15 plasticos-tdm

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Tecnología de los materiales
Universidad Tecnológica Nacional
Promoción Directa
Facultad Regional Avellaneda
Ingeniería Civil
Tecnología de los
materiales
Módulo XV
Plásticos

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Decano F.R.A.
Ing. Jorge O. Del Gener
Coordinador de Promoción Directa
Ing. Luis Muraca
Autor
Ing. Juan Francisco García Balado
Realizado por
Coordinador Facultad Abierta Avellaneda on-line
Alejandro González
Corrección de estilos y redacción
Prof. Ricardo Krotki
Diseño
Prof. Ricardo Krotki
DG. Mariana Wolff
Prof. Alcira Virgili

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Módulo 15
Plásticos

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INDICE
Módulo XV: PLÁSTICOS

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PLASTICOS
En la clasificación de los materiales que se utilizan en la ingeniería civil se mencionaron tres
grupos de materiales estructurales simples: metales, cerámicos y polímeros, según los enlaces o
unión entre átomos y moléculas.
Los polímeros se distinguen de los otros tipos de materiales por la química. Los metales y
cerámicos son materiales inorgánicos, mientras que los polímeros son orgánicos.
Se denominan polímeros a materiales artificiales creados por el hombre en base a la química
orgánica, es decir que son formados en base al átomo de carbono.
Los químicos lograron a partir de sustancias como el carbono, el agua, el aire, etc. construir
por yuxtaposición de sus moléculas simples (monómeros) a sustancias de moléculas gigantes
(polímeros), en forma de fibras o redes que se agrupan formando una estructura molecular, que
por medio del microscopio electrónico se observa que están entrelazadas en forma reticular o
de nido de abeja cuyos módulos se repiten constantemente.
Se denomina monómero a una molécula única de hidrocarburo, por ejemplo una molécula de
etileno (C2H4), que es un gas eteno que sale del gas natural, o sea que se obtiene de los gases
que se sacan del interior de la corteza terrestre a través de los pozos petrolíferos.
Los polímeros son moléculas de cadena larga formada por muchos monómeros unidos entre
sí, siendo el más común el denominado polietileno, compuesto de hidrógeno y carbono. Otros
polímeros contienen oxígeno (acrílicos), nitrógeno (nylon), fluor, silicio (siliconas).
En 1862 se produce la aparición de los materiales plásticos en la Exposición Internacional de
Londres al presentar Parkes el nitrato de celulosa, que recibió el nombre de celuloide. En 1870
se instaló en Estados Unidos la primera planta elaboradora de celuloide, que permite fabricar
numerosos artículos como peines, armazones de anteojos, valijas, botones, etc.
Este grupo de celulosa no se trataba de materiales sintéticos, sino de macromoléculas naturales
modificadas. La primera materia integramente sintética, fué desarrollada por el químico belga
Baekeland, que recibió el nombre de bakelita, produciendose a partir de 1910.
Después de 1930 con la aparición de la resina ureica el crecimiento de productos plásticos se
acelera, lograndose el acetato de celulosa (celuloide no inflamable), el acrílico y el poliestireno, y
en la segunda guerra mundial del policloruro de vinilo (PVC), del polietileno y de las poliamidas
(nylon).
El sinónimo común de los polímeros es “plásticos”, que deriva de la propiedad de gran
deformación, que está asociada con la fabricación de la mayor parte de los productos polímeros,
que hoy día constituye una compleja familia de materiales de ingeniería, y que aparecieron en
nuestra sociedad no hace demasiado tiempo, algunos de cuyos productos tienen apenas unos
30 años.
Los polímeros han penetrado en reemplazo de materiales tradicionales en casi todos los
empleos, siendo ejemplo de ello en la industria automotriz: equipos eléctricos, asientos y
tapizados, tableros, instrumentos de medición, cajas de lámparas, tuberías para combustibles,
sistemas de calefacción, manijas de puertas y levantavidrios, hasta las carrocerías de los coches
deportivos.
Los plásticos pueden reemplazar a materiales como en la fabricación de zapatos, suelas para
calzados, ropa protectora de lluvia, telas, y aplicaciones en aviación, refrigeración (paneles
aislantes de bajas temperaturas de poliuretano), juguetes, artículos de bazar, horticultura (láminas
en invernaderos), industrias químicas, etc.
Los modernos métodos de investigación y las grandes inversiones han logrado adelantos en
las industrias plásticas, donde al inicio muchos descubrimientos se efectuaron con ayuda de
la casualidad.

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También evolucionaron las fuentes de los productos plásticos. Con el correr del tiempo
las materias primas han pasado del carbón y los vegetales (cauchos naturales) al petróleo.
Con ello aparece la industria petroquímica, que permite fabricar los plásticos en forma más
económica.
Resinas sintéticas
Los materiales plásticos se elaboran en base a resinas sintéticas, que son productos orgánicos
que están formados por muy pocos elementos, fundamentalmente por carbono, hidrógeno,
oxígeno, nitrógeno, cloro y azufre, que se obtienen a través de una petroquímica, a partir de
materias primas abundantes tales como:
a) Carbón, petróleo y celulosa, que proporcionan carbono y, en ciertos casos,
hidrógeno y oxígeno.
b) Aire, que proporciona nitrógeno y oxígeno
c) Agua, de la cual se obtiene hidrógeno y oxígeno
d) Sal común, de donde se extrae cloro.
e) Azufre libre, proveniente directamente de depósitos naturales.
Estructura química
Las resinas sintéticas están constituídas por moléculas lineales muy largas, formadas por
cientos de átomos, que están unidos “en cadena” por enlaces químicos primarios muy fuertes,
tal que quedan saturadas todas las valencias dentro de la cadena. En cambio, las cadenas entre
sí, sólo están unidas por enlaces secundarios, mucho más débiles que los que unen a los átomos
de una misma cadena.
El término polímero significa “muchos meros”, donde mero es el bloque básico de la molécula
larga o de red. La estructura de cadena larga es el resultado de unir muchos monómeros
mediante una reacción química.
Hay dos formas distintas que pueden dar lugar a una reacción de polimerización. Una es por
crecimiento de cadenas, que involucra una rápida reacción en cadena de monómeros activados
químicamente y otra es crecimiento por etapas, que incluye reacciones químicas individuales que
tienen lugar entre pares de monómeros reactivos y es un proceso más lento.
El rasgo crítico de un monómero que le permite unirse a moléculas similares formar un
polímero, es la presencia de enlaces dobles.
Resinas termoplásticas
Las fuerzas de cohesión que unen las cadenas permiten que el cuerpo sea sólido a temperaturas
bajas, pero, si se calienta al mismo, las fuerzas se debilitan y la resina se reblandece, se hace
plástica y finalmente llega a convertirse en un líquido viscoso. En este estado puede moldearse,
y por enfriamiento dentro del molde vuelve al estado sólido.
Las resinas termoplásticas pueden reblandecerse cada vez que se calientan, de modo que
pueden ser moldeadas, molidas y nuevamente moldeadas repetidas veces. Poseen ductilidad,
porque bajo la acción de fuerzas exteriores las cadenas moleculares pueden deslizarse. Después
de ese deslizamiento, las fuerzas de cohesión las mantienen unidas en su nueva posición, de
modo que conserva la deformación al dejar de actuar las fuerzas.

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Resinas termoestables

Por el contrario, existen resinas que son inicialmente cuerpos líquidos o sólidos capaces de
ablandarse por acción del calor, de modo que son moldeables, igual que en los termoplásticos,
pero experimentan durante este proceso ciertas transformaciones que impiden cualquier
ablandamiento posterior.
Las transformaciones que sufre durante este período llamado de curado, consisten en la creación
de enlaces transversales o puentes entre las cadenas moleculares primitivas que conducen a
enrejados tridimensionales, donde los enlaces son primarios, de modo que el sólido formado
no se reblandece de nuevo cuando lo calentamos a la temperatura que antes lo hacía.
En este caso los enlaces que se crean entre las moléculas primitivas son también primarias, por
lo que el material moldeado no es dúctil, y cuando estos enlaces se rompen bajo la acción de
fuerzas exteriores, no pueden reconstruirse. Cuando el cuerpo se deforma sin llegar a romperse,
al cesar las fuerzas regeneran la forma primitiva del cuerpo.
Clasificación de las resinas sintéticas
Las resinas termoplásticas pueden clasificarse en:
1) polimerización lineal
2) condensación lineal
3) derivados de la celulosa
Las resinas termoestables se clasifican:
4) por condensación
5) polimerización tridimensional.
6) polímeros vulcanizables del tipo del caucho.
1) Resinas termoplásticas por polimerización lineal:
El gas etileno (C2 H4), que se obtiene del gas natural, es un monómero que tiene doble enlaces
entre los carbonos. Al ser fuertemente comprimido y calentado a temperatura adecuada en
presencia de un catalizador, forma un polímero (polietileno) en el que se han abierto los dobles
enlaces que existían en el monómero, uniéndose las moléculas de éste por medio de las valencias
que han quedado en libertad, formandose cadenas de gran longitud.
Cuando la longitud de las cadenas es suficientemente grande, el polímero obtenido es un
sólido parecido a la parafina que se reblandece con una temperatura algo mayor a los 100ºC, y
que puede ser moldeado en ese estado, solidificando nuevamente cuando enfría.
La mayor intensidad del proceso de polimerización permite obtener polietileno de alta densidad
(0,94 gr/cm3) de mayor rigidez y es flexible sin ser elástico.

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Se utiliza en láminas delgadas, para envases y bolsas, en caños y tubos, en piezas moldeadas.
El polipropileno es otro ejemplo de polarización lineal que se obtiene del monómero donde en
lugar de uno de los hidrógenos tenemos CH3:
El poliestireno es otro ejemplo de polarización lineal que se obtiene del monómero estireno,
donde en lugar de uno de los hidrógenos tenemos benceno (C6 H5):
El poliestireno tiene peso específico = 1,05 gr/cm3, admitiendo una resistencia a tracción:
σ = 500 Kg/cm2 y ductilidad p = 3 %. En cambio el poliestireno expandible como planchas
de espuma, tiene un 99% de aire con un peso específico = 0,02 gr/cm3.
El poliestireno expandible se lo produce en Argentina desde 1972. La base del poliestireno
expandido es el estireno, un líquido cuyas moléculas se polimerizan dando origen a las
macromoléculas de poliestireno. El estireno se mezcla íntimamente con agua y un agente de
expansión (el pentano C5H12 un hidrocarburo).
Las partículas de poliestireno expandible permanecen sueltas en recipientes con agitadores, y
por la acción del calor del vapor de agua, entre 90 y 105ºC, aumentan su volumen hasta 50 veces
el volumen original, debido a la acción del agente de expansión. De esta forma se obtienen las
partículas sueltas preexpandidas, y se usan como agregado para el hormigón liviano.
Si las partículas luego de ser preexpandidas se las calienta rápidamente con vapor de agua entre
100 y 110ºC, sufren un aumento de volumen y se sueldan entre sí, formando las denominadas
espumas rígidas, que vienen en placas que sirven de protección térmica y acústica de muros,
pisos y cubiertas, de viviendas, industrias frigorífica, fábricas de hielo, depósitos de papas, etc.,
facilmente aserradas y cortadas.
El cloruro de polivinilo (PVC) es otro ejemplo de polarización lineal que se obtiene del monómero
cloruro de vinilo, donde en lugar de uno de los hidrógenos tenemos cloro, monómero en forma
de gas que se saca del alcohol vinílico.
El PVC, que se usa para fabricar caños y pisos, tiene peso específico = 1,30 gr/cm3 y resistencia
a tracción de σ= 500 Kg/cm3. El PVC plastificado admite ductilidad de p = 300% y el PVC
rígido de p = 5 - 10%.

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Comenzó a fabricarse en nuestro país en Cinco Saltos (Río Negro) en 1962, con licencia francesa,
y posteriormente en Petroquímica Bahía Blanca, donde llega por gasoducto 18 millones de m3
de gas natural, rico en etano, propano y butano. Con éstos dos últimos se obtiene el gas licuado
mientras que el etano permite fabricar el etileno. La otra materia prima para fabricar el etileno
es el cloro, elaborado también en esa planta por Induclor.
Para la obtención del PVC se hace pasar una mezcla de acetileno y ácido clorhídrico seco, a
la presión de 1 a 1,5 Kg/cm2, y a una temperatura de 20-30ºC, en presencia de un catalizador.
Se obtiene el cloruro de vinilo gaseoso, que por acción de catalizadores y del calor de
polimeriza.
Su procedimiento de transformación es por moldeo por inyección formandose entre las
principales aplicaciones los caños para conducción de agua potable, descargas pluviales y
cloacales.
Los caños de PVC rígido están normalizados por IRAM 13.351 que fija las especificaciones y
métodos de ensayo. Las características físicas de los caños de PVC son:
- Absorción de agua: menor de 3 mg/cm2
- Punto Vicat: mayor de 77ºC
- Estabilidad dimensional a 150ºC: menor del 5%
- Coeficiente de dilatación lineal: 0,6 - 0,8 mm/m.ºC
- Conductibidad térmica: 0,14 kcal/m.h.ºC
- Constante dieléctrica a 103 - 106 Hz: 3 - 3,8
Características mecánicas de los caños de PVC:
- Resistencia a la tracción: mayor de 400 Kg/cm2 a 20ºC
- Alargamiento a la rotura: mayor de 80% a 20ºC
- Módulo de elasticidad a 20ºC: 30.000 Kg/cm2
- Resistencia a la flexión instantánea a 20ºC: 1.200 Kg/cm2
- Resistencia a la presión a 20ºC:
mínimo 1 hora bajo una tensión de ensayo de 412 Kg/cm2
- Rugosidad absoluta: 7 · 10-3 mm.
El valor de la resistencia a la rotura en tracción del PVC depende del tiempo durante el cual el
material está sometido a dicha acción. Bajo una acción de 450 Kg/cm2 la rotura de una probeta
de PVC rompe en unos 3 minutos, mientras que a 335 Kg/cm2 se obtiene en 1.000 minutos, y
sometido a una tensión de 100 Kg/cm2 se produciría a más de 1.000 años.
El teflon utilizado en cojinetes, es otro ejemplo de polimerización lineal, donde en el monómero
en lugar de hidrógeno se ubica el fluor:

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Resinas termoplásticas por condensación lineal
Es un mecanismo de cadena lineal larga, donde se produce una reacción entre dos tipos de
moléculas diferentes obteniendose dos grupos reactivos que pueden liberar moléculas de
agua.
El poliester es un ejemplo, se obtiene de la reacción de un alcohol polihidroxilado (etilenglicol)
con un diácido (ácido succínico):
Del poliester se obtiene el dacron en forma de fibra y el mylar como película, que se usan en
hilados o recubrimientos.
La poliamida es otro ejemplo por condensación lineal, siendo un sólido de alta resistencia y
tenaz, del que se obtiene el nylon, que se usa para hilados, tejidos, filamentos, cepillos, correas
de distribución, engranajes, líneas de pesca, etc. Es resistente a ácidos, solventes, con elevado
punto de fusión y con gran resistencia a la tracción, que puede llegar a 35 Kg/mm2 mejorado
por estirado en frío.

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El policarbonato es otro ejemplo de condensación lineal, que se utiliza en piezas de maquinarias
y como reemplazo de vidrios.
Los policarbonatos se originan por la reacción de compuestos polihidroxilados con ácidos
poliácidos y contienen grupos COO.
El policarbonato se está usando desde hace 5 años como alternativa del vidrio para resolver el
paso de luz en estructuras expuestas, siendo un polímero transparente que viene en planchas
de 2,10m x 5,80m. Se presenta en dos variedades: el macizo y el alveolar. El primero cuesta más
del doble del vidrio común, tiene un uso específico para superficies que requieren moldear; el
segundo que ajustó su costo al del vidrio, está compuesto por pequeñas celdas que, si bien le
quitan transparencia, permiten filtrar rayos ultravioletas.
El acrílico es otro ejemplo de condensación lineal que se usa en cerramientos de ventanas:
Derivados termoplásticos de la celulosa
Salen de un proceso similar al anterior, pero en vez de que uno de los reactivos sea de resinas
sintéticas, es de origen natural, obteniendose de la celulosa, cuyo monómero tiene la siguiente
forma:
La celulosa se obtiene del algodón, trigo o de maderas, como los pinos, abetos, alerces, donde
se encuentra más concentrada que en otras especias, debiendose purificar. Las propiedades de
la celulosa varían con la humedad.
La materia prima más empleada para plásticos es la borra de algodón purificado, de donde
se sacan tres ésteres: acetato, acetato butirato y nitrato y la etilcelulosa.

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La reacción química que puede efectuarse entre la celulosa con el ácido nítrico permite obtener
varios productos distintos:
a) nitrato de celulosa, llamado celuloide, producido por primera vez por Hyatt en
1870, siendo el primer termoplástico. Es transparente, flexible y tenaz, que puede
ser cortado, aserrado, agujereado, y prensado. Se pueden fabricar láminas, barras,
tubos y polvo de moldeo. Las películas delgadas de celuloide, extendiendolo en
solución sobre un correa sin fin a través de un túnel de secado donde se elimina el
disolvente, se termina de secarla y se enrolla, permiter obtener películas fotográficas
y cinematográficas. Se fabrican además tableros, volantes y manijas de automóviles,
cajas de radio, planchas por prensado y calentado, además que puede ser moldeado
por compresión, inyección o extrusión, y torneado, punzonado, recortado, pegado,
etc. Presenta el inconveniente de excesiva inflamabilidad y variación de dimensiones
por variación del grado de humedad.
b) trinitrato de celulosa, con 14 % de nitrógeno, también producido por Hyatt en
1870, consiste en la dinamita, llamada entonces TNT, usado como explosivo.
c) acetato de celulosa, menos inflamable que los anteriores, se desarrolla en un
proceso similar reemplazando al ácido nítrico por ácido acético. Se emplea en el
moldeo por inyección o extrusión y se hacen hilados que se transforman en telas,
como la seda artificial (rayón).
d) acetato-butirato, es acetato de celulosa y mezcla de anhidridos butírico y acético.
Se utilizan en lacas y películas fotográficas.
e) etilcelulosa, donde a las fibras de algodón se convierten por la acción de un álcali
fuerte, que luego se elimina por presado y se carga en autoclave añadiendo cloruro
de etilo.
Resinas termoestables por condensación
En 1907 Baekelan registra la primera patente sobre resinas fenólicas, que se empezó a fabricar
en 1910 con el nombre de bakelita, que obtuvo por condensación de un fenol o una mezcla de
fenoles con un aldehido:
El fenol se puede obtener por destilación del alquitrán de hulla o sintéticamente a partir del
benceno y otros productos químicos.
La reacción entre el fenol y el formaldehido es de condensación, o sea, que se forman cadenas
integradas por moléculas de ambos materiales. Un calentamiento posterior produce reacciones
que establecen uniones de valencia entre las cadenas, obteniéndose finalmente un polímero de
estructura entrecruzada que es termoestable.

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De las resinas fenólicas, que vienen en polvo, dandoles calor y presión fluyen en el molde, y
se obtienen diversos materiales plásticos, según cual sea la clase de relleno que se utilice:
a) Con polvo de madera (aserrin muy fino de maderas blandas), se obtiene la bakelita,
que se usa para perillas.
b) Con hilos o fibras, se obtiene la mikarta, que se usaba por su resistencia al impacto
para fabricar engranajes de automóviles.
c) Con micas y asbestos, se obtiene el pertinex, con mejores características como
dieléctricos, usado en distribuidores de automóviles.
d) Con bicarbonato, se obtiene espuma, que se utiliza en paneles como aislantes
térmicos, y tienen sobre otros productos similares (espuma de poliuretano o
poliestireno expandido) la ventaja de ser más resistentes al fuego.
e) Con fibra de vidrio, para cubiertas de receptores de televisión, valijas, etc.
Otra resina termoestable, aunque también se comporta como termoplástica, es el poliuretano:
OCN - R - NCO + HO - R’ - OH
donde R y R’ son moléculas complejas polifuncionales. Se aplica en hojas, caños, espuma,
fibras y es la base de los elastómeros.
Otra categoría de resinas termoestables por condensación está constituída por los aminoplastos,
término que designa a productos resultantes de la reacción de aminas o amidas con aldehidos.
Dos de esos productos tienen importancia comerical: la resina de úrea-formaldehido y la
melanima-formaldehido.
La urea es un compuesto cristalino, de color blanco, con punto de fusión a 123ºC, que se obtiene
haciendo reaccionar en autoclave dióxido de carbono con amoníaco:
En el producto terminado, existen enlaces en forma de enrejados tridimensionales, que lo
hacen termoestable, insoluble e infusible. Son más baratas que las fenólicas. El mayor uso
está en tapones de botellas y accesorios eléctricos, y en artículos de toilette, aparatos de radio,
secadores de cabello, bandejas, lapiceras, juguetes, etc. Se emplea en adhesivos como colas para
muebles, madera prensada y para planchas de viruta de madera. Mezclando con un detergente,
se producen espumas que se usan como aislantes térmicos. La resina úrea-formaldehido con
parafina se usa para fabricar señales luminosas. Otras uso es para inyectar en el fondo de pozos
petrolíferos, donde actúa como filtro que permite el paso del petróleo y retiene la arena y otros
minerales.
La melamina es otra forma que puede prepararse a partir de la urea:
Estas resinas de melamina se utilizan en polvos de moldeo, en laminados como la formica y
para vajilla por su elevada resistencia al rayado. También se utilizan como adhesivos.

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Resinas termoestables por polimerización tridimensional
En primer lugar las resinas poliester que se utilizan para laminados. Se obtienen por condensación
de un glicol con dos ácidos dicarboxílicos, uno saturado y otro no saturado. Este último
proporciona a la molécula puntos donde pueden formarse uniones que forman el enrejado
tridimensional.
Si se mezcla la resina con diluyente (estireno) y con un producto catalítico para manejar el
curado, puede emplearse para elaborar un material compuesto como es el plástico reforzado
con fibra de vidrio (PRFV), empleando para ello una estructura resistente de fibras de vidrio
que provee al compuesto: resistencia mecánica, estabilidad dimensional y resistencia al calor.
El vidrio se convierte en finas fibras y su tensión de rotura a la tracción aumenta
considerablemente. Se utiliza un vidrio borosilícico con escaso contenido de álcalis (menor del
1%). Se producen diferentes tipos de fibras de vidrio:
- Mechas continuas o rovings, que vienen en bobinas.
- Fieltros o mats, constituyendo un conjunto de fibras cortadas al azar, generalmente
de 50 mm. de largo, afieltradas con resinas adecuadas.
- Hilos cortados, se obtienen cortando las mechas continuas en largos de 6 a 12 mm.
-Telas y tejidos, que se obtienen a partir de hilados y rovings.
En cuanto a la resina que viene sólida, para conferirle sus propiedades de polimerización, se
debe disolver en un monómero (generalmente estireno), obteniéndose un líquido espeso. Esta
reacción química se efectúa con el aporte de un iniciador activo (catalizador), como el peróxido
de benzoilo y otros.
Luego se impregna con la resina, generalmente a mano con rodillo o pincel, impregnando la
fibra de vidrio sobre un molde, efectuando una presión uniforme sobre el material. Se forma
así una estructura termoestable a temperatura ambiente o hasta 100ºC.
Estas resinas, por su propiedad de entrecruzarse y solidificarse a temperatura ambiente,
permiten producir objetos de gran volumen, como cascos de embarcaciones (botes, lanchas,
veleros), piletas de natación, guardabarros, moldes para hormigón casetonado, tanques para
líquidos, etc. sin necesidad de usar equipos especiales.
El PRFV es un material elástico que cumple fielmente la ley de Hooke es todo su rango de
alargamiento, dando una línea recta hasta llegar a la rotura. El diseño con PRFV se lleva a cabo
en base a la resistencia de rotura usando un coeficiente de seguridad.

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Otra resina de mucho uso en la construcción es la epoxi, donde la formulación del monómero
es:
A pesar de su precio relativamente elevado, de dos a tres veces mayor que el de las resinas
poliester de uso general, tienen numerosas aplicaciones como recubrimientos de superficie,
para adhesivos, laminados, y para sellamientos de hormigones o para uniones de hormigón
fresco con viejo.
De todos los tipos de resinas, las más empleadas en reparaciones y refuerzos de estructuras,
son las resinas epoxi, por las siguientes razones:
- poseen una retracción química prácticamente despreciable
- su retracción térmica es muy pequeña
- su reactividad puede regularse dentro de amplios márgenes
- pueden ser compatibles con la humedad
- presentan una adhesión excelente frente al hormigón y al acero
- poseen excelentes resistencias mecánicas
- su red reticular es totalmente estable frente a la intemperie y los medios
agresivos
- presentan la particularidad de poder formar por reticulación una red más o menos
flexible
Las resinas epoxi son resinas sintéticas que resultan de la combinación de la epiclorhidrina con el
bisfenol y que están caracterizadas por la presencia dentro de su molécula de un grupo epoxi en
cada extremo de su cadena. Variando las proporciones de bisfenol y de epiclorhidrina se pueden
obtener moléculas más o menos grandes con cadenas que se van repitiendo, consiguiéndose
que las resinas tengan otras propiedades.
Las resinas epoxi por sí solas no tienen aplicación, en general, por esto se las hace reaccionar con
productos llamados endurecedores o agentes de curado que tienen en su molécula hidrógenos
activos. Entre los endurecedores cabe distinguir los fenoles, alcoholes, aminas, ácidos carbóxilos,
etc.
Se denomina “formulación epoxi” al conjunto de una resina y un endurecedor, y lo importante
es la proporción óptima de resina y endurecedor elegido para que el producto de la reacción
sea lo más eficaz posible según la aplicación que se busca.

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De acuerdo con las características que tengan la resina base y el endurecedor, se tendrán las
propiedades físicas y químicas siguientes:
- Resistencia a tracción desde 300 a 900 Kg/cm2
- Resistencia a compresión desde 1.200 a 2.100 Kg/cm2
- Viscosidad comprendida entre 100 y 15.000 centipoises a 25ºC
- Adhesión al soporte excelente, rompiendo siempre el hormigón por tracción
- Velocidad variable en adquirir resistencias desde 0,5 a 10 horas. La máxima
resistencia se alcanza a los 7 días.
- Retracción mucho más pequeña que la del hormigón
- Modulo de elasticidad variable desde 15.000 a 300.000 Kg/cm2
- Alargamiento de rotura entre 2 y 5 %.
- Coeficiente de dilatación térmica entre 2 a 6 · 10-5mm/ºC.
Estas propiedades hacen que las formulaciones epoxi se empleen, bien en forma de morteros
como mezclas de arena, resina y endurecedor, bien en forma de masillas formadas por mezclas
de resinas y endurecedores a las que se les ha añadido agentes tixotrópicos como polvo de
amianto y/o cargas de “fillers” en forma de polvo de barita, harina de sílice, alúmina, etc., o
bien en formulaciones sin ninguna carga, es decir, formadas exclusivamente por una mezcla
de resina y endurecedor.
Las formulaciones a base de resina, endurecedor y cargas, se emplean fundamentalmente para
formar masillas sellantes o para la formación de adhesivos empleados en la unión de acero y
hormigón..
Las formulaciones formadas exclusivamente por mezclas de resina y endurecedor se utilizan
en la inyección de grietas y fisuras a fin de devolver el monolitismo al hormigón de elementos
estructurales.
Otro grupo son las siliconas, cuyo monómero está formado por:
El silicio dotado de cuatro valencias da origen a toda una serie de compuestos que tienen
alta estabilidad térmica, buenas características como aislantes eléctricos, repelencia al agua y
condiciones antiadhesivas.
Se usa como materiales aislantes para altas temperaturas en juntas y empaquetaduras en cohetes
aeroespaciales, aditivo para lubricantes, curtido de cueros, pastas para evitar que se empañen
los anteojos o que quede una película de agua sobre los parabrisas de automóviles

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Polímeros vulcanizables del tipo caucho
Son productos que se obtienen del caucho natural que se extrae del árbol llamado Hebea
Brasiliensis, en cuya savia hay un 35% de hidrocarburos, 55% de agua, 4,5% de proteínas y 4%
de material resinoso.
El caucho natural recibe el nombre de isopreno o isobuteno, formado por cadenas moleculares
muy largas de C - CH2 - CH3;
En tiempo normal es muy elástico, en tiempo cálido muy pegajoso, y en tiempo frío es duro.
Para usarlo se achica la molécula larga que se rompe a bajas temperaturas.
Para regenerar se vulcaniza, entrecruzando cadenas, por ejemplo con:
- con negro humo (3%): neumáticos
- con azufre (32%): ebonita, que se usa como aislante térmico
- con ácido clorhídrico, se obtiene caucho hidroclorado, que se usa como
adhesivo.
El caucho artificial fué desarrollado en Alemania durante la 2ª guerra mundial, siendo los
principales el “cloropreno”, de estructura química muy parecida al isopreno del caucho natural,
del que se comercializa como neopreno, para cojinetes estructurales, espuma resistente al
fuego, bandas de transmisión de material, apoyos de vigas de hormigón en puentes, etc. y el
“butadieno”.

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En el siguiente cuadro se recopilan las propiedades mecánicas de distintos plásticos tales como
PRFV (unidireccional, bidireccional y multidireccional), compuestos de moldeo, termoplásticos,
espumas y su comparación con algunos metales:

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Empleos de los plásticos
Los materiales plásticos pueden utilizarse como elementos primarios de carga y son casi
siempre de plásticos reforzados o armados normalmente con fibra de vidrio a fin de aumentar
su resistencia y rigidez. La resistencia de los plásticos reforzados puede ser muy grande y
también suelen poseer una gran resistencia al impacto. Esto permite utilizar secciones delgadas
que otros materiales hubiesen resultados pesadas y de gran sección.
Los plásticos se les puede dar la configuración adecuada, obteniendo formas como estructuras
laminarias tridimensionales, placas dobladas nervadas o onduladas, elementos de espesor
variable y paneles-sandwich.
En cuanto a los usos no estructurales en la edificación tenemos: recubrimientos de paredes
y pisos, iluminación natural y artificial, aislamientos e impermeabilizaciones, molduras y
accesorios de carpintería, cañerías, etc.
En recubrimientos se laminan films de plástico sobre tableros de madera, metal, fibrocemento,
tanto para decoración como para protección. Son constituyentes básicos de pinturas, barnices,
lacas, esmaltes y otros recubrimientos.
Como adhesivos y cementos poliméricos han hecho posible la técnica de la madera laminada,
encolada, uniones entre materiales de superficie lisa tales como el vidrio o metal y también la
adherencia entre piezas de hormigón o de cerámica.

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PINTURAS
Una gran mayoría de los materiales empleados en las obras son sometidas a un tratamiento
con el objeto de conferir a su superficie distintas propiedades, tales como protección, embellecer,
contribuir a la higiene, aumento de la claridad, seguridad, acondicionamiento térmico, etc. Son
muy pocas las superficies que no requieren pintura, tal como las rocas, hormigones a la vista,
aceros inoxidables, etc.
Definición
La norma IRAM 1020 define a la pintura como una dispersión homogénea compuesta por uno
o varios pigmentos con un vehículo, que se utiliza para cubrir y/o proteger los objetos con una
película de color.
Funciones
La pintura tiene como finalidad satisfacer necesidades de distinto origen:
- Como medio de protección, garantiza la duración de las estructuras aislándolas de
los agentes que tratan de destruirlas, por ejemplo, al impermeabilizar la superficie
de las maderas se impide la penetración del agua, su gran enemigo, y lo mismo
con respecto al hierro, donde la capa de pintura ofrece contra la intemperie (luz,
lluvia, humedad, polvo, cambios de temperatura) una resistencia mayor que la del
material y protección a la oxidación.
- Como medio de decoración, las pinturas brindan múltiples posibilidades de
elaboración artística y de estética, brindando un mayor confort en viviendas y
lugares de trabajo.
- Como medio de higiene, produce superficies lisas, suaves, uniformes y por
consiguiente de fácil limpieza. Además refleja la luz, la difunde y la dispersa
cooperando con la iluminación de los ambientes.
- Como medio de señalización, en fábricas, caminos, etc.
Condiciones
Las pinturas deben cumplir con ciertos requisitos que se exigen según el destino de los
trabajos:
- Adherencia: es fundamental ya que sin ella la película se desprende dejando la
superficie sin protección. Ella depende de las irregularidades y absorción del fondo,
su limpieza (polvo, grasa) y la composición y espesor de la mano a aplicar.
- Opacidad: es el poder cubriente o propiedad de ocultar una superficie y queda
dada por la cantidad de sustancia necesaria para hacer invisible el fondo que se
está pintando.
- Extensibilidad: es la cantidad de superficie que se puede pintar con una cantidad
determinada de material.
- Secante: una vez aplicada el proceso de secado debe acelerarse, para poder dar otra
mano o habilitar la superficie lo antes posible.
- Estable: debe ser inalterable y durable a la acción de la intemperie.

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Composición
Una pintura está formada por:
a) Color o pigmento: es la sustancia que tiene la propiedad de comunicar color y
está formada por dos partes: el pigmento propiamente dicho que es la parte activa,
y otra parte preferentemente blanca que es la carga, que es el fondo o base que se
agrega para abaratar disminuyendo el consumo de color aportando además cuerpo
a la película.
Los pigmentos y cargas pueden ser naturales o sintéticos. Entre los pigmentos
blancos están: albayalde (carbonato de plomo, que ya no se usa, pues su empleo
está prohibido debido a la alta toxididad del plomo), blanco de titanio, blanco de
zinc, tiza, cal y entre los pigmentos de color, amarillo de cromo, rojo de minio, azul
de Prusia, verde de cromo. Entre las cargas están la barita (sulfato de bario mineral),
blanco fijo (sulfato de bario sintético), caolín, yeso, etc.
b) Vehículo o aglomerante: es el componente líquido que forma el medio dispersante
del pigmento y le comunica la propiedad de formar película. Al secarse la película
el color queda aprisionado gracias al estado de suspensión homogénea en que se
encuentra.
Los vehículos más comunmente utilizados son: 1) el agua; 2) las colas, que se
obtienen de hacer hervir ciertas harinas como mandioca o batatas, o desperdicios
animales como tendones, cartílagos, huesos, obteniendose un líquido que es la cola
vegetal o animal según su origen, 3) aceite; que puede ser crudo o cocido, siendo
éste muy superior al primero. El aceite de linaza cocido es el más común por su
buena propiedad secante, otro es el aceite de tung; 4) las resinas, que se disuelven en
solventes orgánicos y no en el agua. Como naturales se tiene la colofinia, derivada
de la trementina, que proviene de la exhudación de ciertos vegetales; y la gomalaca,
resina segregada por un insecto parásito de árboles de la India. Como sintéticas
están las fenólicas, vinílicas, alquídicas, acrílicas, epoxi, celulósicas (piroxilinas),
elastoméricas, siliconas, etc.
d) Secante o fijador: constituído por compuestos de plomo, cobalto y manganeso
que, agregados a la pintura le confieren al vehículo propiedades de secar. El plomo
acelera el secado a fondo en las capas inferiores de la película al principio; el cobalto
en la parte superior y el manganeso interviene después del plomo.
e) Diluyente o solvente: formado por sustancias que por una parte forman un
vehículo líquido y por la otra, hacen que el líquido tenga la fluidez necesaria
para su aplicación, y aumentan en alguna medida el volumen de la pintura. Los
más utilizados son: el aguarrás vegetal (esencia de trementina), aguarrás mineral
(derivado del petróleo) que es el más barato; alcohol etílico (producto de la
fermentación de uvas, remolachas, maíz); hidrocarburos (alquitrán como el toluol,
xilol, benzol y los thinner).
Clasificación general
Los productos se pueden agrupar en 4 clases bien diferenciadas:
a) Pinturas: materiales que sirven de aglomerante para partículas de pigmentos naturales.
Entre ellas tenemos:
- A la cal: formada por lechada de cal, que es cal grasa viva apagada con agregado
de algún fijador (caseína, alumbre). Es una pintura blanca que para darle color se
le agrega el pigmento a base de ocres sin exceder el 10%. Es aplicable solamente en

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muros (blanqueo a la cal) y no sirve para maderas ni metales.
- Al temple: solución acuosa de cola, preferiblemente vegetal y pasta de tiza y
pigmentos. No resiste a la humedad ni al roce. Se lo aplica en cielorasos.
- Al cemento: pasta de cemento blanco, cal hidratada y arena silicea muy fina con
pigmentos, diluída en agua. Se aplica en muros y obras de hormigón, es impermeable
y no sirve para maderas y metales. Debe dejarse 24 horas antes de continuar con
otra mano, regando la superficie durante dos o tres días para realizar el curado.
- Al agua: emulsión de pequeñas gotas de aceite o barniz en soluciones acuosas de
cola con sustancias estabilizantes (emulgadores) y pigmentos para darles color.
Sirve para aplicar sobre cualquier material tanto para interiores como exteriores.
Es resistente y lavable.
- Al látex: emulsión de resinas insolubles en agua con pigmentos. Secan rápidamente
y sirven especialmente para interiores. Dan un terminado muy liso y parejo y sirven
en general para paredes.
- Al óleo o aceite: se compone de aceite de lino cocido y pigmentos blancos. No puede
aplicarse directamente, sino que debe adicionarse el vehículo necesario, y el color
viene aparte en pomos. Tiene diluyentes y secantes en determinadas proporciones.
Son especiales para madera y metales, necesitando en ésta una capa previa de
antióxido, que es en base a minio (óxido de hierro).
b) Encáusticos: a base de cera de abejas y parafina cuya solución o emulsión da por evaporación
una capa algo dura. Se aplica para encerado de maderas (cera para pisos).
c) Barnices y esmaltes: a base de resinas cuya solución deja por evaporación una capa dura.
El barniz es una pintura incompleta porque es una disolución de resinas, sin pigmentos. Es
transparente y se lo utiliza donde se quiere destacar el fondo, como ser en maderas veteadas.
Una vez secos pueden ser lijados con facilidad. Cuando su vehículo es aceite, el producto es
más elástico y de secado más lento, que son apropiados para exteriores. Cuanta mayor es la
proporción de resinas se obtiene un producto más resistente y de secado rápido, pero no apto
para exteriores.
Cuando la resina está disuelta en un líquido volátil como el aguarrás o alcohol se obtiene
barniz resinoso, siendo el más conocido el “lustre” compuesto de gomalaca y alcohol, usado para
los muebles de madera. Los barnices semimates y brillantes, se usan en lugares que requieren
lavado frecuente, tal como pisos.
El barniz sintético está preparado con resinas que dan películas duras, resistentes elásticas y
de brillo con uso tanto en interiores como exteriores.
Los esmaltes se producen con el agregado de pigmentos a los barnices. El común está formado
por barniz óleo-resinoso con uso en carpintería y metales, no en paredes por su alto costo, de
película dura y resistente, pero no aplicable al exterior.
El esmalte sintético está constituído por resinas sintéticas más pigmentos diluídos en xilol o
toluol, de calidad superior y tiene resistencia a la intemperie, duración elasticidad, etc.
d) Lacas: cuya formación no proviene de una evaporación sino de un fenómeno químico como
oxidación o polimerización, de capas más duras y resistentes que las anteriores.
Las lacas constituyen la más alta calidad en pinturas. La propiedad típica de estos productos
es la rapidez de su secado y son además de gran resistencia. El vehículo son soluciones de
nitrocelulosa (piroxilina). Tienen elevado costo.

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Cuando se trata de proteger la madera sin ocultar su veta, las lacas acrílicas tienen una eficacia
muy superior a la de los barnices. Su aplicación es más dificultosa, pues se seca en menos
tiempo que el aguarrás, ya que requiere un diluyente especial. Algunas de ellas vienen con
filtros ultravioletas.
La pintura a la nitrocelulosa o piroxilina es una laca cuyo vehículo es una solución de nitrocelulosa
con proporciones variables de resinas, disolventes, diluyentes, plastificantes y pigmentos de
alta calidad, apta para cualquier tipo de trabajo y lugar. Da una película altamente resistente
y tersa, pero requiere un pulido por métodos mecánicos o a soplete; un ejemplo es el llamado
“al duco” utilizado en automóviles.
Las pinturas bituminosas o asfálticas forman otra gama extensa y compleja. Se trata de asfalto
diluído en solventes apropiados derivados del petróleo con el agregado de pigmentos negros
o azules y según el agregado o no de resinas y pigmentos, se obtienen las pinturas, barnices y
esmaltes asfálticos. Su aplicación principal es como agente impermeabilizante o protector de
calor o intemperie, y se lo utiliza para pintar los caños galvanizados que van embutidos, techos
metálicos o azoteas para impermeabilización.
Aplicaciones
A diferencia de lo que sucedía hace algunos años, hoy existe un producto específico para cada
tipo de material, propósito de uso y condición de aplicación
- Muros: Se usan pinturas acrílicas de gran resistencia a la intemperie, las que han
reemplazado ya al látex tradicional. Están compuestas por resinas que forman
una película seca totalmente impermeable. Al ser muy elásticas, acompañan el
movimiento de la superficie sellando las microfisuras, y resisten la formación de
hongos y líquenes.
En el mercado ha aparecido el Loxon frentes: cuya diferencia de esta nueva pintura
está dada por el látex elastomérico especial de su fórmula, un componente químico
que brinda mayor flexibilidad y lo convierten en un excelente recubrimiento
impermeabilizante para frentes, medianeras, paredes exteriores en general, techos
y terrazas no transitables.
- Pisos transitados: lo ideal son las pinturas epoxis, que confiere a la superficie una
alta resistencia al tránsito, el ataque de grasas, aceites, ácidos y solventes.
Piletas: se usan pinturas de caucho clorado o bien de base acrílica, que no sólo
impermeabilizan, sino que también impiden la adherencia de suciedad y la fijación
de microorganismos.
- Metales oxidados: se están usando los convertidores, que son pinturas que actúan
sobre las partículas de óxido inestable convirtiendolas en estable, evitando así la
continuación del deterioro de los metales. Se utilizan también esmaltes de propósito
combinado.
- Revestimientos plásticos: son los que resuelven el revoque fino y la pintura con
un solo producto, vienen con piedras de cuarzo en lugar de la marmolina, lo que
los hace mucho más resistentes, tienen mayor elasticidad con un revestimiento
cementicio.
- Pintura de obra: cuando se trata de pintar edificios de gran superficie, se recurre a
látex de exterior para obra que tienen un alto poder cubritivo (basta aplicar 2 manos),
son muy elásticos (se estiran hasta 300%) y permiten además impermeabilizar fisuras
capilares.

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Ensayos de pinturas
Según la norma IRAM 1109:
a) Peso específico: es un ensayo de control, que se realiza por medio de un picnómetro
de 100 ml. y a una temperatura de 20ºC.
b) Consistencia: con lo que se tiene una idea de la viscosidad de las pinturas. Se
usa una copa con un orificio de salidad de 0,7 mm. que se coloca sobre un sostén.
Manteniendo el oficio de la copa tapado con un dedo, se introduce la pintura
hasta el reborde, cuidando la formación de burbujas de aire. Se coloca el bulbo del
termómetro en la copa verificando que la temperatura de la pintura sea de 20ºC que
debe mantenerse durante toda la determinación. Se elimina con el enrasador el exceso
de muestra y se coloca un recipiente colector debajo de la copa. Se quita el dedo y
se pone en marcha el cronómetro y cuando se han recogido 50 ml. de muiestra, se
toma el tiempo transcurrido, que se expresa como valor de la consistencia a 20ºC.
c) Condiciones de trabajo: para tener una idea de la facilidad con que puede ser
extendida la pintura y su aptitud para dar una superficie nivelada. El ensayo
se realiza sobre chapas cuadradas de acero doble decapado liso de 50 x 50 cm.,
perfectamente limpias. Se aplica sobre la chapa, con pincel de pelo de cerdo, de
unos 25 mm. de ancho, la pintura. Las condiciones de trabajo se juzgan de acuerdo
con el siguiente criterio:
-Buena: cuando la pintura se aplica con facilidad y puede retocarse.
-Regular: cuando se aplica con facilidad, pero no puede retocarse.
-Mala: cuando la pintura no se aplica con facilidad.
d) Grado de molienda: ensayo con que se verifica la adecuada molienda y dispersión
del pigmento. Se realiza de acuerdo a la norma IRAM 1153.
e) Contenido de pigmento: se realiza mediante líquidos de extracción y el uso de
centrífugas. Generalmente se utilizan: benceno, alcohol metílico y etílico.
f) Contenido de vehículo: se determina mediante la siguiente fórmula:
V = 100 - P
siendo V el contenido de vehículo en por ciento del peso y P el contenido de pigmento.
g) Materia volátil: tiene por fin determinar la cantidad de disolvente que contiene el
vehiculo. El método consiste en permitir su evaporación y determinar ese contenido
por diferencia de pesos. Se colocan 5 grs. de muestra en un cristalizador y se mantiene
en estufa entre 105 y 110ºC, por una hora, removiendo periódicamente la película
con una varilla. Se deja enfriar y se pesa con precisión de mg.
h) Color: sobre chapas de acero de 15 x 30 cm. se aplica una mano de la muestra en
estudio, empleando un pincel de pelo de cerdo, de 25 mm. de ancho. Se deja secar 48
horas en posición horizontal, luego se aplica una segunda mano en la misma forma,
se deja secar otras 48 horas, y se efectúa la determinación de color por comparación
con un patrón.
i) Aspecto: se utiliza el panel empleado en el ensayo de condiciones de trabajo.
Se deja secar 24 horas, se aplica una segunda mano y se deja secar 72 horas, en
posición vertical. Se observa el aspecto que se ha obtenido por secado, de acuerdo
al criterio de:

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-Bueno, si se obtiene una película uniforme, libre de corrimiento y con un mínimo
de marcas de pincel.
-Regular, si se obtiene una película uniforme, sin corrimientos pero con marcas
de pincel.
-Malo, cuando la película no es uniforme.
j) Brillo: se realiza sobre el panel del ensayo anterior, luego de transcurridos 7 días
de aplicada la pintura, estableciéndose su intensidad por observación visual a 90º
y a 45º. El brillo se clasifica de la siguiente forma:
-Muy brillante: cuando se observa en el panel a 90º con respecto a la visual del
observador, una imagen reflejada de contornos nítidos.
-Brillante: que se obtiene una imagen reflejada de contornos difusos.
-Poco brillante: cuando no se aprecia imagen, pero aparece luz reflejada a 45º.
-Semi mate: cuando en ninguno de los dos casos se observa imagen reflejada.
- Mate: se efectúa empleando medios fotoeléctricos.
l) Tiempo de secado: se aplica la pintura con un extendedor sobre paneles de vidrio,
que se colocan en posición horizontal en ambiente a 20ºC y 65% de humedad relativa,
sin que esté expuesto directamente a los rayos solares. Se verifica el tiempo de secado
duro, cuando la firme presión de los dedos índice y pulgar, en la parte central del
panel, la película no presenta la impresión del dedo ni cambio en su estructura.
m) Elasticidad: se mide la flexibilidad de la película y su capacidad para soportar los
cambios de temperatura sin deterioros apreciables. Se realiza sobre láminas de chapa
brillante, sobre las que se aplica una mano de pintura, se deja secar a temperatura
ambiente y luego en horno, y se deja enfriar. Se dobla sobre una varilla de 3 mm.
de diámetro, a 20ºC, y se observa la zona de doblado con un dispositivo óptico,
determinando la presencia de cuarteados o agrietamientos.
n) Resistencia al agua destilada: con el fin de determinar si la película tiene capacidad
para resistir la acción de las lluvias. Un panel de acero, debidamente tratado y
pintado, se mantiene en inmersión durante cierto tiempo, al cabo del cual se observa
con medios ópticos, determinando el brillo, la adhesividad, si hay empollado o
variación de color.
o) Resistencia a gas sulfhídrico: consiste en mantener un panel de acero de 8,5 x
11 cm. donde se ha aplicado una mano de la muestra de pintura en examen, en un
ambiente saturado con gas sulfídrico durante 10 minutos. Luego se lo retira y se
lo mantiene 24 horas en ambiente de laboratorio. Se procede luego a observarlo
comparativamente con un panel testigo. Cuando la película de pintura no presenta
alteración del color, se considera que el producto cumple el ensayo.
q) Resistencia a la intemperie: consiste en someter a la película de pintura, durante 15
días a la intemperie. Se verifica luego el brillo de la película que debe ser no menor
de “muy brillante”. Además si se somete la película de pintura durante un año a
la acción de la intemperie, no deberá presentar cuarteado ni agrietado, no sufrirá
cambios de color y presentará un brillo no menor de “poco brillante”.
r) Envejecimiento acelerado: se emplea un aparato consistente en un cilindro rotativo,
en cuyo interior se colocan los paneles con la pintura a ensayar. Dos electrodos de

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carbón, uno con núcleo y el otro sin núcleo montados en la parte central actúan
como fuente de energía radiante y una lluvia de agua destilada actúa de modo que
los paneles reciban un humedecimiento periódico. La temperatura en el interior
del aparato durante el ensayo deberá ser 50ºC. El ensayo consiste en introducir un
panel con el producto en examen en el aparato y someterlo a la acción combinada
de humedecimiento y luz de arco el tiempo que se crea necesario. Al final de la
exposición se retira el panel del aparato y se compara a simple vista y con un aparato
óptico de 10 aumentos para apreciar las fallas de arrugado, ampollado, cuarteado
y/o agrietado con un panel testigo no expuesto y si presenta alteraciones (pérdida
de brillo, cambios de color, descascarado, etc).
ADHESIVOS
Los adhesivos sintéticos han conquistado gradualmente un vasto número de aplicaciones en
el campo de la construcción y ramas afines.
Los egipcios emplearon goma arábiga, cola animal, bálsamos semilíquidos y diversas resinas
naturales como aglomerantes. Los romanos fabricaban un adhesivo a partir del jugo del
muérdago, de las colas de pescado y de cuernos de ciervo.
Salvo la introducción de los cementos de caucho y piroxilina, hace unos 100 años, el desarrollo
de nuevos materiales adhesivos comienza en el siglo XX.
A principios de siglo aparecieron las colas vegetales para el encolado de materiales porosos
como el cartón, y las colas a base de caseína como buenos encolados en las maderas para las
construcciones aeronáuticas.
Luego comenzó el empleo de las resinas sintéticas, para mejorar los inconvenientes que
presentaban los adhesivos a base de productos naturales como ser la escasa resistencia a la
humedad y los microorganismos.
Las primeras resinas sintéticas utilizadas fueron las del fenol-formaldehido en la industria
maderera para terciados, placas, etc., y luego su aplicación se extendió a la industria aeronáutica
y la automotriz, zapatos, revestimientos, papeles abrasivos, etc. hasta llegar a los actuales
adhesivos estructurales.
Definición
Un adhesivo puede definirse como una sustancia capaz de mantener unidas dos superficies
mediante adhesión específica o mecánica.
Existe adhesión específica cuando las fuerzas interfaciales están constituídas por fuerzas de
valencias primarias (enlace iónico polar o covalente) o secundarias (fuerzas de vab der Waals).
Se trata de un fenómeno análogo a la cohesión.
Existe adhesión mecánica cuando las fuerzas interfaciales están constituídas por fuerzas de
enlace superficial, por compenetración y enclavado. Cuando se aplica un adhesivo a un material
poroso o de superficie irregular, el adhesivo penetra en las cavidades del material, creando
ganchos que mantienen unidas las dos superficies impregnadas.
Constitución
Un adhesivo se presenta en forma sólida o líquida (viscosa o fluída). Los sólidos está constituídos
por una única fase, y la aplicación se obtiene por acción del calor (adhesivos termofundentes).
Los líquidos están integrados por dos fases, una líquida (disolvente) y una sólida (dispersa o
disuelta).

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Los adhesivos sintéticos que se fabrican en la actualidad han posibilitado la unión de cualquier
material que uno pueda imaginar, incluyendo metales, vidrio, caucho natural y sintético y
materiales plásticos.
Clasificación
1. Naturales: almidones, asfaltos, dextrinas, proteínas naturales, caucho natural, etc.
2. Semisintético: celulósicos, poliamídicos, poliuretánicos, con aceite de castor, etc.
3. Sintéticos: vinílicos (acetato de polivinilo, alcohol polivinílico), acrílicos, poliésteres no
saturados, neopreno, polisobutileno, epoxídicos, poliuretánicos, cauchos de polisulfuro,
fenol-formaldehico, urea formaldehido, melamina, etc.
Adhesivos a base de caucho
La gran mayoría de los polímeros de la familia del caucho pueden ser usados en la fabricación
de adhesivos, tal como el caucho natural, acrilo nitrilo, neopreno, thiokol, caucho regenerado,
butilo y butadieno estireno.
Estos distintos tipos de caucho se mezclan o combinan con resinas sintéticas o naturales,
plastificantes, cargas, y en algunos casos, con agentes vulcanizantes.
- Los adhesivos de caucho natural tiene un excelente retención de pegajosidad y
fuerza de adhesión y se consigue la adhesión por evaporación del solvente. En los
de tipo vulcanizable se someten a la acción del calor. Este tipo de adhesivos tiene
buena resistencia al agua y a los hongos, pero falla frente a aceites y naftas.
- Los adhesivos de butadieno y acrilo nitrito tienen resistencia a los aceites y naftas,
pero tienen menor retención de pegajosidad que los de caucho natural.
- Los adhesivos de neopreno además del polímero policloropreno en solventes,
entran en su composición resinas fenólicas, óxidos metálicos y agentes de relleno
que suelen modificar la pegajosidad, resistencia al calor, envejecimiento y fuerza
de adhesión. Pueden soportar cargas de 2 a 50 Kg/cm2 y tolerar temperaturas de
95ºC sin deterioro. Con estos adhesivos de neopreno se consiguen pegar: metales,
cuero, goma, telas, materiales vinílicos, laminados melamínicos, etc.
- Los adhesivos de thiokol se emplean como selladores y se adhieren a la mayoría
de los metales, vidrio, madera y plásticos, con resistencia al cizallamiento de 5 a
25 Kg/cm2
No necesitan dejar escapar solventes y prescinden así de la operación de secado.
Curan a temperatura ambiente y la maxima resistencia se obtiene a los 7 días. No
mantienen su resistencia ablandandose a 75ºC.
- Los adhesivos de caucho regenerado son los más usados por su bajo costo, y se
utilizan para pegar metales, maderas, telas, gomas, etc. Tienen buena resistencia al
agua, regular resistencia al envejecimiento y se deterioran por acción del calor.
- Los adhesivos de butadieno-estireno deben ser mezclados con agentes de pegajosidad
y plastificantes para que sean aceptable. Tienen superior envejecimiento que los de
caucho natural y pueden usarse en temperaturas de
-40ºC hasta 75ºC, pero fallan frente a naftas y aceites.

32
Adhesivos termoestables: se usan donde la resistencia a la temperatura y gran fuerza de pegado
son primera importancia. Curan mediante una reacción química y por ser termoestables, no se
ablandan por acción del calor. La cura se consigue mediante calor y presión.
- Los adhesivos de resinas fenólicas poseen gran adherencia a metales y vidrios.
Pueden venir en polvos que deben ser disueltos en agua, como en la producción
de madera contrachapada, donde se obtiene una unión más fuerte que la propia
madera. Estas resinas no sufren deterioro por acción de la intemperie, de hongos ni
de agua hirviendo, resistiendo altas y bajas temperaturas. Estos adhesivos también
se usan para fabricar discos de embrague y cintas para frenos.
- Los adhesivos de resinas vinil-fenólicas se usan en cintas aisladoras de tipo eléctrico,
laminados plásticos, construcción de paneles sandwich, circuitos impresos, etc.
- Los adhesivos de resinas epoxi, causaron un gran impacto al aparecer, así como
en pinturas y revestimientos. Tienen aplicación estructural en metales, vidrio,
cerámicas, poliésteres, se han podido pegar hojas de aluminio entre sí y con otros
metales y permitieron la fabricación de tanques de combustibles en poliéster
reforzado, uniendo secciones con estas resinas en mejores resultados con los propios
poliésteres.

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