Pinturas y materiales 31/05/2021

Cianocrilato: Adhesivo instantáneo y multiusos

El cianocrilato es un adhesivo monocomponente de fraguado rápido, ampliamente utilizado a nivel mundial por su capacidad para unir de forma permanente y casi instantánea una gran variedad de materiales.

Popularmente se le conoce por nombres comerciales como “Super Glue”, “Loctite” o “La Gotita”. En los países de habla inglesa lo encontraremos habitualmente bajo el acrónimo CA (CyanoAcrylates).

Este adhesivo es seguramente el más universal y extendido a nivel mundial. Su sorprendente historia y sus múltiples aplicaciones hacen que sea el pegamento más famoso de todos los tiempos.

Un pegamento que no requiere mezclar componentes, ni calor, ni presión… ¡ni tan siquiera tiempo! Pero, como podrás suponer, no todo son ventajas.

Si te quedas por aquí, en este artículo te voy a contar todo sobre él. Será la guía de uso definitiva del cianocrilato.

¿Qué es el cianocrilato?

Adhesivo instantáneo, transparente y multiusos

El cianocrilato es un adhesivo líquido, incoloro y monocomponente, con una gran capacidad para adherirse a superficies tan variadas como madera, plástico, cerámica, metal, goma, fibras naturales y sintéticas e incluso, a la piel y otros tejidos humanos y animales.

En su forma comercial es, generalmente, una resina acrílica que polimeriza rápidamente al contacto con el agua. Normalmente, en usos domésticos es la misma humedad ambiental y de la superficie de los materiales la que inicia el proceso de fraguado.

Una vez cristalizado, el cianocrilato crea una forma sólida, transparente y fuerte, aunque quebradiza a impactos y torsiones mecánicas. En determinadas condiciones tiende a blanquear y formar vahos.

La “química” del cianocrilato

El cianocrilato en estado líquido es un monómero que puede estar formado por distintos tipos de ésteres. A nivel comercial se emplean normalmente los cianocrilatos denominados de cadena corta, formados por monómeros con ésteres de etilo (etil-cianocrilato) o metilo (metil-cianocrilato).

Los cianocrilatos empleados en medicina y algunas aplicaciones más específicas son de cadena larga, formados por monómeros de octil-cianocrilato o buctil-cianocrilato.

En su forma de monómero, el cianocrilato reacciona con los grupos hidroxilo (generalmente del agua), produciendo una polimerización aniónica casi inmediata, que da lugar a estructuras de cadena larga con uniones fuertes y permanentes.

Formula quimica principales tipos cianocrilato

Una vez curado, el cianocrilato es un polímero plástico

Una humedad relativa muy baja, la presencia de oxígeno o temperaturas cercanas a cero grados dificultan la reacción.

Dado que es una reacción aniónica, las sustancias ácidas inhiben la polimerización. También el exceso de humedad impide el correcto endurecimiento del cianocrilato, ya que genera un fraguado incompleto, creando rápidamente cadenas cortas de polímero, en vez de cadenas más largas y resistentes.

Por su composición, este tipo de pegamentos tienen una baja resistencia a la temperatura, la humedad y la luz ultravioleta. No son por tanto adhesivos adecuados para estar expuestos a la intemperie.

Una temperatura de 80 reduce la resistencia de los cianos en un 50% aproximadamente, aunque existen variantes más resistentes. El contacto directo con fuentes de calor provoca la vaporización súbita del cianocrilato, desprendiendo vapores y partículas (si alguna vez has necesitado soldar una pieza que tuviese restos de ciano, seguro que sabes de lo que te hablo… ¡cuidado con los ojos!).

Al contrario de lo que muchos usuarios creen, el cianocrilato tiene muy buena resistencia química a la mayoría de aceites industriales y disolventes. Sorprendentemente, su resistencia es muy pobre frente al agua. En general, los cianocrilatos presentan buena resistencia frente a solventes no polares y mala frente a solventes polares (como la acetona o el nitrometano).

A nivel mecánico disponen de muy baja elasticidad, lo que reduce su uso en componentes que estén sometidos a un estrés mecánico alto o fuerzas de torsión. Existen algunos cianocrilatos flexibles, que incorporan aditivos de gomas, dotándolos de una mayor flexibilidad.

El curioso origen del cianocrilato

¿Sabías que el cianocrilato fue inventado dos veces… y por “accidente”?

El cianocrilato fue desarrollado por Harry Coover en 1942, mientras trabajaba como químico para Eastman Kodak (sí, la de las cámaras de fotos). En aquel momento, en plena Segunda Guerra Mundial, su empresa estaba interesada en investigar materiales para mejorar la fabricación de miras telescópicas de los fusiles.

Inicialmente este material se consideró poco adecuado dada la dificultad de su uso (se adhería a cualquier superficie con la que entrase en contacto).

Años más tarde, en 1951, y una vez cesado el esfuerzo bélico, Harry Coover se encontró supervisando a un grupo de químicos de Kodak que buscaban compuestos resistentes, adecuados para fabricar cabinas de cazas de combate. Probaron y descartaron los cianocrilatos, pero durante los ensayos Coover, esta vez sí, prestó atención a la increíble capacidad de estas sustancias para adherirse a todo tipo de superficies.

Se inició en ese momento el desarrollo de lo que en 1958 se comercializó por primera vez bajo la designación “Eastman 910” (mal nombre comercial, ¿verdad?). Un producto que se popularizó como Super Glue (“Super Pegamento”, ¡esto sí suena mejor!).

Harry Coover se convirtió en una celebridad, participando en anuncios comerciales y programas de televisión, en los que mostraba la gran capacidad adhesiva de su invento, incluso levantando a Garry Moore, presentador de “I’ve Got a Secret”, con unas pequeñas gotas de cianocrilato.

Como el mismo Harry Coover contaba, “la invención del cianocrilato llevó un día de científico y diez años de duro trabajo”.

¿Para qué se puede emplear el ciano?

Como hemos visto, este adhesivo instantáneo tiene una gran cantidad de aplicaciones, incluso algunas que van más allá de las supuestamente buscadas en un adhesivo industrial.

Ya sabemos que cl cianocrilato puede unir piezas de materiales muy diversos, desde superficies porosas como la madera o la cerámica, hasta superficies muy lisas, como el plástico o el metal. Una de sus grandes ventajas es que se comporta igual sea cual sea el material a unir. Es por tanto un adhesivo muy versátil.

A nivel industrial el cianocrilato se emplea en numerosos ámbitos y sectores, como la industria automovilística y aeronáutica (para montajes secundarios), en la producción de instrumentos musicales, en cadenas de montaje de todo tipo de equipamiento de uso doméstico, industrial o médico…

Principales usos cianocrilato

A nivel doméstico, el super-glue es el adhesivo más utilizado en pequeñas reparaciones del hogar. Su gran versatilidad y amplia distribución comercial hace que sea un producto común en la mayoría de los hogares.

Desde su aparición a mediados del siglo XX, el cianocrilato ha tenido aplicaciones médicas. Especialmente los derivados de cadena larga, se utilizan actualmente en medicina, veterinaria y odontología por su poder cicatrizante y bacteriostático.

Otra de las aplicaciones curiosas del cianocrilato ha sido su uso para exponer huellas dactilares, mediante la aplicación de vapor de etil-cianoacrilato.

También existen otros sectores más específicos que emplean el cianocrilato en su día a día, como los taxidermistas, los acuaristas o, por supuesto, los modelistas, entre otros muchos.

Aplicaciones del cianocrilato en modelismo

En modelismo se emplea una gran variedad de adhesivos. Muchos son específicos para un determinado material o componente (pegamentos para poliestireno, para plástico ABS, para piezas transparentes, etc). Para casi todo lo demás, el cianocrilato es el rey.

Sea como sea, será difícil encontrar a un modelista que no utilice con frecuencia el ciano.

Dado que este adhesivo permite pegar piezas de muy diversos materiales, es un comodín perfecto cuando se van a unir dos materiales distintos. También se emplea con frecuencia para unir piezas de resina o metálicas.

¿Para qué no sirve este adhesivo?

A pesar de que el cianocrilato es un adhesivo de muy amplio espectro, hay algunas circunstancias en las que su uso no es recomendable… vamos a ver algunas de las más comunes.

Algunos materiales no son adecuados para este tipo de adhesivos, como las poliolefinas, el teflón y, en general, las superficies muy ácidas. En algunos casos, es posible emplear polarizadores para modificar las superficies de estos materiales de forma artificial.

Tampoco es el mejor adhesivo para uniones en las que se requiera relleno de hueco, salvo en el caso de que se empleen aditivos. En general, sus mejores prestaciones se obtienen en holguras pequeñas (menos de 0,1mm).

Dado que es un adhesivo cuyo fraguado depende de la humedad ambiental, este será un factor muy importante. En ambientes con excesiva humedad, las uniones que forman las cadenas durante polimerización serán más débiles de lo habitual.

La presencia de disolventes, ácidos, grasas y aceites también inhiben o dificultan la polimerización del ciano. Algunas de estas sustancias pueden llegar a deshacer uniones previas realizadas en condiciones adecuadas.

Los cianocrilatos, en general, tampoco son adecuados en materiales que vayan a estar sometidos a altas temperaturas o la presencia de agua o humedad muy alta. No se considera un buen adhesivo de uso exterior.

La rigidez de las uniones realizadas con super-glue es otra sus desventajas. Esto hace que no sea adecuado en situaciones de tensión mecánica o en las que se requiera cierta elasticidad de los materiales.

Los materiales muy porosos, como el papel, la madera o el cuero, requieren el uso de aceleradores para conseguir buenos resultados.

Formatos comerciales existen de cianocrilato

En la actualidad el cianocrilato se comercializa bajo una gran variedad de nombres y marcas comerciales. El formato más común es el de un adhesivo líquido, disponible en diferentes viscosidades, pudiendo llegar a ser desde totalmente líquido hasta un gel relativamente denso.

Habitualmente el cianocrilato es incoloro, aunque algunas marcas fabricancianocrilato en color negro. Este tipo de variantes son especialmente útiles cuando se quiere tener una aplicación muy controlada y precisa, ya que al ser negro es fácilmente visible.

Los formatos comerciales se presentan en botes de diversos tamaños. Desde menos de 10 gramos para aplicaciones domésticas hasta 100 gramos o incluso cantidades mayores para aplicaciones industriales de alta demanda.

Algunos de los formatos comercializados incluyen un aplicador específico para conseguir una mayor precisión. Podemos encontrar desde pequeños pinceles hasta aplicadores “cuentagotas”, pasando los típicos aplicadores de tubo o cánula.

Los fabricantes llevan muchos años investigando y desarrollando nuevos productos basados en los cianocrilatos. En la actualidad se pueden encontrar en el mercado variantes más resistentes a la temperatura, cianocrilato flexible, cianocrilato de fraguado lento o “low-blooming” (son los que dejan muy poco resto blanco en su fraguado), entre otras muchas.

Formatos comerciales cianocrilato

Te recuerdo que en nuestra sección de pegamentos encontrarás todos estos cianocrilatos, así como otros adhesivos.

Complementos interesantes del cianocrilato

El cianocrilato es un adhesivo tan extendido que a lo largo del tiempo han aparecido una gran variedad de complementos y aditivos que amplían o mejoran sus prestaciones en determinadas circunstancias.

El complemento más frecuente de estos adhesivos son los aceleradores. Generalmente se comercializan en formato de aerosol, aunque puede ser también mediante aplicación líquida. Estos componentes permiten una polimerización instantánea del ciano. Debe tenerse en cuenta que la fuerza resultante puede disminuir hasta un 30% empleando aceleradores.

En segundo lugar tenemos loslimpiadores o removedores de cianocrilato. En este caso se trata de líquidos aceitosos que deshacen las uniones poliméricas, permitiendo la separación de piezas y la limpieza de restos.

En un tercer punto encontramos los polarizadores. Se trata de sustancias que permiten realizar un pretratamiento sobre superficies que, de otro modo, sería complicado unir con cianocrilato. Se aplica principalmente sobre materiales con energías superficiales muy bajas (no polarizadas), como el polietileno, polipropileno, silicona o el teflón.

Por último, existen distintos aditivos que pueden mezclarse con el super-glue para cambiar su comportamiento. Habitualmente se emplean dos:

     - Bicarbonato de sodio para conseguir un endurecimiento casi instantáneo del cianocrilato al tiempo que sirve para hacer relleno de material. El resultado es un compuesto sólido de gran dureza (permite ser lijado y pulido) y resistencia. Existen aditivos comerciales para ciano que consiguen este mismo efecto.

   - Polvo metálico para generar una masilla de secado más lento que facilita la aplicación y relleno de huecos. Una vez sólido deja una soldadura resistente que permite el mecanizado y cierta flexibilidad.

   - Aditivos de goma, se emplean generalmente en usos industriales, y permiten dotar de mayor elasticidad y flexibilidad al cianocrilato.

Preguntas frecuentes sobre el cianocrilato

Para terminar este artículo, vamos a responder a algunas de las preguntas más habituales relacionadas con el uso del cianocrilato.

¿Cómo debemos almacenarlo?

Es importante que el adhesivo se conserve dentro de su respectivo envase, bien cerrado, y almacenado en un lugar seco, fresco y fuera de la acción directa de los rayos de sol.

La temperatura ideal de conservación se suele establecer entre 2 y 7 grados centígrados.

Una vez abierto es muy importante mantenerlo lejos de la humedad ambiental. Si el uso es esporádico, es aconsejable sellar el tapón con film, goma o cinta adhesiva. También se puede mantener en un contenedor hermético con bolsas de sílice secante.

Dado que su vida útil una vez abierto se acorta notablemente, es importante usar formatos acordes a las necesidades. Muchos fabricantes ofrecen formatos de pequeños tubos que son ideales para uso esporádico.

¿Cuál es la vida útil de un bote de Super-Glue?

Uno de los puntos débiles de los cianocrlatos es que su vida útil, aún en condiciones óptimas, no supera los 12 meses. A partir de este momento, la lenta polimerización del ciano dentro del bote provoca un aumento de su viscosidad, un tiempo de curado más prolongado y una unión de las piezas más débil, llegando con el paso del tiempo a ser inservible.

¿Cuál es el tiempo de fraguado?

El tiempo medio de fraguado del ciano es de entre 5 y 90 segundos, según el tipo de material a pegar, la formulación concreta del producto y las condiciones ambientales.

El fraguado total se alcanza pasadas ocho horas, incluso 24 horas en según qué circunstancias.

¿Cómo se deben preparar las superficies para aplicar cianocrilato?

Las superficies deben estar limpias y secas. En caso de partes con grasas o aceites deben desengrasarse antes de aplicar el adhesivo.

¿Cómo se limpia?

Existen en el mercado limpiadores de cianocrilato (frecuentemente conocidos como limpiaciano) que se emplean específicamente para revertir las uniones de cianocrilato, limpiar herramienta y realizar mantenimiento de los equipos de dosificación.

Alternativamente podemos emplear acetona para retirar restos de cianocrilato.

En el caso de restos de pegamento en la piel, conviene revisar la documentación del producto para verificar que su uso cutáneo está permitido. En todo caso, siempre podremos desprendernos del Super Glue en la piel tras un lavado prolongado de manos, con agua caliente y abundante jabón.

¿Por qué forma un vaho blanco y cómo evitarlo?

Los adhesivos instantáneos tienen a crear marcas blancas alrededor de la zona de aplicación. Es el conocido como “Frosting” o “Blooming” en inglés. En castellano se le suele denominar “vapores” o “vaho”.

La explicación a este efecto indeseado es que, durante el fraguado del ciano, este desprende vapores que entran en contacto con la humedad ambiental y polimerizan de forma súbita, dejando partículas blanquecinas sobre la superficie.

Para evitarlo, la respuesta fácil es que se deben optimizar las condiciones de fraguado del adhesivo, para conseguir una polimerización más rápida, antes de que se produzcan vapores. En general, un área bien ventilado y con una humedad relativa alta acelerará proceso, así como la aplicación de la cantidad mínima necesaria para la unión. Si no es posible conseguirlo, se pueden emplear aceleradores.

También existen en el mercado cianocrilatos formulados para reducir este efecto al máximo.

Y si mi superficie se ha quedado blanquecina tras usar ciano, ¿puedo eliminarlo?

Si nuestra pieza ya ha sufrido el efecto de los vapores de cianocrilato, existen algunas opciones para tratar de eliminarlo. El alcohol y el aceite de cocina, aplicados con un bastoncillo de algodón, permitirán eliminar (o al menos reducir) los restos blanquecinos no deseados.

¿Por qué se pega tanto a la piel?

Como hemos visto anteriormente, el ciano reacciona con la humedad. Al entrar en contacto con la piel, los monómeros de cianocrilato polimerizan rápidamente con la humedad natural de esta.

¿Puedo aplicar cianocrilato para cerrar una herida?

No. Aunque algunos tipos de cianocrilato son de uso médico, estos son distintos de los que se suelen emplear como adhesivos. Por lo tanto, NO es aconsejable emplear adhesivos instantáneos de uso doméstico sobre heridas.

¿Es tóxico el Super-Glue?

El cianocrilato tienen una toxicidad baja, sin embargo, es una sustancia irritante para la piel, los ojos y las vías respiratorias.

¿Es verdad que puede llegar a causar fuego con algunos materiales?

Sí, es cierto. Quizá hayas escuchando en alguna ocasión que es posible prender fuego empleando cianocrilato y algunos tejidos naturales.

En efecto, la reacción causada por este tipo de adhesivos en contacto con algunos tejidos, especialmente lana y algodón, es altamente exotérmica. Puede generar una gran cantidad de calor, llegando incluso a combustionar.

Hay que tener en cuenta que para ello se necesita una cantidad de cianocrilato mayor que la que normalmente vamos a utilizar en usos domésticos.

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