Adhesivo sensible a la presión

Un adhesivo sensible a la presión (PSA o PSA, en inglés  : adhesivo sensible a la presión ) es un tipo de adhesivo, no reactivo, que forma una unión cuando se aplica presión para unir el adhesivo a una superficie. No se necesita disolvente, agua o calor para activar el adhesivo. Se utiliza en artículos como cinta adhesiva , etiquetas , puntos de pegamento, bloc de notas, molduras para automóviles y una amplia variedad de otros productos.

Como sugiere el término "sensible a la presión", el grado de adhesión está influenciado por la cantidad de presión utilizada para aplicar el adhesivo a la superficie.

Los factores de la superficie como la suavidad, la energía de la superficie y la eliminación de contaminantes también son importantes para una unión eficiente.

Los ASP generalmente están diseñados para adherirse y mantenerse bien a temperatura ambiente. En general, los ASP reducen o pierden su adherencia a bajas temperaturas y reducen su capacidad para mantener el cizallamiento a altas temperaturas; Los adhesivos especiales están diseñados para trabajar a altas o bajas temperaturas.

Adhesivos estructurales y adhesivos sensibles a la presión

Los adhesivos se pueden dividir en dos categorías: adhesivos estructurales (o estructurales) y adhesivos sensibles a la presión. Para formar una unión permanente, un adhesivo estructural cura mediante un proceso como la evaporación del solvente (por ejemplo, cola blanca), la reacción a la radiación UV (como en los adhesivos dentales), la reacción química (por ejemplo, adhesivos epoxi de dos componentes). ) o enfriamiento (como pegamento termofusible ). Por el contrario, un adhesivo sensible a la presión (PSA) forma una unión simplemente aplicando una ligera presión para unir el adhesivo al respaldo.

Un adhesivo sensible a la presión está diseñado con un equilibrio entre el flujo y la resistencia al flujo. La unión se forma porque el adhesivo es lo suficientemente flexible como para fluir o mojar el respaldo . La unión es fuerte porque el adhesivo es lo suficientemente duro como para resistir el flujo cuando se le aplica tensión mecánica . Una vez que el adhesivo y el respaldo están cerca, las interacciones moleculares como las fuerzas de van der Waals también están involucradas en la unión, que contribuyen significativamente a la resistencia final de su unión. Los ASP exhiben propiedades viscoelásticas ( viscosas y elásticas ), las cuales se utilizan para una buena unión.

A diferencia de los adhesivos estructurales, cuya resistencia se clasifica como resistencia al cizallamiento, los adhesivos sensibles a la presión se caracterizan por su resistencia al cizallamiento y pelado, así como por su adhesión inicial. Estas propiedades dependen, entre otras cosas, de la formulación, el espesor del recubrimiento, la fricción y la temperatura.

Los adhesivos sensibles a la presión "permanentes" son inicialmente sensibles a la presión y removibles (por ejemplo, para recuperar productos mal etiquetados), pero después de unas horas o días cambian de propiedades, volviéndose menos o no viscosos, o volviéndose menos o no viscosos. Aumentando la fuerza de unión , para que el vínculo se vuelva permanente.

Efectos de la forma

La adherencia de una cinta o etiqueta puede verse afectada por su forma. Una cinta con esquinas afiladas comienza a desprenderse en estas esquinas; la fuerza de adhesión se puede mejorar redondeando las esquinas.

Aplicaciones

Un adhesivo sensible a la presión está diseñado para aplicaciones permanentes o removibles. Ejemplos de aplicaciones permanentes incluyen etiquetas de seguridad para equipos eléctricos, cinta adhesiva para conductos HVAC ( calefacción, ventilación y aire acondicionado ) , ensamblaje de molduras interiores de automóviles y películas para amortiguar el sonido y vibraciones. Algunos ASP permanentes de alto rendimiento tienen altos valores de adhesión y pueden soportar kilogramos de peso por centímetro cuadrado de área de contacto, incluso a temperaturas elevadas. Estos desarrollan adhesión en una unión permanente después de varias horas o días.

Pelando

Un adhesivo removible está diseñado para formar una unión temporal e idealmente se puede quitar después de meses o años sin dejar residuos en el respaldo. Un adhesivo removible se utiliza como película protectora de superficies, cinta adhesiva , marcadores y notas Post-it , etiqueta de precio, material gráfico promocional y para contacto con la piel (vendaje para el cuidado de heridas, electrocardiograma de electrodo, banda deportiva, parche transdérmico ,  etc. ) Un adhesivo reposicionable está diseñado para pegarse y pelarse repetidamente. Tiene poca adherencia y generalmente no puede soportar mucho peso.

A veces es difícil quitar una cinta adhesiva limpiamente sin dañar el respaldo al que está pegada. Tirar a un ritmo lento y con un ángulo de pelado bajo reducirá el daño a la superficie. Los residuos de ASP se pueden suavizar usando ciertos solventes orgánicos o calor. El frío extremo ( hielo seco , refrigerante en aerosol  (en) ,  etc. ) puede pasar un material viscoelástico -fase de vidrio  ; por lo tanto, es útil para eliminar muchos tipos de ASP.

Fabricación

Un adhesivo sensible a la presión se fabrica a partir de un vehículo líquido o en forma 100% sólida. Los elementos tales como cintas y etiquetas se fabrican a partir de ASP líquidos aplicando el adhesivo a un soporte y evaporando el disolvente orgánico o el portador de agua, normalmente en un secador de aire caliente. El adhesivo seco se puede calentar más para iniciar una reacción de reticulación y aumentar el peso molecular. Los ASP 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 (ASP curado por radiación); o pueden ser materiales de alta viscosidad que se calientan para reducir la viscosidad lo suficiente como para permitir el recubrimiento y luego se enfrían a su forma final ( Hot Melt ).

Composición

Los SPA se basan generalmente en un elastómero mezclado con un agente de pegajosidad, denominada "  resina de pegajosidad  " apropiada (por ejemplo, un éster de colofonia ). Un elastómero puede basarse en resina acrílica , que puede tener suficiente pegajosidad por sí misma y no requiere un adhesivo; acrilato de base biológica: recientemente se injertó un macromonómero de base biológica en una columna vertebral de acrilato de modo que el ASP resultante utiliza un 60% de materiales de base biológica, caucho butílico , etileno acetato de vinilo (EVA) con alto contenido de acetato de vinilo; se puede formular como ASP termofusible, caucho natural , nitrilos , caucho de silicona  (en) , requiriendo adhesivos especiales a base de resinas de silicato "MQ", compuesto por un trimetilsilano monofuncional ("M") reaccionado con tetracloruro de silicio cuadrifuncional (" Q ").

El copolímero de bloque de estireno (SBC), también llamado adhesivo a base de copolímeros de estireno y adhesivo a base de caucho, tiene una flexibilidad temperatura buena baja, alta elongación y alta resistencia al calor. Se utiliza con frecuencia en cola termofusible , donde la composición permanece pegajosa incluso cuando se solidifica; sin embargo, también se utilizan formulaciones no sensibles a la presión. Tiene alta resistencia al calor y buena flexibilidad a baja temperatura. Su resistencia es menor que la de los poliésteres . Los SBC suelen tener una estructura ABA, con un segmento de goma elástica entre dos bloques terminales de plástico rígido. Formadores de película muy fuertes como tales, aumentan la cohesión y la viscosidad como aditivo. Resistente al agua, soluble en algunos disolventes orgánicos; la reticulación mejora la resistencia a los disolventes. Las resinas asociadas a bloques terminales (cumarona-indeno, α-metilestireno, viniltolueno, hidrocarburos aromáticos,  etc. ) mejoran la adherencia y modifican la viscosidad. Las resinas que se combinan con bloques intermedios (olefinas alifáticas, ésteres de colofonia, politerpenos, terpenos fenólicos) mejoran la adhesión, el procesamiento y las propiedades sensibles a la presión. La adición de plastificantes reduce el costo, mejora la adhesión sensible a la presión, disminuye la viscosidad de la masa fundida, reduce la dureza y mejora la flexibilidad a baja temperatura. La estructura ABA promueve la separación de fases del polímero, uniendo los bloques terminales, actuando las partes elásticas centrales como enlaces cruzados; Los SBC no requieren reticulación adicional, estireno- butadieno- estireno (SBS), utilizado en aplicaciones ASP de alta resistencia, estireno-etileno / butileno- estireno (SEBS), utilizado en aplicaciones no tejidas con baja autoadhesión, estireno-etileno / propileno ( SEP), estireno- isopreno- estireno (SIS), utilizado en aplicaciones ASP de baja viscosidad y alta adherencia, éteres vinílicos.

Notas y referencias

  1. (en) Valentin L. Popov, Roman Pohrt y Qiang Li, "  Fuerza de los contactos adhesivos: Influencia de la geometría de contacto y gradientes de material  " ["Resistencia de contacto adhesivo: Influencia de la geometría de contacto y gradientes Materiales"], Fricción , vol.  5, n o  3,1 st de septiembre de 2017, p.  308-325 ( ISSN  2223-7690 , DOI  10.1007 / s40544-017-0177-3 , lea en línea [PDF] )
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  6. James E. Mark , Manual de propiedades físicas de los polímeros , Springer Science & Business Media,21 de marzo de 2007( ISBN  9780387690025 , leer en línea ).

Ver también

Artículos relacionados

Bibliografía