Materiales Compuestos Laminados

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María Carmen Velázquez Río
hace 8 años
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1 Tema 11 (II): Materiales compuestos laminados. 1. Materiales compuestos laminados. 2. Materiales de unión: Adhesivos y sellantes. 3. Tipos y propiedades de los adhesivos. 4. Materiales laminados híbridos (sándwich). 5. Productos laminados. 6. Aplicaciones en construcción. MATERIALES II Curso Ciencia y Tecnología de la Edificación. C. Guadalajara Profesor Gonzalo Barluenga Badiola Materiales Compuestos Laminados Se combinan láminas de diferentes materiales, unidas con adhesivos. Aluminio Piedra Plásticos Cerámica Compuestos de cemento Madera Buscan combinar las propiedades de los componentes, industrializar productos y reducir espesores. El elemento clave es el adhesivo (unión de materiales a priori incompatibles).

rso 2013-2014. Ciencia y Tecnología de la Edificación. C. Guadalajara Profesor Gonzalo Barluenga Badiola Materiales Compuestos Laminados Se combinan láminas de diferentes materiales, unidas con adhesivos.

2 Materiales adhesivos Materiales poliméricos capaces de unir dos sustratos (soporte y adherendo) por superficies de contacto. Se distingue entre materiales adhesivos y selladores: Los selladores cierran el hueco entre productos, garantizando la estanquidad de una unión (junta). Los adhesivos tienen la capacidad de transferir tensiones del producto soportado al soporte. Se aplican en forma pastosa y endurecen con el tiempo. La rigidez del adhesivo debe ser menor que la del soporte (no deben transmitirse tensiones al adherendo). Deben ser deformables (desplazamientos relativos). Mecánica: compresión Cohesión: capacidad de unión entre las partículas de un material (fuerzas internas o de cohesión). Adhesión: capacidad de unión de las partículas de dos materiales diferentes (fuerzas de adhesión). Mecanismos de unión Mecanismos de fallo de una unión

Los adhesivos tienen la capacidad de transferir tensiones del producto soportado al soporte. Se aplican en forma pastosa y endurecen con el tiempo.

3 Mecanismos de adhesión Los mecanismos de adhesión pueden ser de dos tipos: Mecánica: anclaje o penetración física del adhesivo en los huecos de un soporte rugoso. Físico-química: Por mojado/adsorción (tensión superficial) y enlaces químicos (fuertes o débiles). Adhesión mecánica Adhesión físico-química Mecanismos de ensayo de una unión adhesiva

Físico-química: Por mojado/adsorción (tensión superficial) y enlaces químicos (fuertes

4 Propiedades de los materiales adhesivos Relativas a su aplicación (estado pastoso): Viscosidad: capacidad de conformación y mojado. Tiempo de aplicación: hasta que se rigidizan. Curado: proceso por el que el adhesivo adquiere sus propiedades finales (activadores y catalizadores). Relativas a su comportamiento (endurecido): Rigidez y resistencia: Determinan la deformabilidad, tenacidad y capacidad de transmitir las tensiones. Adhesión: Adecuada para garantizar la continuidad. Higro-térmicas: Dependencia de la temperatura (TTV) Durabilidad: Sensibles a rayos UVA (envejecimiento) Tipos de materiales adhesivos I Por su origen: Naturales: Colas vegetales (aglutinantes) o animales. Sintéticos: Polímeros sintéticos en forma pastosa. Por su naturaleza: Orgánicos (elastómericos y plásticos) Inorgánicos (siliconas) Mixtos (cementos cola y yesos cola) Por su mecanismo de formación: Prepolimerizados: el polímero ya existe antes de la aplicación (termoplásticos). Reactivos: se polimerizan una vez aplicado. (Polimerización por adición o condensación)

Relativas a su comportamiento (endurecido): Rigidez y resistencia: Determinan la deformabilidad, tenacidad y capacidad de transmitir las tensiones. Adhesión: Adecuada para garantizar la continuidad.

5 Tipos de materiales adhesivos II Por su comportamiento endurecido: Rígidos: estructura semicristalina y elásticos (TTV alta) Tienen alta resistencia y baja deformabilidad. (Epoxi, cianoacrilatos, anaeróbicos (para metales), ) Elastoméricos (flexibles): Alta deformación elástica. Se utilizan como sellantes, en apoyos, etc. (Siliconas, poliuretanos, silanos modificados) Tenaces: tienen fases semicristalinas y elastoméricas. Mejor comportamiento dinámico (amortiguamiento) (Acrílicos, epoxi tenaz, cianoacrilato tenaz) Espumas: Incorporan agentes aireantes (poliuretanos) Ventajas de las Uniones adhesivas Buena resistencia frente a las tensiones de flexión y fatiga por vibración (absorción de energía por deform.). No modifica las propiedades del sustrato. Permite combinar materiales distintos. El adhesivo actúa como sellador de la unión. Aislamiento eléctrico. Se pueden unir metales con electronegatividades distintas, minimizando la corrosión por par galvánico. Ahorro de Peso (baja densidad). Permite unir superficies con formas irregulares, homogeneizando el aspecto final. Permite el desmontaje (exige tratamiento posterior).

(Siliconas, poliuretanos, silanos modificados) Tenaces: tienen fases semicristalinas y elastoméricas.

6 Inconvenientes de las Uniones adhesivas Es necesario respetar el tiempo y condiciones de curado (condiciona el proceso de montaje y las propiedades). Es necesario preparar la superficie de aplicación (limpieza, absorción, rugosidad). Las uniones no son igual de resistentes en todas las direcciones (mal comportamiento en clivaje (despegue) y pelado (desprendimiento)). Requieren ensayos Variación de las propiedades con la temperatura (Temperatura de Transición Vítrea y de Fusión). Mal comportamiento a fuego (necesidad de protección). Problemas de durabilidad (envejecimiento, rayos UVA, ciclos higrotérmicos, disolventes). Aplicaciones de materiales adhesivos

Las uniones no son igual de resistentes en todas las direcciones (mal comportamiento en clivaje (despegue) y pelado (desprendimiento)).

7 Adhesivos termofusibles Aplicaciones de materiales adhesivos

8 Uniones mecánicas adhesivas Materiales Laminados Plásticos Constituidos por una o más láminas de material polimérico, junto con otros materiales. Hay dos tipos principales: Laminados con acabado plástico: Se aprovecha la impermeabilidad y capacidad de pigmentar el polímero. Suelen usar termoestables (mayor durabilidad). Laminados Híbridos: constan de un núcleo de un material aislante (sandwich) o una estructura alveolada que separa las láminas de acabado exteriores.

Hay dos tipos principales: Laminados con acabado plástico: Se aprovecha la impermeabilidad y capacidad de pigmentar

9 Laminados plásticos en construcción Laminados plásticos en construcción

10 Laminados Híbridos (tipo Sándwich) Materiales laminados para cerramiento con aislante. Tipos de aislamiento (núcleo): Poliuretano rígido Poliestireno (expandido y extruido) Fibras minerales (Vidrio, Lana de roca) Vidrio celular Acabados exteriores: Chapa de Acero (lacado, inox, galvanizado), Aluminio y aleaciones Paneles derivados de madera Plásticos con o sin refuerzo (PVC, Poliéster, etc.) Composición de paneles sándwich

(Vidrio, Lana de roca) Vidrio celular Acabados exteriores: Chapa de Acero (lacado, inox, galvanizado),

11 Laminados plásticos híbridos (núcleo aislante) Dimensionado de paneles sándwich Se consideran la exigencia térmica y la compatibilidad mecánica: Se evalúan diferentes mecanismos de fallo

12 Mecanismos de fallo de paneles sándwich Laminados plásticos híbridos (alveolados)

13 Tema 11 (II): Materiales compuestos laminados. 1. Materiales compuestos laminados. 2. Materiales de unión: Adhesivos y sellantes. 3. Tipos y propiedades de los adhesivos. 4. Materiales laminados híbridos (sándwich). 5. Productos laminados. 6. Aplicaciones en construcción. Glosario de conceptos del Tema Compuestos Laminados Materiales Adhesivos Selladores Adhesivos Mecanismos de unión Mecanismos de adhesión Ensayos mecánicos Propiedades En estado pastoso En estado endurecido Tipos de adhesivos Ventajas e inconvenientes Aplicaciones Laminados plásticos Con acabado plástico Laminados Híbridos Tipo sandwich Composición Dimensionado Mecanismos de fallo Híbridos Alveolares

Glosario de conceptos del Tema Compuestos Laminados Materiales Adhesivos Selladores Adhesivos Mecanismos de unión Mecanismos de adhesión Ensayos mecánicos Propiedades

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