Análisis experimental de uniones adhesivas para componentes del calzado

Abstract

Esta investigación analiza la integridad estructural de las uniones adhesivas en plantillas de calzado técnico, centrándose en la unión entre espuma de poliuretano (PU) con carbón activo y espuma de etileno-vinil-acetato (EVA), así como la unión de piezas de EVA entre sí. 1. Contexto y justificación la transición de uniones mecánicas a químicas en el calzado responde al uso de polímeros ligeros que no soportan costuras tradicionales. El problema principal es la baja energía superficial del PU, agravada por el tratamiento no-fray (NF) que impide la humectación del adhesivo. Además, la porosidad del carbón activo absorbe reactivos, debilitando la interfase. 2. Metodología experimental se evaluaron cuatro sistemas adhesivos: Supertec 6200: monocomponente base solvente. Insocol GTR: base solvente (puro y reticulado). Swift col 9720: formato espray. Desmodur RC: reticulante al 5% para crear una red termoestable. Se realizaron ensayos de pelado a 180° (resistencia al despegue) y tracción en unión oblicua (simulación de flexión metatarsiana). Las probetas se testearon en estado inicial y tras envejecimiento acelerado (72h, 55°c, 95% HR) para simular la hidrólisis por sudor y calor. 3. Resultados y discusión ensayo de pelado: el Supertec 6200 fue el más robusto, con una tensión inicial de 13,2 n y fallo cohesivo. Tras el envejecimiento, mantuvo más de 10 n. El Swift col 9720 cayó a 2,78 n, y la unión con Insocol GTR reticulado desapareció por completo en la cámara térmica. Ensayo de tracción: la geometría en bisel favoreció la distribución de tensiones. El Insocol GTR + 5% Desmodur RC fue el más idóneo por su equilibrio entre tensión de rotura y elasticidad superior al Supertec 6200. No obstante, el envejecimiento debilitó los enlaces químicos en todos los casos. 4. Conclusiones y líneas futuras el Supertec 6200 ofrece el mejor rendimiento global por su estabilidad química. La geometría romboidal de la EVA es clave para compensar la baja energía superficial del PU mediante anclaje mecánico. Para futuras investigaciones se propone: uso de Primers para sellar la porosidad y mejorar el mojado. Evaluar adhesivos base agua o Hot-Melt de PU. Realizar ensayos de fatiga dinámica para ciclos de marcha real. Optimizar la geometría de las perforaciones de la EVA.