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Los adhesivos a base de agua son uno de los formatos de adhesivos de mayor crecimiento gracias a las ventajas que ofrecen en términos de seguridad y sostenibilidad, al eliminar los COV y los riesgos de inflamabilidad. Estos adhesivos suelen ser fáciles de aplicar y alcanzan la durabilidad y el rendimiento necesarios para una variedad de aplicaciones. |
METHOCEL™ para adhesivos a base de agua
METHOCEL™ Es un aglutinante de origen natural y aditivo modificador de la reología fabricado por IFF, de amplia aplicación en adhesivos base agua. Producido a partir de celulosa obtenida de pino blanco del sur o de borra de algodón, la línea de productos METHOCEL™ abarca una gama de grados de metilcelulosa e hidroxipropilmetilcelulosa. IFF mantiene una amplia gama de estos grados para ofrecer a los formuladores de adhesivos base agua la máxima flexibilidad necesaria para personalizar la viscosidad, la compatibilidad y la trabajabilidad de sus formulaciones.
Los productos METHOCEL™ son aglutinantes y modificadores de la reología preferidos en adhesivos base agua debido a sus diversas ventajas clave:
- Buena adherencia y cohesión gracias a la unión de hidrógeno.
- Alta resistencia en verde gracias a sus propiedades de gelificación térmica reversible.
- Mayor eficiencia de aplicación gracias a la modificación reológica por reducción de la viscosidad.
Reactividad del enlace de hidrógeno
Chemically, METHOCEL™ is similar in structure to cellulose but with substitutions of methyl chloride or propylene oxide and methyl chloride made to hydroxy groups to yield methylcellulose or hydroxypropyl methylcellulose respectively, as viewed in the picture below. As cellulose is not naturally water soluble, these substitutions help increase water solubility and make METHOCEL™ compatible with water-based systems.
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Incluso con estas sustituciones, varios grupos hidroxilo no suelen sustituirse. Estos grupos hidroxilo restantes participan en la formación de enlaces de hidrógeno para aumentar las propiedades adhesivas. La formación de enlaces de hidrógeno aumenta la fuerza cohesiva de los adhesivos fabricados con METHOCEL™ cuando los grupos hidroxilo reaccionan con otros grupos hidroxilo del polímero METHOCEL™. De igual forma, estos grupos hidroxilo pueden unirse a las superficies que une el adhesivo, aumentando la adhesión. Estas interacciones hacen de METHOCEL™ un aglutinante ideal en sistemas adhesivos a base de agua.
Gelificación térmica reversible
La sustitución de metoxi en METHOCEL™ también proporciona una importante resistencia en verde a los adhesivos mediante la gelificación térmica reversible. Si bien METHOCEL™ es soluble en agua fría, es insoluble en agua calentada a entre 50 °C y 90 °C, según el grado utilizado. Esto se conoce como la temperatura de gelificación incipiente. A medida que la solución se enfría, la solubilidad de METHOCEL™ se restablece, lo que permite la gelificación reversible, como se muestra en el gráfico a continuación. Mediante este mecanismo, METHOCEL™ funciona como modificador reológico a temperaturas más frías y como aditivo gelificante a temperaturas más altas.
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| Gelificación de una solución acuosa al 2,0 % de METHOCEL™ grado serie A, calentando a 0,25 °C/min |
Esta propiedad de gelificación térmica es útil en aplicaciones adhesivas, ya que la mayoría de los adhesivos a base de agua se exponen al calor para evaporar el agua e iniciar el curado. Al aplicar calor, la resistencia física del adhesivo aumenta porque METHOCEL™ induce la gelificación, lo que permite una mayor durabilidad en las primeras etapas del curado y, por lo tanto, una mejor integridad del adhesivo una vez curado.
Modificación de la reología por reducción por cizallamiento
En casos donde se aplican adhesivos en superficies verticales o elevadas, es importante asegurar que no se descuelguen ni goteen para una aplicación eficiente y evitar desperdicios. Cuando METHOCEL™ está presente en soluciones a base de agua, como un adhesivo a base de agua, imparte una reología pseudoplástica. Esta reología pseudoplástica depende del peso molecular del polímero METHOCEL™ y de la concentración presente en la solución, como se muestra a continuación.
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| Viscosidad aparente versus velocidad de cizallamiento, soluciones acuosas al 2%, 20 °C |
Viscosidad aparente versus velocidad de cizallamiento para soluciones acuosas de 4.000 mPa·s con diversas concentraciones de METHOCEL™ |
La reología pseudoplástica que proporciona METHOCEL™ es útil porque facilita la aplicación o pulverización de los adhesivos sobre superficies verticales o elevadas, sometidas a alta cizalladura. Al eliminar la cizalladura y asentar el adhesivo sobre la superficie, la viscosidad se reconstruye para espesarlo, evitando que el adhesivo se descuelgue o gotee, lo que resulta en una mejor trabajabilidad y una menor cantidad de residuos.
Ejemplos de aplicaciones
Las propiedades descritas anteriormente para METHOCEL™ lo hacen útil para una amplia gama de adhesivos a base de agua. A continuación, se presentan ejemplos donde METHOCEL™ se valora como aglutinante o modificador reológico en estas formulaciones.
Adhesivos a base de látex
METHOCEL™ aporta valor a los adhesivos de látex como espesante, aumentando la viscosidad al nivel deseado y proporcionando una reología pseudoplástica. Al añadir METHOCEL™ a los adhesivos de látex, también facilita mejores tiempos de secado y aumenta la resistencia al contacto en húmedo gracias a las propiedades de gelificación térmica descritas anteriormente. Además, proporciona una mejor estabilización de cargas y aditivos inorgánicos e insolubles, como los pigmentos. Dado que METHOCEL™ es no iónico, es compatible con diversas formulaciones de adhesivos de látex.
Compuestos para el reajuste de alfombras
Estos compuestos se utilizan habitualmente con alfombras de fibras sintéticas, como nailon y poliéster, para evitar la contracción o el estiramiento dimensional y mitigar la ondulación durante la instalación. METHOCEL™ aporta valor a estos compuestos al espesar el adhesivo para que permanezca dentro de la línea de encolado de la alfombra en lugar de filtrarse en el reverso. Las propiedades de gelificación térmica de METHOCEL™ también ayudan a que el adhesivo se fije y se seque más rápido al calentarlo.
Adhesivos para el procesamiento del cuero
Estos adhesivos se utilizan para unir pieles de cuero a superficies de vidrio o porcelana, evitando su encogimiento durante el secado. En comparación con el almidón, comúnmente utilizado en este tipo de adhesivos, METHOCEL™ ofrece una ventaja como modificador reológico y aglutinante, con una mejor retención de agua e inicia la gelificación térmica, creando uniones más resistentes.
Adhesivos para laminación de madera contrachapada
METHOCEL™ se utiliza en adhesivos para laminar madera contrachapada porque ofrece un excelente control de la viscosidad y una reología pseudoplástica, lo que aumenta la trabajabilidad. Dado que la laminación de madera contrachapada implica la unión de las chapas mediante presión y calor, las propiedades de gelificación térmica de METHOCEL™ aumentan la resistencia en verde y la durabilidad del adhesivo durante el ensamblaje y el curado inicial. La gelificación térmica también ayuda a evitar que el adhesivo penetre demasiado en las chapas durante el curado.
Pasta para papel tapiz
En las pastas para papel pintado de mezcla seca, METHOCEL™ se utiliza como aglutinante principal para mejorar la adherencia en húmedo. También funciona como modificador reológico para ayudar a controlar la viscosidad al nivel deseado. La adherencia en húmedo que proporciona METHOCEL™ le permite adherir diversos tipos de papel a la pared y, al mismo tiempo, reposicionarlo fácilmente antes del curado. Esta reposicionamiento es posible gracias a la buena lubricidad de las soluciones que contienen METHOCEL™.
Grados de METHOCEL™
La selección del grado adecuado de METHOCEL™ depende de los requisitos de viscosidad del adhesivo, las propiedades de gelificación térmica y la técnica de preparación de la solución deseada. Los grados de METHOCEL™ llevan una letra que indica el grado de sustitución de metoxi e hidroxipropilo del polímero, como se muestra a continuación.
En general, los grados de METHOCEL™ con mayor contenido de metoxi presentan temperaturas de gelificación térmica más bajas. Por lo tanto, si se desea aprovechar la gelificación térmica, se deben seleccionar grados con mayor sustitución de metoxi. Si se prevé la presencia de un disolvente orgánico como codisolvente en las formulaciones adhesivas, los grados con alta sustitución de hidroxipropilo y metoxi tendrán una mejor solubilidad.
Además del nivel de sustitución, la viscosidad es otro factor determinante al seleccionar un grado para las propiedades espesantes. A continuación, se presenta una lista de grados seleccionados para adhesivos con sus viscosidades correspondientes. Cabe destacar que el peso molecular del polímero se corresponde con la viscosidad, que a su vez se corresponde con la intensidad de las propiedades pseudoplásticas. Por lo tanto, se debe tener esto en cuenta al seleccionar un modificador reológico pseudoplástico. Haga clic en los grados a continuación para obtener una descripción completa y más información.
| Calificación |
Viscosidad (2% en agua, cPs) |
Temperatura de gelificación (°C) |
| A15LV |
15 |
50–55 |
| A4C |
400 |
| A4M |
4,000 |
| F50 |
50 |
58–65 |
| F4M |
4,000 |
| J12MS |
12,000 |
62–68 |
| J75MS |
75,0000 |
| K4M |
4,000 |
70–90 |
| K15M |
15,000 |
Hay otras opciones de METHOCEL™ disponibles. Puede encontrar más información y una lista completa de los grados de METHOCEL™ aquí.
La letra S en los nombres de los grados J12MS y K75MS indica que su superficie está modificada con glioxal para retrasar la hidratación hasta que el pH se ajuste a 9. Esto puede facilitar la dispersión completa antes de la hidratación y evitar la aglomeración. Para obtener más información sobre la importancia de esto y para ayudar a crear soluciones de METHOCEL™, visite esta página para ver un video instructivo.
Resumen
METHOCEL™ es un aditivo aglutinante y modificador reológico ideal para diversas formulaciones de adhesivos a base de agua. Se deriva naturalmente de la celulosa y permite una buena unión de hidrógeno, propiedades de gelificación térmica y una reología pseudoplástica. Estas propiedades hacen que METHOCEL™ sea ideal para adhesivos, ya que facilitan una alta resistencia adhesiva y cohesiva, confieren una excelente resistencia en verde y reducen el goteo y el descuelgue en superficies elevadas y verticales. Haga clic a continuación para solicitar más información o una muestra de METHOCEL™ para su aplicación adhesiva.
