EFECTO DE CERAS EN ADHESIVOS TERMOFUSIBLES EVA

Por: Marcela Correa

Un adhesivo termofusible consta principalmente de los siguientes componentes: resinas que proporcionan estructura y pegajosidad al adhesivo, aditivos como por ejemplo ceras que actúan como diluyentes  y proporcionan fluidez,  antioxidantes para evitar la degradación por la luz y la temperatura, y por último; cargas para controlar la reología y abaratar el coste.

El copolímero de etileno y acetato de vinilo (EVA) es probablemente el más utilizado en la formulación de adhesivos termofusibles, por sus características y propiedades que presentan al disminuir o aumentar el contenido de sus monómeros. Para mejorar ciertas propiedades se pueden añadir aditivos como ceras.

Las ceras son sustancias orgánicas, sólidas a temperatura ambiente, fácilmente fusibles, untuosas con brillo característico, insolubles en agua y soluble en muchos disolventes orgánicos. Proceden del reino animal, vegetal, mineral, o sintético y su composición es variable, pero generalmente son hidrocarburos y alcoholes de elevado peso molecular, libres o esterificados. Según su origen las ceras se pueden clasificar en 3 grupos: naturales, minerales y sintéticas. De ellas, las que normalmente se utilizan en adhesivos termofusibles en base EVA son los minerales derivados del petróleo.

Al incorporar ceras a los adhesivos, se producen ciertos efectos:

• Reducen los niveles de apelmazamiento del adhesivo durante el almacenamiento.
• Tienen influencia sobre la compatibilidad del sistema adhesivo.
• Disminuyen el coste.
• Actúan como disolvente del adhesivo fundido, reduciendo la viscosidad.
• Influye en el punto de fusión del adhesivo termofusible.
• Influyen en el tiempo abierto.
• Controlan el punto de reblandecimiento, la resistencia al calor y las propiedades a baja temperatura.
• Disminuyen la adhesión específica.
• Influyen en la dureza del adhesivo.

Pero además de estas propiedades favorables, las ceras presentan el inconveniente de que también disminuyen las propiedades mecánicas.

Cuando se adiciona una cera cristalina a un adhesivo termofusible EVA, la distribución de los dominios cristalinos del polímero se modifica debido a que este cocristaliza. El efecto de la cera en la dureza y en el punto de reblandecimiento del adhesivo termofusible, es mucho más importante que el de la resina.

El peso molecular de la cera afecta a todas las propiedades de los adhesivos. El aumento del peso molecular de la cera mejora las características del adhesivo, hasta que la cera se hace incompatible con el resto de los componentes del adhesivo termofusible. 

ADHESIVOS TERMOFUSIBLES (HOT-MELT)

Por: Perla Itzel Alcántara Llanas

Debido a la cantidad de VOC que se emiten al ambiente, por el uso de resinas y diversos productos base solvente, se han desarrollado alternativas que reducen la emisión de contaminantes. En el caso de los adhesivos, se ha optado por los pegamentos en base acuosa y los 100% sólidos o termofusibles.

Los adhesivos termofusibles, también son llamados colas en caliente o "hot melts", y son materiales termoplásticos sólidos a temperatura ambiente, tienen un comportamiento plástico si se eleva ligeramente la temperatura, y se vuelven líquidos a la temperatura de aplicación, que oscila entre los 120 y 215°C, dependiendo de la sensibilidad del sustrato a unir, mientras que la temperatura de  fusión se encuentra alrededor de los 40°C por debajo de la temperatura de aplicación. El tiempo abierto, que se define como el tiempo que transcurre desde que se aplica el adhesivo, hasta que se endurece, puede ser de unos cuantos segundos hasta varios minutos.

Pueden estar formulados por una o más resinas de base elastomérica o poliolefínica y algunos aditivos que modifican algunas características especiales. Dentro de productos contenidos en los adhesivos termofusibles podemos encontrar:

·         Cauchos termoplásticos: proporcionan fuerza cohesiva interna.

·         Resinas: proporciona fuerza de unión adhesiva.

·         Aceites o resinas líquidas plastificantes: modifican la viscosidad (fluidez).

·         Ceras: regulan el tiempo abierto.

·         Plastificantes: reducen la temperatura y el tiempo para que ocurra la fusión.

La presencia de los plastificantes facilita la aplicación del adhesivo sobre superficies complicadas para el acondicionamiento previo, por lo que son muy usados en superficies porosa o agrietadas que son difíciles de limpiar o desengrasar, y además la unión es muy resistente a condiciones de calor, luz y humedad, se caracterizan por dureza y tenacidad notables.

Otra característica de los pegamentos hot-melt, es la presencia de alta pegajosidad “tack” y buena fluidez, o relativamente baja viscosidad durante su aplicación. Los adhesivos termofusibles se pueden dividir en dos grandes grupos: los sensibles a la presión (PSA) y los no sensibles a la presión (No-PSA). Los hot-melt PSA mantienen el tack aún en frío y son productos más o menos blandos y elásticos, mientras que los No-PSA están destinados en general a la industria del embalaje.

Aunque los adhesivos hot-melt proveen de una buena adhesión en superficies difíciles, la calidad del pegado  final dependerá de tres factores:

·         Resistencia a la temperatura, ya que estos adhesivos muestran cristalización a las bajas temperaturas, por lo que se fragilizan. Para asegurar un pegado satisfactorio,  se debe tomar en cuenta la Tg del adhesivo y la temperatura de aplicación, encontradas ambas en las fichas técnicas.

·        Cantidad de adhesivo aplicado, tomando en cuenta que una cantidad mayor de pegamento conserva mejor el calor, y así se asegura que el adhesivo estará a mayor temperatura en el momento de la unión, lo que aumenta a resistencia del pegado.

·         Tiempo abierto de pegado, si la unión de los sustratos no se realiza rápidamente, la resistencia y eficacia del pegado disminuirá, y el adhesivo se habrá enfriado por debajo del nivel que garantiza un buen encolado, lo que se conoce como pegado o encolado en frío,  y aunque los resultados iniciales suelen ser aceptables, el pegado se puede deteriorar en las siguientes 24 horas hasta un nivel considerado inaceptable.

En general, además de tomar las consideraciones de las fichas técnicas del pegamento, es recomendable realizar pruebas de eficacia al adhesivo para comprobar que cumple con los requerimientos, probando temperaturas y cantidad de aplicación, así como el tiempo abierto.