ 36 ]
Una parte
Los adhesivos monocomponente se endurecen mediante una reacción química con una fuente de energía externa, como la radiación , el calor y la humedad .

Los adhesivos de curado por luz ultravioleta (UV) , también conocidos como materiales de curado por luz (LCM), se han popularizado en el sector manufacturero gracias a su rápido tiempo de curado y su fuerte adhesión. Estos adhesivos pueden curarse en tan solo un segundo y muchas formulaciones permiten unir sustratos (materiales) diferentes y resistir temperaturas extremas. Estas cualidades hacen que los adhesivos de curado UV sean esenciales para la fabricación de artículos en numerosos 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 UV no solo unen materiales, sino que también se pueden utilizar para sellar y recubrir productos. Generalmente son de base acrílica.
Los adhesivos termoendurecibles consisten en una mezcla prefabricada de dos o más componentes. Al aplicar calor, los componentes reaccionan y se entrecruzan. Este tipo de adhesivo incluye epoxis termoestables , uretanos y poliimidas .
Los adhesivos de curado por humedad se curan al reaccionar 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 se elaboran a partir de fuentes orgánicas como el almidón vegetal ( dextrina ), resinas naturales o animales (por ejemplo, la caseína, proteína de la leche [ 37 ] , y las colas animales derivadas de pieles ). A menudo se les denomina bioadhesivos .
Un ejemplo es una pasta simple hecha cocinando harina en agua. Los adhesivos a base de almidón se utilizan en la producción de cartón ondulado y sacos de papel , bobinado de tubos de papel y adhesivos para papel tapiz . El pegamento de caseína se utiliza principalmente para pegar etiquetas de botellas de vidrio. Los pegamentos animales se han utilizado tradicionalmente en encuadernación, unión de madera y muchas otras áreas, pero ahora han sido reemplazados en gran medida por pegamentos sintéticos, excepto en aplicaciones especializadas como la producción y reparación de instrumentos de cuerda. La albúmina hecha del componente proteico de la sangre se ha utilizado en la industria del contrachapado . Masonite , un tablero de madera dura, se unía originalmente utilizando lignina de madera natural , un polímero orgánico , aunque la mayoría de los tableros de partículas modernos como el MDF utilizan resinas termoendurecibles sintéticas.
Sintético
Los adhesivos sintéticos están hechos de compuestos orgánicos . [ 38 ] Muchos se basan en elastómeros , termoplásticos , emulsiones y termoestables . Ejemplos de adhesivos termoestables son: epoxi , poliuretano , cianoacrilato y polímeros acrílicos . El primer adhesivo sintético producido comercialmente fue el Karlsons Klister en la década de 1920. [ 39 ]
Solicitud
Los aplicadores de adhesivos se diseñan según el adhesivo utilizado y el tamaño de la superficie a cubrir. El adhesivo se aplica a uno o ambos materiales que se van a unir. Las piezas se alinean y se aplica presión para favorecer la adhesión y eliminar las burbujas de aire.
Entre las formas más comunes de aplicar un adhesivo se incluyen brochas, rodillos, películas o gránulos, pistolas pulverizadoras y pistolas aplicadoras ( por ejemplo , pistolas de calafateo ). Todas ellas pueden utilizarse de forma manual o automatizada como parte de una máquina.
Mecanismos de adhesión

Para que un adhesivo sea efectivo, debe poseer tres propiedades principales. En primer lugar, debe ser capaz de humedecer el material base . La humectación es la capacidad de un líquido para mantener el contacto con una superficie sólida. También debe aumentar su resistencia después de la aplicación y, finalmente, debe ser capaz de transmitir la carga entre las dos superficies/sustratos que se adhieren. [ 40 ]
La adhesión, la unión entre el adhesivo y el sustrato, puede producirse por medios mecánicos, en los que el adhesivo penetra en los pequeños poros del sustrato, o mediante diversos mecanismos químicos. La fuerza de adhesión depende de muchos factores, incluido el método por el cual se produce.
En algunos casos, se produce un enlace químico real entre el adhesivo y el sustrato. Los polímeros tiolados , por ejemplo, forman enlaces químicos con proteínas endógenas como las glicoproteínas del moco, las integrinas o las queratinas mediante puentes disulfuro. [ 41 ] Debido a sus propiedades adhesivas relativamente altas, estos polímeros encuentran numerosas aplicaciones biomédicas. En otros casos, las fuerzas electrostáticas, como en la electricidad estática, mantienen unidas las sustancias. Un tercer mecanismo implica las fuerzas de van der Waals que se desarrollan entre las moléculas. Un cuarto medio implica la difusión del adhesivo en el sustrato, facilitada por la humedad, seguida del endurecimiento.
Métodos para mejorar la adhesión
La calidad de la unión adhesiva depende en gran medida de la capacidad del adhesivo para cubrir (humedecer) eficazmente la superficie del sustrato. Esto ocurre cuando la energía superficial del sustrato es mayor que la del adhesivo. Sin embargo, los adhesivos de alta resistencia tienen una alta energía superficial. Por lo tanto, se adhieren mal a polímeros u otros materiales con baja energía superficial. Para solucionar este problema, se puede utilizar un tratamiento superficial para aumentar la energía superficial como paso preparatorio antes de la unión adhesiva. Es importante destacar que la preparación de la superficie proporciona una superficie reproducible que permite obtener resultados de unión consistentes. Las técnicas de activación superficial más utilizadas incluyen la activación por plasma , el tratamiento con llama y la imprimación química húmeda. [ 42 ]
Adhesivo desprendible eléctricamente (EDA)
Los adhesivos pueden diseñarse para que se despeguen cuando se les aplica una corriente eléctrica o un campo eléctrico, eliminando así los daños en las piezas o la necesidad de calentamiento. [ 43 ] [ 44 ]
Efectos sobre la salud
Según el tipo de adhesivo, se presentan diferentes riesgos para la salud. La exposición puede ocurrir por contacto directo o inhalación de vapores y es potencialmente mortal. [ 45 ] [ 46 ]
Falla

Existen varios factores que pueden contribuir a la falla de dos superficies adheridas. La luz solar y el calor pueden debilitar el adhesivo. Los disolventes pueden deteriorarlo o disolverlo. Las tensiones físicas también pueden causar la separación de las superficies. Al someterse a carga, puede producirse el desprendimiento en diferentes puntos de la unión adhesiva. Los principales tipos de fractura son los siguientes:
Fractura cohesiva
Se produce una fractura cohesiva si una grieta se propaga en el polímero base que constituye el adhesivo. En este caso, las superficies de ambos adherentes, tras la separación, quedarán cubiertas por el adhesivo fracturado. La grieta puede propagarse en el centro de la capa o cerca de la interfaz. En este último caso, se dice que la fractura cohesiva es "cohesiva cerca de la interfaz".
Fractura adhesiva
La fractura adhesiva (a veces denominada fractura interfacial ) se produce cuando se produce la separación entre el adhesivo y el sustrato. En la mayoría de los casos, la aparición de fractura adhesiva en un adhesivo determinado se asocia con una menor tenacidad a la fractura.
Otros tipos de fractura
Otros tipos de fractura incluyen:
- El tipo mixto se produce cuando la grieta se propaga en algunos puntos de forma cohesiva y en otros de forma interfacial. Las superficies de fractura mixtas se caracterizan por un cierto porcentaje de áreas adhesivas y cohesivas.
- El tipo de fisuración alternante se produce cuando las fisuras saltan de una interfaz a otra. Este tipo de fractura aparece en presencia de tensiones previas de tracción en la capa adhesiva.
- La fractura también puede ocurrir en el sustrato si el adhesivo es más resistente que este. En este caso, el adhesivo permanece intacto y aún está adherido a un sustrato y a restos del otro. Por ejemplo, al retirar una etiqueta de precio, el adhesivo suele quedar adherido a la etiqueta y a la superficie. Esto se denomina fallo cohesivo. Sin embargo, si queda una capa de papel adherida a la superficie, el adhesivo no ha fallado.
Diseño de uniones adhesivas

Como regla general de diseño, las propiedades del material del objeto deben ser superiores a las fuerzas previstas durante su uso (es decir, geometría, cargas, etc.). El trabajo de ingeniería consistirá en desarrollar un buen modelo para evaluar su funcionamiento. Para la mayoría de las uniones adhesivas, esto se puede lograr mediante la mecánica de la fractura . Conceptos como el factor de concentración de tensiones y la tasa de liberación de energía de deformación permiten predecir la falla. En estos modelos, se ignora el comportamiento de la capa adhesiva y solo se consideran los elementos adheridos.
El fallo también dependerá en gran medida del modo de apertura de la junta.
- El modo I es un modo de apertura o tracción en el que las cargas son normales a la grieta.
- El modo II es un modo de deslizamiento o cizallamiento en el plano donde las superficies de la grieta se deslizan una sobre otra en dirección perpendicular al borde de avance de la grieta. Este es típicamente el modo en el que el adhesivo presenta la mayor resistencia a la fractura.
- El modo III es un modo de desgarro o de cizallamiento antiplano.
Dado que las cargas suelen ser fijas, un diseño aceptable resultará de la combinación de un procedimiento de selección de materiales y modificaciones geométricas, si es posible. En estructuras unidas con adhesivos, la geometría global y las cargas están determinadas por consideraciones estructurales, y el procedimiento de diseño se centra en las propiedades del adhesivo y en los cambios locales de la geometría.
El aumento de la resistencia de la junta se suele conseguir diseñando su geometría de manera que:
- La zona de unión es grande
- Se carga principalmente en modo II.
- Tras la aparición de una falla localizada, se producirá una propagación estable de la grieta.
Duración
Algunos pegamentos y adhesivos tienen una vida útil limitada . Esta vida útil depende de múltiples factores, principalmente de la temperatura. Los adhesivos pueden perder su eficacia a altas temperaturas y volverse cada vez más rígidos. [ 47 ] Otros factores que afectan la vida útil incluyen la exposición al oxígeno o al vapor de agua.
Véase también
- Fuerzas adhesivas superficiales – Propiedad molecular Páginas que muestran descripciones breves de los objetivos de redirección
- pegamento de impacto
- Cinta adhesiva : tira de material con adhesivo en la parte posterior.
- Blu-Tack – Masilla adhesiva sensible a la presión Páginas que muestran descripciones breves de destinos de redireccionamiento
- Inhalación de pegamento : sustancia química, a menudo doméstica, que se inhala para provocar intoxicación. Páginas que muestran descripciones breves de los objetivos de redireccionamiento.
- Barra de pegamento : adhesivo sólido en tubo giratorio o de empuje.
- Mucílago : sustancia espesa y pegajosa producida por casi todas las plantas y algunos microorganismos.
- Sellante : sustancia utilizada para bloquear el paso de fluidos a través de aberturas.
- Cola para madera : adhesivo utilizado para unir madera y materiales derivados de la madera.
- Ensayos acelerados de adhesivos
Referencias
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Bibliografía
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Enlaces externos
- Portal educativo sobre adhesivos y selladores.
- RoyMech: La teoría de la unión adhesiva
- Clasificación de adhesivos y cintas de 3M
- Base de datos de adhesivos para unir diferentes materiales
- Adhesivos
- Materiales de artes visuales
- Comienzos de 1750
- Introducciones de la década de 1750
- Materiales de embalaje