Síntesis de adhesivos ionoméricos de poliuretano en base acuosa

Abstract

Atendiendo la problemática ambiental, legal, social y económica asociada al uso de disolventes orgánicos en la formulación de pegamentos de poliuretano, se sintetizaron adhesivos ionoméricos de poliuretano base acuosa variando la relación NCO/OH y el porcentaje de DMPA, empleando el método de emulsión del prepolímero como ruta sintética. A los adhesivos en dispersión, se les realizó caracterizaciones químicas, coloidales, electrocinéticas y reométricas. Asimismo, se caracterizaron térmica y espectroscópicamente los pegamentos secos. Se cuantificó el rendimiento de la unión adhesiva de las distintas formulaciones mediante la fuerza de pelado en T, que a su vez, representó la variable de respuesta elegida para el diseño a posteriori de un modelo estadístico descriptivo. Se obtuvieron dispersiones acuosas estables (< -49,0 m V) y con altos contenidos de sólidos (38-46%). Las láminas sólidas del adhesivo mostraron elevada resistencia térmica (>2000C). El tratamiento con la relación NCO/OH = 1,7 y %DMPA = 4% presentó el mejor desempeño adhesivo, superando inclusive a un pegamento comercial de poliuretano (F = 107,4; gl = 8, Dunnett-Tukey-Kramer: p < 0,001).

Taking into account the environmental, legal, social and economic problems associated with the use of organic solvents in the formulation of polyurethane glues, water-based polyurethane ionomeric adhesives were synthesized, varying the NCO/OH ratio and the percentage of DMPA, using the emulsion method of prepolymer as synthetic route. The dispersion adhesives underwent chemical, colloidal, electrokinetic and rheometric characterizations. Likewise, the dry glues were characterized thermally and spectroscopically. The performance of the adhesive bond of the different formulations was quantified by the peel force in T, which in turn represented the response variable chosen for the a posteriori design of a descriptive statistical model. Stable aqueous dispersions (< -49.0 mV) and with high solids contents were obtained (38-46%). The solid sheets of the adhesive showed high thermal resistance (>2000C). The treatment with the NCO/OH ratio = 1.7 and %DMPA = 4% presented the best adhesive performance, even surpassing a commercial polyurethane glue. (F = 107.4; df = 8, Dunnett-Tukey-Kramer: p < 0.001).