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Composición química de las cintas PSA
Según el Consejo de Cintas Sensibles a la Presión (Pressure Sensitive Tape Council), son tres las características que definen a un adhesivo sensible a la presión o PSA (del inglés, Pressure Sensitive Adhesive):
1. Pegajosidad permanente
2. Adhesión con una ligera presión
3. No hay cambio de fase líquida a sólida
A diferencia de los adhesivos líquidos, en las cintas, el agente químico se proporciona completamente curado, por lo que no tiene que producirse un curado adicional para formar la unión. La unión se crea mediante el uso de un enclavamiento mecánico y de interacciones electrostáticas en la interfaz.
Estas características confieren a los PSA unas capacidades de rendimiento únicas que pueden aportar libertad a la hora de diseñar un producto y mejorar la eficiencia en la producción. Algunas de sus ventajas son:
- Sujeción inmediata de las piezas tras aplicar presión
- Aplicación fácil
- Espesor de la unión uniforme
- Diversas opciones de espesor, con y sin soportes y núcleos de espuma funcional
- Aplicación precisa con formas preformadas (convertidas)
- Posibilidades de premontaje a lo largo de la cadena de valor
- Unión de distintos materiales sin dañar las superficies
- Barrera de metal a metal para reducir la corrosión galvánica
Los adhesivos sensibles a la presión están disponibles en muchos formatos distintos, incluidas las cintas de doble cara en varios espesores con soportes o núcleos de espuma funcional, las cintas transferidoras adhesivas, las cintas de una cara y los films imprimibles. Además de diversos formatos, existe una amplia variedad de agentes químicos que se utilizan en las cintas PSA para aplicaciones de uniones industriales. Si bien las cintas PSA especiales están presentes en muchas aplicaciones, aquí nos centraremos en ofrecer un resumen detallado de los tres agentes químicos más frecuentes con fines comparativos. Existen otros muchos factores que se deben tener en cuenta a la hora de elegir la cinta o el adhesivo adecuados para un montaje.
- Acrílico
- Silicona
- Caucho
Cinta con adhesivo acrílico
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Los acrílicos para adhesivos sensibles a la presión empezaron a desarrollarse debido a la tendencia del caucho natural a amarillear y a degradarse al ser expuesto a los rayos ultravioleta. Los químicos acrílicos también tienden a ofrecer una mayor resistencia interna que los cauchos.
Las cintas acrílicas son la solución más fiable para las uniones industriales. Las capacidades en constante evolución de los químicos acrílicos permiten obtener formulaciones eficaces a altas o bajas temperaturas, adhesión a materiales de alta, media y baja energía superficial (HSE, MSE, LSE) o incluso propiedades especiales, como resistencia al fuego. Las cintas acrílicas están disponibles en varios espesores, con y sin soportes y núcleos de espuma funcional. Los núcleos de espuma funcional de las cintas de espuma acrílica ofrecen las ventajas específicas en cuanto a rendimiento, como resistencia y absorción dinámica de tensión. Las cintas acrílicas están presentes en prácticamente cualquier sector.
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Principales ventajas
- Capacidad para unir la más amplia variedad de materiales
- La más amplia variedad de rendimientos mecánicos
- Buena resistencia a las condiciones ambientales y al desgaste
- Núcleos de espuma acrílica funcional disponibles para absorción de tensiones dinámicas y vibración
Principales desventajas
- Menor resistencia a las altas temperaturas que la silicona, aunque existen acrílicos que resisten muy altas temperaturas
- Tarda más tiempo que el caucho en alcanzar su plena capacidad de sujeción de piezas aunque, por lo general, dicha capacidad es inmediata tras aplicar presión y la resistencia final suele ser mayor
Cinta con adhesivo de silicona
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Los polímeros que contienen silicona pueden utilizarse para crear soportes para adhesivos de cinta debido a su energía superficial increíblemente baja, pero también se utilizan en la formulación del adhesivo propiamente dicho.
Las cintas de silicona son especialmente conocidas por su capacidad para unirse a la silicona y para tolerar un rango muy amplio de temperaturas: de -40 °C a más de 260 °C.
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Principales ventajas
- Capacidad para unirse a materiales de silicona
- Resistencia a las altas temperaturas
- Relativamente resistentes al moho y los hongos
Principales desventajas
- Resistencia relativamente baja
- Baja resistencia de unión en materiales sin silicona, aunque existen cintas de doble cara con silicona en una cara y acrílico en la otra para permitir la unión entre materiales con y sin silicona
Cinta adhesiva de caucho
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El caucho fue el primer material utilizado para fabricar adhesivos sensibles a la presión. Con el paso del tiempo, la tecnología de PSA de caucho ha evolucionado para incluir resinas de caucho tanto naturales como sintéticas, así como una amplia variedad de resinas fijadoras concebidas para adaptar el adhesivo para un rendimiento específico.
Los adhesivos de caucho forman la unión con más rapidez que otros agentes químicos, pueden unirse a la mayoría de las superficies (incluidas LSE) y tienen un coste relativamente bajo. Constituyen una alternativa versátil para numerosas aplicaciones; sin embargo, su resistencia de unión final es menor que la de los PSA acrílicos y son más vulnerables a los efectos del desgaste (luz del sol y oxidación).
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Principales ventajas
- Unión inicial rápida (alta pegajosidad)
- Adhesión a sustratos de baja energía superficial
- Soluciones de coste relativamente bajo
Principales desventajas
- Resistencia máxima más baja que los PSA acrílicos
- Menor resistencia a las condiciones ambientales (p. ej., radiación ultravioleta, temperatura)
El caucho natural (poliisopreno) se trabaja mecánicamente para obtener polímetros con un peso molecular más bajo que puedan disolverse fácilmente o dispersarse en un disolvente. También se pueden usar polímeros sintéticos (como copolímeros en bloque de estireno-isopreno). Se suelen añadir resinas fijadoras tales como el pineno (que procede, entre otras fuentes, de la savia de pino) para obtener esa adherencia adicional que permite su uso como PSA.
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La Serie educativa sobre la ciencia de la adhesión es una introducción exhaustiva a la ciencia de la adhesión y al uso de cintas y adhesivos en aplicaciones de diseño. Visite la página sobre la ciencia de la adhesión para ver todos los artículos o elija uno de los temas que se muestran a continuación.
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