Resumen: El artículo analiza en detalle la influencia de la calidad de la propiedad de nivelación del adhesivo en el proceso de laminación. Además, menciona que en lugar de juzgar el rendimiento de nivelación juzgando si hayLas "manchas blancas" o "burbujas" son la transparencia de los productos laminados, lo que podría ser el estándar de evaluación del rendimiento de nivelación del adhesivo.
1. El problema de las burbujas y la nivelación del pegamento.
Las manchas blancas, las burbujas y la escasa transparencia son problemas comunes de calidad en el procesamiento de materiales compuestos. En la mayoría de los casos, los procesadores de materiales compuestos atribuyen estos problemas a una mala nivelación del adhesivo.
1.1Este pegamento no es ese pegamento
Los procesadores de materiales compuestos pueden devolver a los proveedores los bidones de adhesivo sin abrir y sin usar si consideran que el adhesivo no se nivela correctamente, o bien presentar quejas o reclamaciones ante los proveedores.
Cabe señalar que el adhesivo considerado de bajo rendimiento de nivelación es una “solución adhesiva preparada/diluida por el cliente” con una viscosidad específica. El adhesivo devuelto es el envase original sin abrir.
¡Estos dos cubos de "pegamento" son conceptos y cosas completamente diferentes!
1.2 Indicadores de evaluación para la nivelación del pegamento
Los indicadores técnicos para evaluar el rendimiento de nivelación del adhesivo deben ser la viscosidad y la tensión superficial de humectación. O, mejor dicho, la fluidez del adhesivo es una combinación de la fluidez y la humectabilidad del adhesivo.
A temperatura ambiente, la tensión superficial de humectación del acetato de etilo es de aproximadamente 26 mN/m.
La concentración inicial (contenido de sólidos) de los adhesivos de poliuretano a base de solventes utilizados en el procesamiento de materiales compuestos suele estar entre el 50 % y el 80 %. Antes de comenzar el procesamiento de materiales compuestos, es necesario diluir dichos adhesivos hasta alcanzar una concentración de trabajo de entre el 20 % y el 45 %.
Debido a que el componente principal de la solución adhesiva diluida es el acetato de etilo, la tensión de humectación superficial de dicha solución será más cercana a la tensión de humectación superficial del propio acetato de etilo.
Por lo tanto, siempre que la tensión superficial de humectación del sustrato compuesto utilizado cumpla con los requisitos básicos del procesamiento de compuestos, ¡la humectabilidad del adhesivo será relativamente buena!
La viscosidad es la medida de la fluidez del adhesivo. En el ámbito del procesamiento de materiales compuestos, la viscosidad (o viscosidad de trabajo) se refiere al tiempo en segundos que tarda el adhesivo en fluir fuera del viscosímetro, medido con un modelo específico. Se puede considerar que el adhesivo preparado a partir de diferentes grados de adhesivo original tiene la misma viscosidad de trabajo, y por lo tanto, la misma fluidez.
En condiciones que no se modifican, cuanto menor sea la "viscosidad de trabajo" del "fluido de trabajo" preparado con el mismo tipo de adhesivo para marcos, mejor será su "fluidez adhesiva".
Más concretamente, para varios grados diferentes de adhesivos, si el valor de viscosidad de la solución de trabajo diluida es de 15 segundos, entonces la solución de trabajo preparada con estos grados de adhesivos tiene la misma "nivelación del pegamento".
1.3 La propiedad niveladora del adhesivo es una característica del fluido de trabajo del adhesivo.
Algunos alcoholes no forman un fluido viscoso al abrir el envase, sino más bien un proyectil gelatinoso sin fluidez. Es necesario disolverlos y diluirlos con la cantidad adecuada de disolvente orgánico para obtener la concentración y viscosidad deseadas del adhesivo.
Es evidente que el rendimiento de nivelación del pegamento es una evaluación de la solución de trabajo formulada a una "concentración de trabajo" específica, en lugar de una evaluación del pegamento original del barril sin diluir.
Por lo tanto, es incorrecto atribuir la mala nivelación del pegamento a las características comunes de una determinada marca de pegamento para cubos original.
2. Factores que afectan la nivelación del adhesivo
Sin embargo, en el caso de la solución adhesiva diluida, ¡sí que existen diferencias en su nivel de agua adhesiva!
Como se mencionó anteriormente, los principales indicadores para evaluar el rendimiento de nivelación del adhesivo son la tensión superficial y la viscosidad de trabajo. La tensión superficial no presenta cambios significativos dentro del rango de concentración de trabajo convencional. Por lo tanto, la clave de una nivelación deficiente del adhesivo reside en que, durante el proceso de aplicación, la viscosidad del adhesivo aumenta de forma anormal debido a ciertos factores, lo que reduce su rendimiento de nivelación.
¿Qué factores pueden provocar cambios en la viscosidad del pegamento durante su aplicación?
Existen dos factores principales que pueden provocar cambios en la viscosidad del pegamento: uno es la temperatura del pegamento y el otro, la concentración del mismo.
En circunstancias normales, la viscosidad de un fluido disminuye al aumentar la temperatura.
En los manuales de usuario proporcionados por las distintas empresas de adhesivos, se suelen indicar los valores de viscosidad de la solución adhesiva (antes y después de la dilución), medidos con un viscosímetro rotacional o un vaso de viscosidad a una temperatura del líquido de 20 °C o 25 °C (es decir, la temperatura de la propia solución adhesiva).
Por parte del cliente, si la temperatura de almacenamiento del recipiente original de pegamento y diluyente (acetato de etilo) es superior o inferior a 20 °C o 25 °C, respectivamente, la temperatura del pegamento preparado también será superior o inferior a 20 °C o 25 °C. Naturalmente, la viscosidad real del pegamento preparado será inferior a la indicada en el manual. En invierno, la temperatura del adhesivo preparado puede ser inferior a 5 °C, ¡y en verano, superior a 30 °C!
Cabe señalar que el acetato de etilo es un disolvente orgánico extremadamente volátil. Durante su proceso de volatilización, el acetato de etilo absorbe una gran cantidad de calor de la solución adhesiva y del aire circundante.
Actualmente, la mayoría de las unidades de laminación en las máquinas de composite son abiertas y están equipadas con sistemas de extracción localizada, por lo que una gran cantidad de disolvente se evapora del disco adhesivo y del cilindro. Según las observaciones, tras un periodo de funcionamiento, la temperatura del fluido adhesivo en la bandeja puede llegar a ser más de 10 °C inferior a la temperatura ambiente.
A medida que la temperatura del pegamento disminuye gradualmente, la viscosidad del pegamento aumentará gradualmente.
Por lo tanto, el rendimiento de nivelación de los adhesivos a base de solventes se deteriora gradualmente con la prolongación del tiempo de funcionamiento del equipo.
En otras palabras, si desea mantener la estabilidad de la nivelación con adhesivos a base de solventes, debe utilizar un controlador de viscosidad u otro medio similar para mantener estable la viscosidad del adhesivo durante todo el proceso de aplicación.
3. Indicadores de evaluación para obtener resultados correctos de nivelación del pegamento.
La evaluación del resultado de nivelación del adhesivo debe ser una característica del producto compuesto en una etapa específica, y el resultado de nivelación del adhesivo se refiere al resultado obtenido después de la aplicación del adhesivo. Al igual que la "velocidad máxima de diseño" de un automóvil es una característica del producto, la velocidad de conducción real del vehículo en la carretera bajo condiciones específicas es otro resultado.
Una buena nivelación del adhesivo es fundamental para obtener buenos resultados. Sin embargo, una buena capacidad de nivelación del adhesivo no garantiza necesariamente buenos resultados, e incluso con una baja capacidad de nivelación (por ejemplo, alta viscosidad), aún se pueden lograr buenos resultados en determinadas situaciones.
4. La correlación entre los resultados de la nivelación del pegamento y los fenómenos de “manchas blancas” y “burbujas”.
Las manchas blancas, las burbujas y la transparencia deficiente son algunos de los resultados indeseables en los productos compuestos. Existen muchas razones para estos problemas, y una mala nivelación del adhesivo es solo una de ellas. Sin embargo, ¡la razón de una mala nivelación del adhesivo no se debe únicamente a una mala nivelación del mismo!
Un mal nivelado del adhesivo no necesariamente produce puntos blancos ni burbujas, pero puede afectar la transparencia de la película compuesta. Si la microplanitud del sustrato compuesto es deficiente, incluso con un buen nivelado del adhesivo, existe la posibilidad de que aparezcan puntos blancos y burbujas.
Fecha de publicación: 17 de enero de 2024