ADHESIVOS DE FUSIÓN EN CALIENTE (HOT- MELT)

Por: Marcela Correa

Una gran parte de las resinas termoplásticas pueden utilizarse como adhesivos de fusión en caliente o adhesivos hot-melt, debido a que son materiales 100% sólidos, no contienen agua ni solvente. La aplicación de calor hace que éste se funda, poniéndose en contacto con la superficie del material a unir y produciéndose un alto grado de humectación entre el adhesivo y el adherente. Este tipo de adhesivos se aplica a una temperatura que oscila entre los 120°C y 215°C, dependiendo de la sensibilidad al calor de los materiales a unir, el tiempo abierto (tiempo que transcurre desde que un adhesivo Hot-melt se aplica hasta que deja de tener un encolado satisfactorio) oscila entre unos pocos segundos o hasta a varios minutos.

Usualmente, estos adhesivos, tienen varios componentes adicionales a la resina base, como son: plastificantes, extendedores, antioxidantes, etc. De los tipos de resina podemos mencionar el polietileno, el polipropileno, poliamidas, acetatos de polivinilo, poliestireno y polivinil acetales, y su presentación comercial puede ser variada, desde barras delgadas, cordones continuos, gránulos, en pastillas cilíndricas, en películas, etc. Su utilización viene muy determinada por razones de producción, tanto por el tema de costos como por la simplicidad y la necesidad de procesos rápidos, siempre y cuando se prevea, un alto grado de automatización, que este acorde con la rapidez de aplicación de estos adhesivos. Son de gran utilidad en procesos dentro de la industria textiles, sobre todo en procesos de laminación.

Uno de los polímeros base más usado, en la formulación de adhesivos para el embalaje y ensamblaje de productos, es el etileno vinilo acetato (EVA). Es económico, y tiene un rango de temperatura útil que oscila entre los -30°C y los 80°C. Es un polímero termoplástico conformado por unidades repetitivas de Etileno y Acetato de Vinilo, se obtiene por la copolimerización de éstos. Las propiedades de este polímero, dependen fundamentalmente del peso molecular del polímero y del contenido de acetato de vinilo. A mayor peso molecular se obtiene mayor polaridad y menos capacidad de cristalizarse. Un aumento de la fracción de acetato de vinilo mejora las propiedades ópticas, la flexibilidad y la soldabilidad al reducir el punto de reblandecimiento y empeora la inercia y disminuye la capacidad de cristalizarse.

Algunas de las aplicaciones son:

·         Suela de zapatos.

·         Calzado (sandalias de uso diario o de baño).

·         Juguetes.

·         Adhesivos termofusibles.

·         Colchonetas.

·         Artículos para el hogar.

·         Parte trasera de los paneles solares fotovoltaicos.

En este tipo de polímeros (EVA) a medida que varía la concentración de acetato de vinilo, podemos obtener diferentes propiedades y con esto aplicaciones:

Si tiene un 45% de acetato de vinilo (proporción molar), se comporta como el caucho. Vulcaniza con peróxidos.

Si tiene 35% de acetato de vinilo, da lugar a resinas flexibles, soluble en tolueno y benceno a temperatura ambiente. Densidad 0.95 gr/cm3. Aplicación en adhesivos y aditivos de ceras.

Si tiene 10-15% de acetato de vinilo, el producto es similar al PVC plastificado. Se usa para recubrimientos y adhesivos.

Con 3% de acetato de vinilo, es un polietileno de baja densidad modificado, con mayor flexibilidad, menor dureza y mayor brillo superficial en films. 

IMPORTANCIA DE LA TEMPERATURA DE TRANSICION VITRIA (Tg) AL ESCOGER UNA RESINA

Por: Marcela Correa

La temperatura de transición vítrea es una de las características que presentan los polímeros termoplásticos, como por ejemplo las resinas, a esta temperatura ocurre un fenómeno en donde el material pasa de un estado fundido o plástico a un estado rígido y duro, dado esto, su porcentaje de elongación disminuye de forma drástica.

La Tg no es una temperatura a la cual específicamente ocurre el cambio de estado, dado que existen diferentes métodos para determinarla, pero debido al carácter termodinámico de esta pseudotransición, cada método provee un valor de Tg diferente. Para fines prácticos, no es tan importante el valor exacto de la Tg pues es comprensible que alrededor de esta temperatura, el polímero adquiere cierta plasticidad.

Por tanto podríamos decir que cuando la temperatura es alta (arriba de Tg), las cadenas que conforman al polímero pueden moverse con facilidad, de modo que cuando se toma una porción de polímero y se dobla, las moléculas que ya están en movimiento, no tendrán problema en moverse hacia nuevas posiciones, con el fin de aliviar la tensión que se está ejerciendo sobre ellas. Pero si se trata de doblar una muestra de polímero por debajo de su temperatura de transición vítrea. Las cadenas ya no podrán desplazarse hacia otras posiciones y por este motivo, sucederán dos cosas.

1. El polímero será lo suficientemente resistente como para soportar la fuerza que se está ejerciendo y la muestra se doblará.
2. La fuerza que se está aplicando es demasiado grande para que las inmóviles cadenas poliméricas puedan resistirla, hasta que la muestra se quebré o rompa.

Es por ello que se debe de poner énfasis en la Tg de la resina, teniendo como referencia tanto la aplicación a la que va ser asignada dicha resina y el medio (Temperatura) al que se va a aplicar para su debida polimerización dentro de una formulación.

Si la resina va utilizar para aplicarse en medios fríos donde la temperatura es baja, esta debe de tener por tanto una temperatura de transición vítrea baja, siempre y cuando se requiera de cierta plasticidad de la materia.

Y por el contrario si se requieren propiedades de dureza y una polimerización o secado rápido se debe de tener una temperatura de transición similar a la temperatura del medio en el que se va a ocupar la resina.