¿Cómo elegir el sellador de silicona adecuado para la protección de placas de circuito impreso?

Comprensión de los selladores de silicona: química, tipos y propiedades de rendimiento importantes

El sellador de silicona es un adhesivo basado en polímeros que presenta una estructura compuesta extremadamente flexible, térmicamente muy estable y altamente resistente a los agentes ambientales europeos, gracias a su cadena principal de silicio-oxígeno con grupos orgánicos laterales. Es uno de los pocos materiales que ofrece un rendimiento fiable en condiciones extremas de temperatura, así como una elevada resistencia a la radiación ultravioleta industrial y exterior, a la humedad, al agua dulce y salada, y a las exigentes condiciones exteriores e industriales de radiación UV y humedad.

Los aspectos clave de rendimiento incluyen:

Recuperación elástica: (ASTM C736) deformación recuperada en un 95-99 %.

Acomodación al movimiento: pérdida de cohesión o adherencia debido al movimiento de la junta de ±25-50 %.

Resistencia química: no representa problema el agua, el ozono ni los ácidos/álcalis suaves.

Adherencia a largo plazo: adherencia a vidrio, metales y muchos plásticos (más de 20 años en aplicaciones exteriores).  
Las fórmulas de selladores de silicona neutra y acetoxy son muy distintas. El tipo acetoxy libera ácido acético durante el curado, lo que provoca un tiempo de fraguado rápido. Sin embargo, puede corroer cobre, cinc y hasta hormigón existentes. Por este motivo, muchos contratistas evitan su uso en zonas donde estén presentes dichos materiales. Por otro lado, los selladores neutros suelen ser más costosos y tardan más en fraguar; no obstante, no son corrosivos para superficies pintadas, piedra ni plásticos. Cada una de estas opciones presenta ventajas e inconvenientes, y la elección depende en gran medida de los materiales a sellar y de las condiciones a las que estará sometido el sellador.

Elección del sellador de silicona según sus necesidades

Acetoxi frente a curado neutro

Los siliconas de curado acetoxi son soluciones rápidas, eficientes y económicas para la unión de superficies de vidrio y cerámica, pero presentan limitaciones. Por ejemplo, las siliconas que emplean métodos de curado acetoxi no pueden utilizarse cerca del cemento y, al contener ácidos corrosivos, tampoco son adecuadas cerca de metales fácilmente corrodibles, como el cobre y el acero galvanizado. Aquí es donde destacan las siliconas de curado neutro. Estas constituyen opciones más seguras que pueden aplicarse sobre una gama mucho más amplia de superficies, incluida una gran variedad de plásticos y recubrimientos metálicos (incluso piedras naturales). Sin embargo, las siliconas de curado neutro suelen ser considerablemente más costosas y requieren tiempos de curado más largos. Muchos contratistas profesionales optan por siliconas de curado neutro debido a las preocupaciones relacionadas con la seguridad, y normalmente ofrecen un mejor rendimiento en aplicaciones críticas, como la construcción de hospitales y otras uniones estructurales donde el fallo no es una opción viable.

Términos específicos del sector y norma ASTM C920

Los selladores elastoméricos para juntas en acristalamiento arquitectónico y estructural deben cumplir con las normas ASTM C920, que incluyen capacidad de movimiento (±25-50 %), resistencia a los rayos UV y a las condiciones climáticas, y ausencia de pérdida de adherencia tras el envejecimiento acelerado. Además de otras certificaciones, se requieren especificaciones de rendimiento para entornos críticos: En procesamiento de alimentos, el contacto incidental con alimentos exige la certificación NSF/ANSI 51; en atención sanitaria, los interiores deben tener resistencia al moho según la norma ASTM G21; en transporte, las infraestructuras deben cumplir con la norma AASHTO M198 para resistencia química.

Los datos de ensayo del fabricante deben incluir una sección de rendimiento para verificar el cumplimiento, y deben compararse con las especificaciones del proyecto para garantizar dicho cumplimiento, no solo dentro de las hojas técnicas.

Preparación de la superficie para la adherencia y su aplicación

La adherencia duradera se logra mediante una preparación cuidadosa de las superficies a unir, asegurando la ausencia de contaminantes, ya que la pérdida de adherencia puede alcanzar hasta un 70 % (Consejo de Recubrimientos de Alto Rendimiento, 2023). La causa más común de fallo prematuro es la falta de preparación.

Conceptos básicos de limpieza, imprimación y diseño de juntas

Para comenzar, realice una limpieza mecánica para eliminar cualquier partícula suelta de la superficie. A continuación, limpie los sustratos con alcohol isopropílico u otro disolvente aprobado. Asegúrese de que todo esté completamente seco antes de continuar. Esto es especialmente importante cuando se trata de imprimar materiales como aluminio anodizado recientemente, PVC o acero con recubrimiento en polvo. Estas superficies presentan una adherencia deficiente por sí mismas, por lo que la imprimación es necesaria para lograr que las moléculas se adhieran correctamente. Queremos garantizar que cualquier fallo del sellador ocurra dentro del propio sellador y no en la interfaz con el sustrato. Por cierto, idealmente, las juntas deben respetar la clásica proporción de 2 a 1 entre anchura y profundidad. De este modo, el sellador podrá absorber la expansión provocada por los cambios de temperatura sin sufrir tensiones excesivas debidas al movimiento.

Errores comunes: acabado superficial (tooling) y condiciones de curado

Una vez que aplique el sellador, debe darle forma inmediatamente con una herramienta, creando un perfil cóncavo. Esto ayuda a empujar el sellador hacia abajo para garantizar un contacto completo en ambos lados de las superficies. Este paso también elimina parte de las burbujas de aire que se forman durante el proceso de aplicación. Para obtener resultados óptimos, permita que el sellador cure durante largos períodos de tiempo a temperaturas específicas. El fraguado y la curación del sellador pueden ralentizarse si las temperaturas son demasiado bajas (por debajo de 40 grados Fahrenheit; 5 grados Celsius) o demasiado altas (por encima de 100 grados Fahrenheit; 38 grados Celsius), lo que puede afectar el rendimiento del sellador. Si la temperatura es demasiado alta, la superficie se «formará una costra» antes de que el resto del sellador haya curado, provocando zonas débiles. Todos estos son errores comunes, pero es importante conocerlos.

Fallo del sellador debido a la aplicación de cordones de más de 1/2 pulgada, lo que atrapa la humedad y evita una curación profunda.

Exponer el sellador recién aplicado a tensiones o agua antes de que cure completamente (esto puede tardar de 7 a 21 días, debido al espesor y a las condiciones ambientales)

Ranurado, control de temperatura y humedad: diagnóstico de fallos en selladores de silicona y prolongación de la vida útil de los selladores

Exponer los selladores a la luz solar directa y a alta humedad.

Identificar las causas de grietas, decoloración y pérdida de adherencia

En la mayoría de los casos, los selladores se someten, ya sea [justa o injustamente], a tensiones, o

el sellador no ha tenido tiempo suficiente para curarse. La decoloración puede producirse como consecuencia de la exposición a los rayos UV, ya que muchos productos no están estabilizados frente a dicha radiación. Alternativamente, algunos selladores pueden experimentar una reacción química en presencia de óxidos de nitrógeno o compuestos de azufre, comunes en el aire. Un estudio publicado en 2022 en la revista Facade Engineering Journal indica que el 43 % de los fallos adhesivos se deben a una mala adherencia. Estos fallos son causados principalmente

por tres factores:

- Preparación insuficiente de la superficie (presencia de aceite, humedad o polvo)

- Aplicación de selladores fuera del rango de temperatura y humedad especificado

Los sustratos —específicamente los plastificantes en PVC, los recubrimientos o los sistemas de selladores envejecidos— no están autenticados de forma consistente entre las partes interesadas del proyecto.

Tecnologías de mantenimiento y directrices sobre el momento adecuado para el reemplazo

Para sistemas extensos, realice inspecciones proactivas cada seis meses. Observe cambios en la elasticidad (realice una prueba de pellizco y verifique si recupera su forma), grietas (mayores de 3 mm) y levantamiento en los bordes en la interfaz con el sustrato. No espere a que se produzca un fallo total de la junta. Reemplace los sistemas que muestren signos de descamación, moho, pérdida de elasticidad o pérdida de adherencia. Para aumentar la vida útil del sellador, se deben adoptar las siguientes recomendaciones y estrategias respecto a las características mencionadas anteriormente.

Para sellar las superficies anteriores, utilice selladores de curado neutro, ya que otros selladores causarán daños internos (los selladores que liberan ácido acético iniciarán daños internos).

Para las características anteriores, se deben adoptar como máximo los siguientes intervalos para el reemplazo de selladores exteriores: en zonas templadas, de 8 a 12 años; y en zonas con alta exposición a la radiación UV o zonas costeras, de 5 a 7 años.

Para las características anteriores, aumente como máximo los intervalos entre inspecciones en áreas expuestas a intemperie exterior con temperaturas superiores a 30 °C durante el día.

Para las características anteriores, asegúrese de comprobar siempre la composición química de los nuevos selladores en relación con los existentes antes de aplicar el sellador, para evitar la formación de capas internas y dejar las superficies sin recubrimiento.

Sección de preguntas frecuentes

Pregunta: ¿Cuáles son los principales grupos de selladores de silicona?

Respuesta: Los selladores de silicona se dividen en dos grupos: el grupo acetoxi y el grupo neutro. Los selladores acetoxi pueden provocar corrosión en una zona, ya que, durante su curado, liberan ácido acético. Los selladores neutros no causan corrosión, pues su curado se produce mediante la formación de una película de alcohol o de cetona.

P: ¿Cómo lograr el cumplimiento de las directrices del sector al utilizar selladores de silicona?

R: Para cumplir con los criterios de rendimiento, consulte la norma ASTM C920; para su uso en la industria de procesamiento de alimentos, también puede consultar la norma NSF/ANSI 51; para aplicaciones en el sector sanitario, consulte la norma ASTM G21; y para aplicaciones en el sector del transporte, consulte la norma AASHTO M198.

P: ¿Por qué es importante la preparación de la superficie antes de utilizar selladores de silicona?

R: La adherencia de los selladores depende en gran medida de la preparación de la superficie y se ve afectada por ella. Cualquier sustancia extraña comprometerá la adherencia, razón por la cual es fundamental limpiar y aplicar imprimación sobre las superficies.

P: ¿Con qué frecuencia deben inspeccionarse las juntas selladas y cuándo deben reemplazarse?

R: Considere reemplazar los selladores tras 8–12 años en zonas templadas y tras 5–7 años en zonas costeras o zonas expuestas a altos niveles de radiación UV. Las inspecciones periódicas (cada 6 meses) ayudarán a identificar signos tempranos de deterioro.