Universidad Pontificia Comillas. Madrid (Spain)
October 24th, 2011
Original summary:
En la presente Tesis Doctoral se ha estudiado la durabilidad de un sistema adhesivo basado en aleaciones de aluminio, concretamente las aleaciones de la serie 6XXX y los adhesivos acrílicos tenaces para su posible aplicación en la unión de estructuras metálicas en el sector del transporte, mobiliario urbano, señalización vial, electrodomésticos, etc.
Los puntos más relevantes de la investigación que se ha llevado a cabo en este trabajo son:
1. El estudio realizado sobre el efecto en la durabilidad de tratamientos superficiales sencillos exentos de Cr[VI], comparando los resultados obtenidos mediante un ataque FPL con Cr[VI] en uniones adhesivas aluminio/adhesivo acrílico tenaz.
2. La evaluación del efecto de tres agentes de enlace silano como tratamiento superficial, para mejorar la durabilidad de estas uniones. Se procedió a comparar tres silanos para comprobar cual ofrecía un mejor comportamiento con el adhesivo acrílico. Los silanos empleados en este estudio fueron el ?-Glicidoxipropiltrimetoxisilano (?-GPS), el ?-Aminopropiltrietoxisilano (?-APS) y el ?-Metacriloxipropiltrimetoxisilano (?-MPS).
3. La optimización del proceso de tratamiento del aluminio con el ?-MPS. En este caso se han estudiado variables tales como: concentración del silano, pH de la solución, tiempo de hidrólisis, temperatura de curado y tiempo transcurrido desde la aplicación del recubrimiento hasta el pegado. Los resultados son interesantes desde un punto de vista industrial ya que permitirian simplificar el proceso de fabricación.
Los resultados obtenidos ponen de manifiesto la necesidad de realizar un buen tratamiento superficial en la uniones adhesivas aluminio/adhesivo acrílico tenaz cuando están expuestas a ambientes húmedos. El ataque P2 ha demostrado ser un tratamiento efectivo proporcionado una buena durabilidad a lo largo del tiempo, equiparable a la obtenida por un ataque FPL, pero con la ventaja de ser menos nocivo para la salud humana y al medioambiente. Así mismo, el tratamiento con ?-MPS se presenta como un tratamiento de fácil aplicación en la unión de aluminio con adhesivos acrílicos. Además este tratamiento plantea menos problemas medioambientales que los tratamientos químicos y electroquímicos empleados en las uniones de aluminio.
English summary:
In this Thesis we have studied the durability of an adhesive system based on aluminum alloys, specifically the 6XXX series alloys and tough acrylic adhesives for possible application in the binding of metal structures in the transport sector, urban furniture, road signs, appliances, etc.
The highlights of this research have been:
1. The study on the effect of simple and chromium free surface treatments on the long-term durability of aluminum joints bonded with toughened acrylic adhesives.
2. The evaluation of the effect of three silane linking agents as a surface treatment to improve the durability of these joints. We proceeded to compare three silanes to see which provide better performance with toughened acrylic adhesives. Silanes used in this study were ?-glycidoxypropyltrimethoxysilane (?-GPS), the ?-aminopropyltriethoxysilane (?-APS) and ?-methacryloxypropyltrimethoxysilane (?-MPS).
3. The optimization of the processing of aluminum with ?-MPS. In this case we have studied variables such as silane concentration, solution pH, hydrolysis time, curing temperature and time lag between silane application and bonding. The results are interesting from an industrial point of view since it would simplify the manufacturing process.
The results obtained showed that a good surface treatment is necessary when aluminum joints bonded with toughened acrylic adhesives are exposed to wet environments. Chromium-free P2 etch treatment provides an excellent durability with these adhesives in wet environments even with long-term exposure. These results are comparable to that obtained by an FPL etch. However P2 etch is a less harmful to human health and the environment. Likewise, ?-MPS treatment appears to be more appropriate for industrial environments because is a less time-consuming treatment than P2 etch. Furthermore, this treatment has not the environmental problems than other chemical and electrochemical treatments used in aluminum bonded joints.
Descriptors: Materials technology, Mechanical properties, Surfaces
Keywords: Propiedades de materiales; Materials technology; Material properties; Mechanical properties; Surfaces
Citation:
J.C. del Real-Romero (2011), Durabilidad de uniones adhesivas de aluminio con adhesivos acrílicos tenaces empleando tratamientos superficiales medioambientales responsables. Universidad Pontificia Comillas. Madrid (Spain).
