ADHESIVOS Y PINTURAS

ADHESIVOS

Definición

Sustancia en estado: líquido, viscoso, o semisólido.A temperatura: Ambiental o previo calentamiento.Encontrándose: Disuelta, diluida o emulsionada.

Interpuesta entre dos materiales.Al secar o solidificarse los mantiene unidos, equilibrando hasta un límite las tensiones de tracción o cortadura que sobre la junta se ejerzan.

FUERZAS DE ADHESIÓN

El término adhesión describe un estado en el cual dos superficies pertenecientes a los adherentes de igual o diversa naturaleza se mantienen unidas por medio de fuerzas interfaciales. Estas fuerzas son similares a las de cohesión que se ejercen en el interior de un material y de las que depende entre otras cosas un estado físico: sólido, líquido o pseudo sólido / viscoso.

-En el interior de un sólido, las fuerzas de adhesión se equilibran lo más homogéneamente posible a las vecinas con fuerzas de cohesión recíprocas. 

-En la superficie, estas fuerzas internas no                        están equilibradas, lo que origina fenómenos distintos.

TIPOS

-Mecánicas: por anclaje o penetración.

-Química:+ Primaria: mediante enlaces fuertes.+ Secundaria o específica: por enlaces secundarios.Adsorción y mojado según tensión superficial.

SISTEMA DE FUERZAS

Se produce la adherencia por la acción de una fuerza tangencial a la superficie libre, que aplicada por unidad de longitud, se define como tensión superficial. Absorción en la superficie libre de componentes químicos libres en el área.

Las fuerzas se reúnen en un único sistema varias partes son:

-Fuerza atractiva entre el soporte y el constituyente del film del agente adhesivo sobre la superficie de contacto (fuerza de adhesión).

-Fuerza atractiva en el interior del film adhesivo (fuerza de cohesión).

-Fuerza atractiva en el interior del soporteadhesivo (fuerza de cohesión).

MATERIALES

Los adhesivos son capaces en determinadas condiciones de interponerse a los componentes que existen en la superficie de los materiales y garantizar con su cohesión interna una fuerte uníón.

 Esta propiedad la tienen:-Las Colas tradicionales.-La mayoría de los Polímeros sintéticos.

HUMEDECIMIENTO Y BAÑABILIDAD

La facilidad con que un adhesivo sustituye a los componentes químicos sobre la superficie se llama bañabilidad que es la carácterística por la cual un adhesivo se extiende sobre la superficie del otro. Este efecto está relacionado con la sustitución de los posibles enlaces superficiales que el sólido tenga establecidos. Esta teoría está directamente relacionada con el cálculo de la energía de adhesión. Un adhesivo en estado líquido produce una buena adhesión sobre la base cuando existe una buena bañabilidad entre ambos;

Ésta es mejor cuanto mayor es la diferencia entre sus tensiones superficiales

Son los efectos que aparecen entre dos fases que entran en contacto. Los términos «humedecimiento» o «bañado» se aplican indistintamente al contacto entre líquidos o entre éstos y sólidos. Se pueden medir por el ángulo de contacto que forman las fases analizadas en presencia de aire.

COMPORTAMIENTO MECÁNICO

-Tensiones:Tracción.Rasante (cortante).Desgarro.Peladura.

-No adherir revestimientos a soportes menos rígidos

El adhesivo ha de ser más flexible que el soporte. Rigidez: soporte>adhesivo

Construcción ® S componentes (elementos) Soportados ® Interfase transmisora de esfuerzos ® adhesivos. Autoportantes ® juntas estancas ® selladores

– Adhesivos:Reparan o unen a otros por su interfase ® sv adhesivo « soporte.

-Selladores:Cierran juntas o grietas ® e

COLAS VEGETALES

A partir de barnices, polvos o extracto de cereales amasados, calentados o vertidos con agua.

-Engrudo.:Disolución de harina de trigo o de centeno calentando en agua hasta la ebullición. Cola elástica y de buena adherencia para papeles y productos blandos y flexibles. Sin calor.

-Cola de almidón (patata).:Con agua y calentando hasta la ebullición                   con agitación constante.

-Cola de dextrina.:Producto derivado del almidón se disuelve           en agua en frío.

COLAS ANIMALES

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A partir de residuos animales calentados.

-Cola de despojos.:Proceden de pieles y huesos de animales. Deben su adhesividad a la glutina (es un principio físico no un material). Se usa fundida al baño maría. Son atacables por bacterias y microorganismos produciendo fermentaciones.

Como conservadora se usa:

Cloruro cálcico ( hasta 30% ).Ácido férrico    ( hasta   1% ).Ácido salicílico  ( hasta   4% ).Ácido bórico     ( hasta   8% ).Ácido benzoico ( hasta  10% ).Se utiliza en carpintería e industrias de la madera empleándose en caliente ( a más de 30o C ).

-Cola de caseína.-Albuminoide procedente de la leche.  Da lugar a un mástico estimado por su resistencia al calor y al agua. Estuvo muy empleado en la industria del tablero contrachapado.

+Composion.

1.-Polímero ( natural o sintético ).Plástico. (termoplástico o termoendurecible)

2.-Aditivos.Deben ser compatibles con el polímero base, su acción puede resumirse en:

CATALIZADORES:

Favorecen la reacción de polimerización convirtiéndola en más rígida porque los catalizadores absorben el oxígeno ambiental.

COLORANTES:

Sirven para colorear el adhesivo en función de las cualidades estéticas de los adherentes a unir.

ENDURECEDORES:

Son diferentes de los catalizadores.  Entran en la composición del adhesivo y modifican sustancialmente las carácterísticas del polímero. Así una resina de base puede ser combinada con diferentes tipos de endurecedores para obtener determinadas carácterísticas mecánicas o de resistencia de temperatura para diversas aplicaciones.

JUNTAS

La junta debe ser proyectada de modo que la mayor parte de los esfuerzos a soportar sean de corte o de tracción. En general los adhesivos con un comportamiento rígido presentan una mayor resistencia al corte y a la tracción. Los adhesivos tenaces y elásticos permiten utilizarse frente a altos niveles de abertura y peladura.

CLASIFICACIÓN DE LOS ADHESIVOS POR EL PROCESO DE FORMACIÓN DEL LIGAMENTO

Un adhesivo puede estar constituido por una resina termoplástica, o termoendurecible, o por un elastómero, o por combinaciones de estos tres, más los aditivos. La carácterística termoendurecible es un factor muy importante del adhesivo, ya que lo convierte en insoluble e infusible, dándole mayor cohesión interna y mayor resistencia mecánica, química. En el caso de los elastómeros la insolubilidad e infusibilidad se obtienen en la vulcanización. La mezcla de una resina termoplástica y de un elastómero convierten a la junta menos frágil y más flexible, lo que permite una mayor distribución de las tensiones internas y aumentar la resistencia a la temperatura ( alta o baja ).A partir de la impregnación de un adhesivo la formación de la película de uníón se obtiene por:

1.-Evaporación del solvente o fase dispersante :

Aplicación en          seco. Vinílicos, acrílicos, goma natural, butadieno, estireno, policloropreno, polibutadieno, poliuretano.

2.-Evaporación del solvente o rotura de la emulsión con uníón en húmedo.:

El adhesivo se da sobre uno de los soportes, se deja secar por breve tiempo y se une la otra parte con presión suave. Acrílico, vinílico, polipropileno,          estireno, goma natural, goma regenerada, butadieno.

3.-Reacción química debida a la ayuda de un endurecedor (Araldit)

El adhesivo se aplica sobre uno o ambos soportes, sin fase líquida ni solvente, se acopla inmediatamente y la acción del catalizador se acelera con la ayuda de un tratamiento térmico bajo fuerte presión. En algunos casos la formación de la película se produce a temperatura ambiente en un tiempo relativamente corto. Epoxi, epoxifenólico, epoxipolisufúrico, epoxibituminosos.

4.-Fusión de un adhesivo termoplástico. (PVC)

El adhesivo es sólido a temperatura ambiente y sin propiedades adhesivas. Se calienta entre 100 y 200 grados y se impregnan los dos soportes. Por enfriamiento en breve tiempo        adquiere sus propiedades finales.

5.-Obtención de una película termoplástica por inducción electromagnética

Es una modificación del punto 4. El adhesivo en sólido viene preformado según la forma y dimensiones de las partes a unir. Se produce un campo electromagnético de             alta frecuencia que reblandece y funde el adhesivo que se comporta como en el punto 4.

CONCLUSIÓN

Adehesivos y selladores son parecidos y comparten componentes pero tienen funciones distintas. El adhesivo es resistente. Un  sellador es adhesivo pero no es un adhesivo

DIFERENCIA ENTRE ADHESIVOS Y CONGLOMERANTES

-El conglomerante una vez fraguado es una piedra artificial, el adhesivo no.-El conglomerante trabaja bien a compresión, el adhesivo a tracción y cortadura.-El conglomerante se utiliza de forma masiva y el adhesivo en mínimas cantidades.

-El conglomerante fragua y el adhesivo no.

PINTURAS

CONCEPTO

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–  Producto fluidos o semifluidos, aplicados extensión, inmersión, o proyección. Sobre una base en capas o “manos” relativamente delgadas.  Se tranfroman después en cierto tiempo, en películas solidas que:

+Protegen, colorean la base (protección contra la corrosión, oxidación y otros ataques:

TIPOS

– Esmalte: Pintura grasa. Capaz de formar una película tersa, brillante, e impermeable

– Laca: PIintura dura y brillante

-Lasur: Pintura mibroporosa para madera

– Mordiente: Colotante de reacción

-Tinte: Colorante de masa

DIFERENCIAS ENTRE PINTURA Y TINTE

-PINTURA.- En la pintura no hay reacción química con la base y puede desaparecer por raspado o mediante disolvente. Produce por regla general capas opacas, que pueden ser mates o brillantes.

-TINTE.- Con el tinte hay combinación química mutua, que solo puede neutralizarse con decolorantes. Tienen por lo general capas transparentes, que suelen ser brillantes.

PROPIEDADES GENERALES DE LA PINTURA

-Ser homogénea.- Tiene poder cubriente.-Buena adhesión al soporte.-Compatibilidad con el soporte.-Acción protectora.-Resistencia al ambiente.-Adaptación al soporte siguiéndole en sus movimientos.-Afinidad con soporte. Se evitan los desconchones.

COMPONENTES GENERALES DE LAS PINTURAS

AGLUTINANTES

– Componente principal de la pintura.-A la vez que aglutina a los pigmentos.-Elemento que forma la película y da a la pintura:cuerpo, dureza,durabilidad,protección a la base.

Y se adhiere al soporte.Generalmente es un polímero.Endurece por evaporación del vehiculo, polimerización, o fraguado.

Tipos de aglutinantes:

1.- Aglutinantes minerales

Se consideran pinturas si se añaden pigmentos y agua

Pueden ser:-Conglomerantes líquidos como:Cemento, Cal, Yeso.-Pinturas protectoras de las piedras naturales y artificiales como:Silicatos, Fluosilicatos y Fluatos.

2.- Aglutinantes orgánicos

-Ceras. Solubles en agua y alcohol. Ejemplo la cera de abeja

-Parafinas. Producto de la destilación de petróleos

-Colas animales. Formadas por la ebullición de huesos y cartílagos

– Colas vegateles. Por ejemplo el almidón

-Gomas. Arábiga soluble en agua; para acuarela y guache

3.- Aglutinantes grasos

Son orgánicos se polimerizan y aglutinan en película sólida y elástica ante el oxígeno o la luz solar

Tipos:

-Secantes. Aceite de lino, cáñamo, soja, nuez, amapola adormidera

-Semisecantes. Maíz, algodón, sésamo, girasol y colza

-Insecantes. Oliva, ricino, almendra, cacahuete

En pintura los más frecuentes son:Aceite de lino o linaza.Aceite de soja

Aceite de nuez, adormidera, amapola.Aceite de pescado

4.- Aglutinantes resinosos

A partir de hidrocarburos por oxidación, hidratación, esterificación o polimerización

Betún de judea.Copal.Goma laca.Sandáraca.Látex

5.- Resinas sintéticas

Clasificación: Fenólicas.Vinilicas.Celulosicas.Acrílicas. Alcidicas.Clorocauchos.Epoxidicas. Nitrocelulosicas.Poliuretanos.

VEHÍCULOS

-Facilitan la dispersión o la disolución del aglutinante y luego se eliminan.

-Ingrediente volátil que fluidifica al aglutinante.

-Disolvente o dispersante.

+Disolvente: mayor penetración, volatilidad y reversibilidad.

+Dispersante (agua): menor toxicidad.

-El evaporar se forma la película.

-Crea (micro)porosidad y permeablilidad.

+Salvo las pinturas de reacción (termoestables de adición).

+Cuanto menos vehículo, mejor.

Tipos:

1.- AGUA
A la goma.A la cola o temple

     Las dos para la acuarela o el guache.

2.- ALCOHOL
Metílico. :Procede de la madera. Etílico. :Procede de la uva.Anílico.:Procede de la patata

3.- AGUARRÁS
Llamada también Esencia de trementina.Puede ser:
Aglutinantes, Vehículo, Disolvente, o Secativo

4.- ACETONA

Buen disolvente de resinas, gomas, grasas                     betunes y resinas sintéticas, sobre todo las celulósicas.

5.- BENCENO
Disolvente de aceites, grasas y caucho.Da lugar a pinturas y barnices mates

6.- ÉTER
Disolvente de grasas y resinas.     Produce barnices de secado relámpago

7.- SULFURO DE CARBONO
Disolvente de betunes y asfaltos, del caucho y las grasas

SECATIVOS

Contribuyen a la formación de la película en el plazo más breve posible. 

Son catalizadores del proceso por absorción de oxígeno del aire.-  LITARGIRIO. Monóxido de plomo (PbO). Aceite de linaza, o linaza cocido con litargirio.- OTROS SECATIVOS. Derivados del cobalto, cobre o hierro.El exceso de secativo produce:-Fragilidad.-Agrietamiento.-Facilita el desprendimiento de la película.

COLORANTES

Son productos destinados a dar color.

• PIGMENTOS.

• LACAS

• PIGMENTOS.

Pueden ser sólidos o líquidos.

El color está en función de la reflexión de la onda luminosa.- El tono depende de la frecuencia de onda.-El matiz depende de la longitud de onda.

La opacidad o poder cubriente da lugar al índice de refracción de la luz.

La durabilidad es la estabilidad o fijeza ante la luz.

• LACAS

Colorantes mixtos obtenidos por mezcla de colores de muy distinto poder cubriente, dando pigmentos vivos, transparentes y brillantes.-VEGETALES. De la clorofila / del palo del Brasil.-ANIMALES. De la cochinilla.-QUÍMICOS. Verde Victoria, el álcali.-ANILINAS. Derivadas del alquitrán de hulla solubles en agua y con poca resistencia al sol.

CARGAS

Material neutro.Aumenta el volumen del baño o su viscosidad.-Blanco de barita.

-Blanco de Mendoza o de España. (Creta, calcita)-Blanco mineral. Con yeso o aljez.

TIPOS. 

1.-PINTURAS
Vehículo acuoso.Vehículo oleoso.Sintéticas

2.-BARNICES
Con resinas naturales.Con resinas sintéticas

3.-ESMALTES

4.-PINTURAS ESPECIALES

VEHÍCULO ACUOSO

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AL AGUA

Acuarela o guache.Goma arábiga como aglutinante (uso artístico).Inestable a la humedad.

A LA CAL O CEMENTO

Actúan como aglutinante, dispersadOS en agua, con pigmentos minerales. Con o sin endurecedor. Barata, higiénica, resistente, mate, biocida. Para hacerla brillante añadir aguarrás. Uso en fachadas y paramentos. A la CAL, Capa porosa que endurece por carbonatación. Pintura rural tradicional.

VEHÍCULO ACUOSO.

AL SILICATO

Solución o dispersión acuosa de silicato potásico Carácter alcalino. Reacciona con los componentes calizos y el ambiente para formar carbonato potásico, sílice y silicato cálcico (insolubles). Capa mate, dura y adherente, pero permeable. Sobre soportes calcáreos. Resistente a la humedad / fuego / buen endurecedor. Uso en revestimientos de piedras calizas, del yeso y piedras artificiales.

VEHÍCULO ACUOSO.

A LA COLA O TEMPLE

Pigmentos aglutinados por cola animal o vegetal en disolución acuosa. Cargas de caliza, yeso o creta. Para interiores y en bases secas. Aspecto mate; colores pastel. Infinidad de texturas: Temple liso, picado, barnizado, gotelé. Aplicación a brocha o proyección (gotelé) sobre yeso o madera, en interiores. Barata, puede plastificarse con dispersiones poliméricas.

VEHÍCULO OLEOSO.

AL ÓLEO

El principal componente es el ACEITE DE LINAZA que actúa como aglutinante y vehículo. Fluidificados con esencia de trementina y con secantes para facilitar su oxidación. Pueden llevar pigmentos, cargas, disolventes (aguarrás) y secantes. Adherentes, brillantes, cubrientes, duraderas, flexibles e impermeables

Uso.- Interior y exterior en cualquier base excepto piedras naturales. Rechazan la humedad.

SINTÉTICAS.

ACRÍLICAS

. Dispersiones acuosas de resinas acrílicas y/o metacrílicas. Endurecen por evaporación del agua y coalescencia de las partículas del polímero. Permeables, pero resistentes a la oxidación y la intemperie. Se hidrolizan con humedad permanente.

Aplicación preferente sobre soportes porosos.

SINTÉTICAS.

ALCÍDICAS

. Alquídicas, gliceroftálicas o esmaltes sintéticos. Poliésteres modificados con glicerina, en disolvente orgánico. Adherentes, brillantes, cubrientes, duraderas, flexibles e impermeables. Aplicación a brocha sobre cualquier soporte. Pueden saponificar en soportes alcalinos permanentemente húmedos.

BARNICES

La carácterística principal es la transparencia su uso es proteger, decorar y abrillantar.Tienen aglutinantes orgánicos incoloros (como resinas, caucho, gomas o ceras), disueltos en vehículos acromáticos, ligeros, volátiles.

Grupo de barnices según el aglutinante.

1.-CON RESINAS NATURALES

A LA CERA O ENCAÚSTICOS.Cera caliente de abeja más esencia de trementina sobre maderas.CON VEHÍCULO GRASO. Con aceites secantes, resistentes duraderos y apropiados para la intemperie, secado lento.CON VEHÍCULO VOLÁTIL (ALCOHOL). Rápido secado (goma laca).Uso en interiores y ebanistería.

2.-CON RESINASSINTÉTICAS

Aglutinantes a base de plásticos celulósicos disueltos en acetona.Aglutinantes a base de plásticos vinílicos disueltos en formaldehído. Aglutinantes a base de poliéster.Aglutinantes a base de ureas-formaldehídos.

Calidad superior, mayor durabilidad resistencia a la intemperie, rapidez de secado.

ESMALTES

Son en realidad barnices con incorporación de pigmentos.

Ofrecen una tonalidad intensa, densa, cubrientes y brillantes.

Dos tipos:Con resinas naturales.Con resinas sintéticas.

Esmaltes plásticos. Toda una amplia gama de pinturas o esmaltes plásticos. Clorocaucho, epoxi, fenólico, vinílico.

PINTURAS ESPECIALES.ANTIOXIDANTES. Minio de plomo y linaza, bituminosas, fosfato ferroso.HIDRÓFUGAS. A base de siliconas.IGNÍFUGAS. Silicato con carga de sílice o mica.