El adhesivo sensible a la presión ( PSA , autoadhesivo , adhesivo autoadhesivo ) 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 ni calor para activar el adhesivo. Se utiliza en cintas sensibles a la presión , etiquetas , puntos adhesivos , adhesivos , blocs de notas adhesivas , molduras de automóviles y una amplia variedad de otros productos.
Como indica el nombre "sensible a la presión", el grado de unión está influenciado por la cantidad de presión que se utiliza para aplicar el adhesivo a la superficie.
Los factores de la superficie como la suavidad, la energía superficial , la eliminación de contaminantes, etc. también son importantes para una unión adecuada.
Los PSA generalmente están diseñados para formar una unión y mantenerse adecuadamente a temperatura ambiente. Los PSA normalmente reducen o pierden su pegajosidad a bajas temperaturas y reducen su capacidad de retención de corte a altas temperaturas; Se fabrican adhesivos especiales para funcionar a temperaturas altas o bajas.
Los adhesivos se pueden dividir a grandes rasgos en dos clases: estructurales y sensibles a la presión. Para formar una unión permanente, los adhesivos estructurales se endurecen mediante procesos como la evaporación del disolvente (por ejemplo, pegamento blanco), la reacción con radiación UV (como en los adhesivos dentales ), la reacción química (como el epoxi de dos componentes ) o el enfriamiento (como en fusión en caliente ). Por el contrario, los adhesivos sensibles a la presión (PSA) forman una unión simplemente aplicando una ligera presión para unir el adhesivo con el adherente.
Los adhesivos sensibles a la presión están diseñados con un equilibrio entre flujo y resistencia al flujo. La unión se forma porque el adhesivo es lo suficientemente suave como para fluir o mojar el adherente. La unión tiene fuerza porque el adhesivo es lo suficientemente duro como para resistir el flujo cuando se aplica tensión a la unión. Una vez que el adhesivo y el adherente están cerca, también hay interacciones moleculares, como las fuerzas de Van der Waals, involucradas en la unión, que contribuyen significativamente a la resistencia máxima de la unión. Los PSA exhiben propiedades viscoelásticas ( viscosas y elásticas ), las cuales se utilizan para una unión adecuada.
A diferencia de los adhesivos estructurales, cuya resistencia se evalúa como resistencia al corte por solape, los adhesivos sensibles a la presión se caracterizan por su resistencia al corte y al pelado, así como por su pegajosidad inicial. Estas propiedades dependen, entre otras cosas, de la formulación, el espesor del recubrimiento, el frotamiento 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 horas o días cambian sus propiedades, volviéndose menos o menos viscosos, o aumentando la fuerza de unión, de modo que la unión se vuelve permanente. [ cita necesaria ]
La unión adhesiva de una cinta o etiqueta puede verse afectada por su forma. Las cintas con esquinas puntiagudas comienzan a desprenderse en esas esquinas; [1] La fuerza adhesiva se puede mejorar redondeando las esquinas. [2]
Los adhesivos sensibles a la presión están diseñados para aplicaciones permanentes o removibles. Ejemplos de aplicaciones permanentes incluyen etiquetas de seguridad para equipos eléctricos, cinta de aluminio para conductos de HVAC , ensamblaje de molduras interiores de automóviles y películas amortiguadoras de sonido/vibración. Algunos PSA permanentes de alto rendimiento exhiben altos valores de adhesión y pueden soportar kilogramos de peso por centímetro cuadrado de área de contacto, incluso a temperaturas elevadas. [ cita necesaria ] Estos crean adhesión a una unión permanente después de varias horas o días.
Los adhesivos removibles están diseñados para formar una unión temporal e idealmente se pueden quitar después de meses o años sin dejar residuos en el adhesivo. Los adhesivos removibles se utilizan en aplicaciones tales como películas de protección de superficies, cintas adhesivas , marcadores y papeles para notas , etiquetas de marcado de precios, materiales gráficos promocionales y para contacto con la piel (vendajes para el cuidado de heridas, electrodos de electrocardiograma , cinta deportiva, parches transdérmicos para medicamentos , etc.) . Algunos adhesivos removibles están diseñados para pegarse y despegarse repetidamente. Tienen baja adherencia y generalmente no pueden soportar mucho peso.
A veces puede resultar difícil retirar limpiamente la cinta sensible a la presión sin dañar el sustrato al que está adherida. Tirar a un ritmo lento y con un ángulo de despegue bajo ayuda a reducir el daño a la superficie. Los residuos de PSA se pueden ablandar con ciertos solventes orgánicos o calor. El frío extremo ( hielo seco , spray congelante , etc.) puede hacer que los materiales viscoelásticos cambien a una fase vítrea ; por tanto, es útil para eliminar muchos tipos de PSA. [3]
Los adhesivos sensibles a la presión se fabrican con un vehículo líquido o en forma 100% sólida. Artículos como cintas y etiquetas se fabrican a partir de PSA líquidos recubriendo el adhesivo sobre un soporte y evaporando el disolvente orgánico o el portador de agua, normalmente en un secador de aire caliente. El adhesivo seco puede calentarse más para iniciar una reacción de reticulación y aumentar el peso molecular. Los PSA 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 (PSA 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 hasta su forma final ( PSA termofusible , HMPSA).
Los PSA normalmente se basan en un elastómero compuesto con un agente adherente adecuado (por ejemplo, un éster de colofonia ). Los elastómeros pueden tener como base acrílicos , que por sí solos pueden tener suficiente pegajosidad y no requieren un agente pegajoso.
Los copolímeros de bloques de estireno (SBC), también llamados adhesivos de copolímeros de estireno y adhesivos a base de caucho, tienen buena flexibilidad a bajas temperaturas, alto alargamiento y alta resistencia al calor. Se utilizan frecuentemente en aplicaciones de adhesivos termofusibles , donde la composición conserva la pegajosidad incluso cuando se solidifica; sin embargo, también se utilizan formulaciones no sensibles a la presión. [4] Suelen tener estructura ABA, con un segmento de goma elástica entre dos bloques terminales de plástico rígido. Los formadores de película de alta resistencia por sí solos aumentan la cohesión y la viscosidad como aditivos. Resistente al agua, soluble en algunos disolventes orgánicos; la reticulación mejora la resistencia a los disolventes. Las resinas que se asocian con bloques terminales (cumarona-indeno, α-metilestireno, viniltolueno, hidrocarburos aromáticos, etc.) mejoran la adhesión y alteran la viscosidad. Las resinas que se asocian a los 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 adherencia sensible a la presión, disminuye la viscosidad de la masa fundida, disminuye la dureza y mejora la flexibilidad a baja temperatura. La estructura ABA promueve una separación de fases del polímero, uniendo los bloques terminales, con las partes elásticas centrales actuando como enlaces cruzados; Los SBC no requieren reticulación adicional. [5]
El estireno- butadieno -estireno (SBS) se utiliza en aplicaciones de PSA de alta resistencia, el estireno-etileno/ butileno -estireno (SEBS) en aplicaciones no tejidas de baja autoadherencia y el estireno-etileno/propileno (SEP) y el estireno- isopreno. -estireno (SIS) se utilizan en aplicaciones de PSA de alta adherencia y baja viscosidad.
Las propiedades de los adhesivos sensibles a la presión pueden verse fuertemente afectadas por la temperatura. Las características de pegajosidad o “pegajosidad rápida” son críticas para la unión inicial al sustrato deseado; Las temperaturas frías pueden hacer que el PSA sea demasiado firme y pierda su adherencia. Una vez aplicado, la temperatura afecta el rendimiento del uso previsto: el calor puede ablandar un adhesivo, reduciendo su capacidad de retención de cizallamiento. Las temperaturas frías también pueden contribuir a la liberación prematura. La mayoría de los métodos de prueba de cinta y PSA se realizan a 23 (°C) y 50 % de humedad relativa, pero es común realizar pruebas también a otras temperaturas (y presiones de frotamiento más ligeras) para adaptar mejor el rendimiento del PSA a los requisitos de los usuarios finales.
Los formuladores de adhesivos suelen utilizar las características de temperatura más fundamentales utilizando métodos avanzados como el análisis mecánico dinámico y la calorimetría diferencial de barrido . [6] De particular importancia es identificar la ' temperatura de transición vítrea' , ''T'' g .