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No. 11 Doctor Poxy: ¿Qué es un adhesivo y cómo funciona?

Es un compuesto que se emplea para unir substratos ya sea del mismo material o de diferentes materiales y los mantiene unidos una vez que sus superficies entran en contacto.

Su función es transmitir y distribuir los esfuerzos en el área de contacto, manteniendo la unión por un período prolongado, la fuerza de unión debe ser igual o superior a la resistencia propia mecánica de los substratos para mantenerlos unidos.

El proceso de adhesión es complejo e intervienen numerosos factores e interacciones que deben de ser consideradas en la elección correcta del adhesivo para obtener una unión libre de falla.

Entre estos factores a considerar se tienen las características fisicoquímicas del compuesto adhesivo, tipo y características fisicoquímicas de substrato, diseño de la unión, preparación de superficies, condiciones de operación de las piezas una vez unidas y garantías de desempeño a largo-mediano plazo.
En el desempeño de un adhesivo intervienen dos tipos básicos de fuerzas que están interactuando simultaneamente: cohesivas y adhesivas.

En las cohesivas se encuentran los enlaces químicos intramoleculares dentro de la matriz que le conferirá la resistencia al adhesivo, el cual una vez seco y curado se endurecerá debido a la formación de enlaces de entrecruzamiento del polímero. Además de las fuerzas intramoleculares del polímero hay fuerzas de este tipo entre los diferentes componentes del adhesivo y de dichos componentes con la matríz.

En las adhesivas se encuentran la atracción molecular entre el substrato y el adhesivo por su compatibilidad, que se verá favorecida por la rugosidad de la superficie y modificada las fuerzas tensiones superficiales, después de una correcta limpieza y preparación.

A continuación se presentan algunos modos de falla:

Un adhesivo es un compuesto formulado que puede ser de 1 ó 2 componentes, base agua, solvente o 100% sólidos, curados a temperatura ambiente o con calor.

Los componentes básicos de un adhesivo son: Resinas o polímeros matriz, endurecedores, catalizadores, aceleradores, diluyentes, solventes,cargas , pigmentos y aditivos. Esta posibilidad de formulación los hace muy versátiles pudiéndose tener formulaciones que se diseñan de acuerdo a las necesidades específicas.

A continuación se presenta un diagrama de flujo de los pasos a seguir para la correcta selección y aplicación de un adhesivo.

(Ver lista de consideraciones para la selección correcta de un adhesivo)

Por su estructura química se pueden clasificar en termofijos y termoplásticos.

Termofijos o termoestables son aquellos en los que el polímero base experimenta un cambio químico modificando su estructura por la acción de un agente externo como pudiera ser calor , luz ultravioleta u otra fuente de energía o por medio de agentes de curado , dicha modificación los lleva a un estado de curado sólido permanente e irreversible.

Termoplásticos o Termofusibles son aquellos en los que el polímero base puede reblandecerse, disolverse o fundirse por la acción del calor, solvente u otro tipo de energía, y que al enfriarse o evaporarse el solvente vuelve a un estado sólido original sin experimentar cambios químicos que modifiquen su estructura molecular.

Un buen adhesivo debe humectar perfectamente y fluir sobre las superficies a unir, manteniéndose pegajoso durante el proceso de fijación o colocación de las partes antes de desarrollar su máxima fuerza adhesiva, durante la cual cambia su estructura endureciéndose y perdiendo pegajosidad.

Debe de ser además estable en su uso y almacenamiento, mejorar o no modificar la estética, desempeñarse de manera consistente en la aplicación, ofrecer confiabilidad en uso, mejorar el desempeño y diseño de las partes así como aumentar la productividad y reducir los costos de producción.

En Nuceq ofrecemos una gama de adhesivos estructurales tipo epoxy y poliuretano así como adhesivos de contacto para madera.

Consideraciones para selección correcta de un adhesivo

Generales

• ¿Qué materiales se unirán? especificar los materiales
• ¿Cuál es la configuración y geometría de la unión?
• ¿Qué espesor de línea de unión se requiere? Hay que rellenar al sobreponer las partes a unir ?
• ¿Qué fuerza de adhesión se requiere? Que estándar debe cumplir ?
• ¿A que tipo de esfuerzos y dirección estará sometida la unión? De manera continua o intermitente?
• ¿Se desea una unión rígida o flexible?
• ¿Estará el ensamble expuesto a altas o bajas temperaturas? De manera continua o intermitente?
• ¿Estará el ensamble expuesto a ciclos de temperatura?
• ¿Estará el ensamble a esfuerzos mecánicos y vibraciones?
• ¿Estará el ensamble expuesto al agua, a productos químicos inorgánicos u orgánicos u otros fluidos? Cuales?
• ¿Debe la unión deberá tener buenas propiedades de aislamiento eléctrico, térmico o acústico?
• ¿Necesita que el adhesivo sea conductor térmico o eléctrico? ¿A que tipo de ambientes estará expuesto el ensamble marino, intemperie, humedad , corrosivos , etc. ?
• ¿Requiere de algún color ?
• ¿Qué condiciones de almacenamiento y vida útil se requieren?

Aplicación

• ¿Cuál es la química del adhesivo?
• ¿Qué tipo de envase se requiere?
• ¿Qué rango viscosidad necesita? ¿Que valor de tixotropía requiere?
• ¿Qué preparación de superficie requieren las partes a unir?
• ¿Hay restricciones en el uso de solventes u otro compuesto químico? Cuales ?
• ¿Qué cantidad de adhesivo se necesita aplicar por cada ensamblaje?
• ¿Cuántas piezas se unirán?
• ¿Desea aplicar el adhesivo de forma manual, semiautomática o automática?¿Desea que el dosificador sea desechable o permanente?
• ¿A que velocidad se debe dosificar el adhesivo? Cuál es la velocidad de producción requerida?
• ¿Cómo se debe dosificar el adhesivo en un punto, en cordón, por goteo o por disparos?
• ¿Con qué precisión debe dosificarse el adhesivo sobre el sustrato?
• ¿Cuál es su presupuesto para la compra de equipo de aplicación?

Curado

• ¿Qué tiempo de manejo y curado requiere?
• ¿Qué tiempo requiere para manipular las piezas unidas ?¿A que temperaturas se debe realizar el curado? ¿Prefiere un curado más rápido a temperaturas elevadas?¿Con qué rapidez se pondrá en servicio el ensamble?
• ¿Cómo se realizará la evaluación de calidad de la parte ensamblada?

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No. 9 Doctor Poxy: Mortero Poliuretano/ Cemento Purcrete.

 

Es considerado la última tecnología en polímeros para la protección de pisos de concreto de alto tráfico, dadas sus características químicas funcionan como barreras contra la emisión de vapores de humedad y con ello se evita la aparición de burbujas y delaminación prematura en pisos húmedos o verdes.

Su aplicación principal es en plantas farmacéuticas, en procesadoras de alimentos y bebidas (panaderías, lecherías, cervecerías, carnicerías, pescaderías, entre otras) por varias razones:

  • Es un sistema de una capa lo que reduce los tiempos de paro de operaciones.
  • Se puede formular con varias texturas desde liso hasta rugoso para darles diversos grados de antiderrapancia dado sus agregados de alta resistencia a la abrasión.
  • Resistente a choques térmicos rangos de -20°C hasta 100°C (lavado con vapor de agua).
  • Resistente al ataque por ph extremos y a varios agentes químicos como ácidos orgánicos e inorgánicos, álcalis y solventes (consultar tabla de Resistencias Químicas) por su baja porosidad son completamente impermeables.
  • Resistente a impactos dada la flexibilidad que le confiere el poliuretano.
  • Posee alta resistencia mecánica a la compresión, flexión y tensión, además de una elevada adhesión al concreto.
  • Dado que algunos de los componentes son arenas y cemento portland posee coeficientes de expansión y dilatación semejantes al concreto.
  • Se aplica en espesores que van de 1/4” a 3/8”, pudiendo algunas formulaciones aplicarse a ¼”.
  • Se obtienen pisos libres de juntas con un acabado mate.
  • Se instala fácilmente pero se requiere de ciertas precauciones durante la aplicación para obtener recubrimientos de alto desempeño, y se puede poner en servicio a las 12 hr de aplicado.
  • Es de baja toxicidad, esta formulado con aceites naturales, no desprende olores por lo que no se tiene el riesgo de contaminar alimentos frescos además no es agresivo a la piel.
  • Se puede ofrecer en versión autonivelante como base para lanzar hojuelas o cuarzo de colores.

Si piensa en una aplicación de protección de piso que presente condiciones críticas y extremas de operación, la recomendación es el Mortero ó Autonivelante Poliuretano Cemento Purcrete con primario epóxico de humedad para tener una mayor garantía de desempeño y funcionalidad.

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JUNTAS DE EXPANSIÓN.

El sistema JUNTA DE EXPANSIÓN A/B es un prepolimero que una vez mezclado forman un elastómero de baja dureza y fácil manejo.

El sistema BULLTON JUNTA A/B es un polímero usado como junteador de placas de dureza media-baja, sus propiedades de hibrido urea-uretano, permiten una vez curado forme un elastómero de gran elasticidad, baja dureza y fácil manejo.

La EPOXI-JUNTAS AT A/B es un polímero usado como junteador de placas de dureza media-baja, sus propiedades hibrido urea-uretano, permiten que una vez curado forme un elastómero de gran elasticidad, baja dureza y fácil manejo.

El sistema de JUNTA DE EXPANSION A/B, se utiliza principalmente en junta de expansión en placas de concreto, metálicas, etc.

El sistema BULLTON JUNTA A/B, se recomienda su uso, cuando se requiere de un junteador de manejo manual, para juntas de expansión en placas horizontales, ya sean metálicas o de concreto.

La EPOXI-JUNTA AT A/B, se usa principalmente en junta de expansión en placas de concreto.

La BULLTON JUNTA DE POLIUREA, se utiliza principalmente en juntas de expansión en pisos en superficies horizontales, unidades de precolado, marcos de ventanas de aluminio y madera entre otras.  Se recomienda su uso principalmente en interiores.

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PASOS A SEGUIR PARA DETERMINAR LA HUMEDAD EN PISOS DE CONCRETO.

En la aplicación de recubrimientos epóxicos y en la colocación de pisos de madera, la humedad en el concreto es la causante de muchos problemas, por lo que la medición y eliminación de esta es el primer paso antes de empezar cualquier trabajo. Para la determinación de humedad en el concreto se emplean dos métodos en el mercado:

a) Prueba de Cloruro de Calcio
b) Sondas in situ.

Estos métodos los describimos a continuación con el objeto de que sirva de guía
para realizar la determinación de manera adecuada.

 

MÉTODO 1. Prueba de Cloruro de Calcio Anhidro (referencia ASTM F 1869)

Se basa en cuantificar el vapor de agua que se genera en el concreto, el cual es absorbido por una pastilla de Cloruro de Calcio Anhidro y se denomina Velocidad de emisión de vapor de agua (MVER) y esta no puede ser mayor a 3 lb/1000 ft2 a las 24 horas.

Procedimiento para cuantificar el vapor de humedad:

1) Seleccionar al menos 5 puntos de inspección por cada 1000 ft2 de área, en estos puntos es donde se va colocar la pastilla de cloruro de calcio anhidro. Dichos puntos deben ser elegidos a las esquinas del área y uno al centro.
2) Realice perforaciones de 2 pulgadas de profundidad y de diámetro tal que se pueda solo colocar la pastilla.
3) Tomar el peso inicial de cada pasilla de cloruro de calcio el pesaje se deberá realizar en una balanza electrónica de precisión mínima de 0.01 gr, considere una pastilla por cada punto.
4) Colocar cada pastilla en el fondo de la perforación señalada en el punto 2.
5) Colocar una cúpula de plástico cubriendo la perforación y la pastilla o en su defecto una bolsa de plástico.
6) Sellar perfectamente las orillas de la cúpula usando sellador acrílico o en su defecto cinta canela o masking tape de tal manera que no se permita la entrada ni salida de aire de la cúpula.
7) Dejarla durante 24 horas.
8) Retirar la cúpula de plástico.

9) Pesar nuevamente cada pastilla de cloruro de calcio para determinar la Velocidad de emisión de vapor de agua (MVER) y sacar un promedio en los 5 puntos, use la siguiente formula:

 

[24000 x ( Peso final de la pastilla de cloruro de calcio – Peso inicial de la pastilla de cloruro de calcio]                                                                                                                     MVER= ______________________________________________________________________x 100                                                                                     (453.612 (Área de cobertura de plastico – área de la pastilla de cloruro de calcio) x Tiempo de la prueba en horas.

 

El método ASTM establece que el concreto que se somete a una prueba de cloruro de calcio anhidro no deberá presentar una velocidad de emisión de vapor de agua mayor a 3 lb/1000 ft2/24 horas en caso contrario es necesario colocar una barrera de vapor de agua como nuestra Barrera de Humedad.

 

MÉTODO 2. Prueba de humedad relativa HR Sondas In Situ (ASTM F 2170)

Se basa en la medición de la humedad por medio de equipos electrónicos. Estos equipos ya nos dan el porcentaje de humedad relativa del concreto sin realizar ningún otro cálculo sin embargo solo miden máximo 1 pulgada de profundidad en la losa de concreto. Es una prueba no destructiva, se realiza la medición a nivel superficial del concreto sin dañar el concreto.

El proceso consiste en colocar el medidor de humedad en la superficie y se ejerce presión para activar el sensor y toma la lectura de la humedad, de igual manera que el método de cloruro de calcio, se deben realizar 5 mediciones
una por cada 200 m2 de área, dichos puntos deben ser elegidos a las esquinas del área y uno al centro, de la misma manera se debe obtener un valor promedio en el área anteriormente mencionada.

 

MÉTODO3 Prueba Destructiva.

Este método es una combinación de los dos anteriores, se realiza colocando unos sensores conectados a probetas, se deben realizar perforaciones en el concreto e introducir las probetas para tomar las lecturas a diferentes profundidades, los equipos usados nos dan ya el valor directo de contenido de humedad en la losa de concreto y no es necesario realizar algún calculo y esperar un determinado tiempo, estas mediciones están consideradas las más exactas, y solo es necesario posteriormente resanar las perforaciones realizadas.

Una desventaja de usar este método es que las probetas ya no son reutilizables y suelen ser caras pero dan una información más precisa del comportamiento de la humedad en el interior de la losa de concreto. Los valores reportados en estos equipos están dados en % de humedad, por lo que se debe tomar como valor máximo permisible para colocar cualquier recubrimiento o adhesivo un 3%, para porcentajes entre 3 y 6% colocar nuestra Barrera de Humedad.

 

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4 RAZONES PARA PROTEGER SU VALIOSA INVERSIÓN APLICANDO UN ACABADO EPÓXICO O POLIURETANO A UN PISO DE CONCRETO.

Nuestros sistemas de pisos de resina de poliuretano y epoxi están diseñados para cubrir cada necesidad de la industria, ya que cuando se aplica sobre un piso de concreto preparado, de manera adecuada, crean un sello, que producen una superficie impermeable del concreto que evita la transmisión de agua, el desgaste prematuro y el ataque por contaminantes y al mismo tiempo mejoran el aspecto general de la planta y dan vida a su inversión.

Estética: Una de las principales razones para recubrir cualquier piso de concreto es la vitalidad y el color que producen al piso. Su apariencia de limpieza y el brillo, tiene un impacto dramático en la moral de los empleados, la confianza del cliente y crean un ambiente de trabajo más agradable que con los pisos tradicionales de concreto sin recubrir que son pocos llamativos, sucios y sin brillo.

Facilidad de limpieza: Pisos recubiertos son de poliuretano o epóxico y tienden a ser más fáciles de limpiar ya que el piso de concreto atrae y mantiene la suciedad (se percude) mientras que un recubrimiento de resina proporcionara una barrera que hace la limpieza más rápida y más fácil, sellando las porosidades y mejorando su resistencia al desgaste ya no se producirá polvo por el uso, además también ayudan a mantener el piso seco y seguro.

Protección contra el desgaste y ataque químico: Pisos de concreto recubiertos con sistemas de resina de poliuretano o epoxi duraran más tiempo que el concreto sin  revestir. El tráfico de vehículos, combinado con otros factores puede desgastar las losas de hormigón y exponer el agregado, debilitando y dañando su resistencia. Además en algunas condiciones críticas se evita el daño por agentes químicos como pueden ser grasas, aceites, acido o bases.

Reflexión de la luz: Un piso recubierto con resina epoxi o poliuretano de acabado brillante reflejara más luz que el concreto y esto proporciona una mayor visibilidad en su centro de trabajo y mejorara la seguridad, reduciendo la necesidad de iluminación auxiliar.

Con estos sistemas además de proteger, se pueden restaurar pisos dañados o erosionados, reparar grietas y juntas e incluso mejorar su resistencia mecánica y química, en áreas  de exceso de tráfico o con derrames químicos.

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