Hot melt
Termoplàsticos > ► Hot melt
Hot melt
Es una forma de adhesivo termoplástico (HMA, del inglés Hot-Melt Adhesive), diseñado para fundirse en un dispositivo de calentamiento eléctrico, se aplica en esta liquido (fundido) sobre un sustrato. Una vez que los dos sustratos se unan con una compresión correcta, el calor acumulado del adhesivo desaparece rápidamente y el adhesivo se solidifica obteniendo una unión casi instantánea. Existen diversas presentaciones como: pellets, cuadretas, salchichas, gluesticks, entre otras presentaciones de adhesivos termofusibles. Hot melt es una palabra que hace referencia a un adhesivo termofusible que a temperatura ambiente tiene características plásticas y entre 150 y 180°C se vuelve líquido. El adhesivo no contiene disolvente y solo mediante calor se produce la fusión del pegamento. La unión es la unión de dos sustratos mediante un adhesivo, siendo este último cualquier sustancia no metálica capaz de unir materiales por fijación superficial. Es necesario distinguir entre adhesión y cohesión: la primera consiste en la conjunción de sustratos; el segundo en la fuerza intrínseca del adhesivo. Leer más ➽
La adherencia es el resultado de diferentes mecanismos:
- Mecánico: derivado de la rugosidad superficial de las superficies
- Físico: principalmente debido a las fuerzas de Van Der Walls que se dan entre los materiales en contacto
- Químico: relacionado con la humectabilidad de la superficie
La humectabilidad indica la capacidad de un sólido para ser humedecido por un líquido; es un requisito necesario, pero no suficiente, en la adhesión de materiales. Se cuantifica mediante la medida del ángulo de humectabilidad y se correlaciona mediante la ecuación de Young con la energía superficial.
Dos parámetros importantes en el estudio de los adhesivos son:
- Tiempo de fraguado: es el tiempo mínimo de secado, es decir, el intervalo de tiempo que debe transcurrir desde la aplicación del adhesivo hasta que se evapore parte del disolvente
- Tiempo abierto: se hace cargo después del tiempo establecido y es el intervalo de tiempo que puede transcurrir antes del acoplamiento de los sustratos sin comprometer la resistencia de la unión.
Los adhesivos se clasifican generalmente según el método químico o físico por el que permiten el pegado. El pegamento caliente pertenece al segundo grupo; es una forma de adhesivo termoplástico basado en uno o más materiales base con la adición de aditivos para aumentar la adhesividad, la durabilidad y la flexibilidad. Se aplica en estado fundido y al enfriarse solidifica formando la unión entre los sustratos. Una desventaja de estos adhesivos se refiere a la temperatura de aplicación que impide su uso para sustratos sensibles al calor ya temperaturas demasiado altas debido a la pérdida de fuerza de adhesión debido a la fusión. El grado de cristalinidad afecta la adhesividad del pegamento y la distribución de la carga. Los polímeros cristalinos son más rígidos y tienen mayor fuerza cohesiva, pero sometidos a carga, transfiere la presión a la interfaz adhesivo-sustrato. Los polímeros amorfos, por otro lado, tienden a disipar la mayoría de las tensiones mecánicas en la estructura, produciendo solo pequeñas cargas en la interfaz; por lo tanto, la separación ocurre por falla cohesiva más que por falla adhesiva. La polaridad del sustrato afecta la interacción pegamento-sustrato: las composiciones más polares tienen mayor energía superficial y por lo tanto mayor adherencia; sin embargo, los sustratos no polares tienen mayor afinidad por los adhesivos no polares, como las poliolefinas. Esta clase incluye adhesivos a base de poliésteres, poliamidas y poliolefinas.
Los adhesivos termofusibles son materiales con gran solidez bajo condiciones ambientales normales, con una adhesión inmediata cuando se les aplica calor. No son productos inflamables y no tienen problemas de contaminación debido a la ausencia de disolventes en su fórmula. Los adhesivos hotmelt de fusión en caliente o termofusibles son materiales de diseño único ideales para una variedad de aplicaciones que requieren procesamiento simplificado, racionalización de fabricación y/o protección del producto final. Los adhesivos Hot Melt se producen sin disolventes, que se vuelven líquidos al calentarlos y se aplican cuando se funden. Para tener una buena humectabilidad, los sustratos deben unirse cuando el adhesivo aún está líquido, este tiempo se denomina tiempo abierto. Los adhesivos Hot Melt se caracterizan por la rápida adhesión y cohesión que se produce durante el enfriamiento. Estos son adhesivos que se endurecen debido a las propiedades termoplásticas de los componentes. Los adhesivos Hot Melt tienen características de procesabilidad superiores y un amplio espectro de adhesión a diferentes materiales. Tiempos de fraguado muy cortos favorecen procesos de producción muy rápidos. mexpolimeros suministra una amplia gama de adhesivos de altas prestaciones y características especiales, que son el componente ideal para los procesos productivos más específicos y complejos. Los materiales pegados con hot melt no necesitan secado y se adaptan a cualquier tipo de superficies incluso las no porosas.
Tipos de hot melt
- EVA Etileno Vinilo Acetato: Un polímero base más utilizados en el marcado de embalaje y el ensamble de productos. Tiene un rango de temperatura útil entre los -35° y los 185°C.
- PA Poliamida: Polímero de alto rendimiento que se utiliza con resistencia a temperaturas extremas entre los -55° y los 135°C. Tienen mayor resistencia química.
- PP Polipropileno: Polímero usado para formular adhesiones especificas y un amplio tiempo abierto, se usa frecuentemente en formulaciones de adhesivo spray. Su rango útil oscila entre -20° y 115°C dependiendo la formulación.
- PUR Poliuretano: Polímero reactivo que inicialmente se comporta como un hot melt convencional salificándose cuando se enfría. La diferencia de este adhesivo es que absorbe una pequeña cantidad de humedad de los materiales que le rodean o del propio ambiente y se produce una reacción química por la cual, el PUR se fusiona con la estructura física de los productos a unir. Esta reacción, que dura unos días, genera un cambio químico permanente que incrementa sobremanera tanto la resistencia térmica como química. Se necesita una pequeña cantidad de húmedad para que la reacción química se lleve a término, es recomendable que al menos uno de los sustratos a unir sea poroso: Si la humedad se encuentra sólo en los límites externos del adhesivo, la fusión del PUR con los sustratos a unir será lenta y poco fiable.
Metodo de aplicación
El adhesivo de fusión en caliente (HMA, del inglés Hot-Melt Adhesive), también conocido como pegamento caliente, es un adhesivo termoplástico que se suministrar en hilos enrollados en bobinas, barras cilíndricas sólidas de diferentes diámetros (llamada stick) o en forma de pellets (para el uso industrial), diseñados para fundirse en una pistola de calentamiento eléctrico. La pistola utiliza un sistema continuo de un elemento de calefacción para derretir el pegamento plástico, que puede ser empujado a través de la pistola por un sistema de activación mecánica, o directamente por el usuario. El polímero expulsado de la boquilla se calienta inicialmente lo suficientemente como para fundirse. El pegamento es pegajoso cuando está caliente, y se solidifica en unos pocos segundos a un minuto. Los adhesivos termoplásticos también se pueden aplicar por inmersión o pulverización.