Adhésifs

Les substances adhésives sont généralement sous forme liquide. Cependant, vous pouvez également trouver une forme solide, par exemple de la poudre, des perles, des bâtons ou des cartouches, formant une soudure après fusion. Sa résistance dépend de plusieurs facteurs : la cohésion, l’adhérence, la forme et l’épaisseur de la couche adhésive, ainsi que de la profondeur de pénétration du matériau par une substance adhésive. Le plus important est l’adhérence et la cohésion qui affectent le type et la force de l’interaction chimique de l’adhésif avec les surfaces collées, ainsi que la résistance mécanique de la couche adhésive elle-même. Une sélection adéquate de la colle pour le type et la taille des matériaux à coller permet de les coller ensemble relativement facilement.

Les avantages les plus significatifs de l’utilisation de substances adhésives par rapport à d’autres techniques d’assemblage de matériaux (par exemple, le collage thermique, la fixation mécanique) incluent la capacité de répartir efficacement les contraintes dans l’ensemble du joint. D’autres avantages incluent une meilleure esthétique du joint et de faibles coûts de mécanisation pour un tel processus.

Méthodes de préparation de la surface avant le collage

Pour créer une soudure durable, il est très important de bien préparer la surface avant d’appliquer l’adhésif. Il existe plusieurs méthodes de base pour nettoyer la surface, telles que le traitement chimique, le nettoyage abrasif, le dégraissage, le vernissage ou les surfaces dites activantes (principalement utilisées pour les plastiques). L’une des substances de base utilisées à cet effet est l’acide chlorhydrique , qui est utilisé dans cette application principalement comme dégraissant pour la surface.

En cas de préparation insuffisante de la surface, le joint de colle peut se décoller sous l’effet des forces d’adhérence et de cohésion, provoquant des fissures soit à l’intérieur du joint, soit au point de jonction de la colle avec une autre surface. D’autres facteurs tels que la lumière, la chaleur, les contraintes mécaniques ou la dissolution de la colle peuvent également affecter la force de liaison de la colle.

Adhésifs – classification, matières premières et production

Les adhésifs peuvent être classés en fonction du type de méthode d’assemblage des matériaux. Le critère de base est de savoir si un composé donné réagit chimiquement avec les matériaux et provoque le durcissement de l’ensemble de la soudure, augmentant ainsi considérablement sa résistance mécanique. Un autre critère est le type de matière première utilisée. Dans ce cas, nous avons affaire à des colles d’origine naturelle (par exemple des colles végétales et animales utilisées, entre autres, dans les industries du papier et du textile) ou synthétiques, qui ont le plus grand spectre d’applications. Nous pouvons distinguer de nombreux types d’adhésifs synthétiques, tels que, par exemple, les cyanoacrylates (familièrement appelés « Superglue »), les adhésifs acryliques, le polyuréthane, l’amine, l’époxy, le silicone et bien d’autres.

Adhésifs cyanoacrylates

Les adhésifs cyanoacrylates existent sur le marché industriel depuis les années 1990. Leur large application est due à la facilité d’application, au durcissement rapide à température ambiante, à la résistance à la chaleur et à de nombreux solvants, ainsi qu’aux fortes propriétés de liaison de pratiquement tous les matériaux.

La production de cet adhésif, bien que simple en théorie, pose en pratique quelques difficultés. Les matières premières, c’est-à-dire le cyanoacrylate d’alkyle et le formaldéhyde, sont condensées en présence d’un catalyseur alcalin. Le polymère obtenu est ensuite soigneusement séché et ainsi privé du solvant. La principale difficulté de ce procédé est la tendance du monomère à polymériser spontanément, ce qui affecte le séchage et le traitement ultérieur du polymère.

Adhésifs acryliques

Les matières premières de base pour la production d’adhésifs acryliques sont les acides acrylique et méthacrylique et leurs dérivés à base d’esters. D’autres composés, comme par exemple le méthacrylate de méthyle, ne sont généralement utilisés que comme monomères auxiliaires. Grâce à la sélection appropriée des polymères et des monomères ainsi qu’aux conditions du processus de polymérisation, une vaste palette de composés acryliques aux propriétés adhésives peut être obtenue. Les adhésifs acryliques contiennent généralement dans leur composition un activateur spécial qui initie le processus de durcissement.

Adhésifs polyuréthanes

Dans ce groupe, nous pouvons trouver des adhésifs monocomposants et bicomposants. Les premiers contiennent des prépolymères dans leur composition et durcissent sous l’influence de l’eau ou de l’humidité de l’air. Afin d’obtenir une adhérence adéquate, la liaison des matériaux avec des adhésifs monocomposants est généralement réalisée dans des presses spéciales, souvent à une température élevée accélérant le temps de durcissement. En revanche, les adhésifs bicomposants contiennent deux composants (polyols et isocyanates) et sont prêts à l’emploi après les avoir mélangés dans des proportions appropriées.

Les adhésifs polyuréthanes se caractérisent par une excellente adhérence aux surfaces lisses et poreuses, grâce à laquelle ils lient efficacement divers matériaux, tels que le bois, le papier, le carton, les panneaux sandwich. Ils peuvent également être utilisés dans l’industrie de la construction pour coller du béton ou de la tôle. Les soudures réalisées à l’aide d’adhésifs polyuréthanes se caractérisent par une excellente durabilité, également à basse température, une grande flexibilité et une résistance à l’eau.

Adhésifs silicones

Les adhésifs silicones sont un matériau irremplaçable utilisé dans la construction, principalement pour la finition esthétique des pièces. Ils se caractérisent par une excellente flexibilité et une adhérence à de nombreux types de substrats. Ils évitent la consommation de matériaux en répartissant uniformément les charges et réduisent les coûts de production en remplaçant les joints mécaniques traditionnellement utilisés, tels que les vis.

Les adhésifs silicones sont extrêmement polyvalents. Ils permettent de lier une variété de matériaux, tels que les métaux avec des plastiques ou du verre. Les adhésifs silicones sont principalement des composés organosiliciés produits à partir de sable avec une consistance de gel. L’un des principaux composants des adhésifs silicones de haute qualité est le verre soluble, qui se forme lors de la réaction de la silice avec l’hydroxyde de sodium . Les silicones, en raison de leurs propriétés, ont efficacement remplacé le mastic pour fenêtres et divers joints de menuiserie.

Adhésifs époxy

Les adhésifs époxy, en raison de leur résistance et de leur excellente adhérence sur de nombreuses surfaces, appartiennent au groupe des produits adhésifs universels aux nombreuses applications. L’un des principaux composants de ces adhésifs est le nonylphénol produit par le groupe PCC. Il s’agit d’un mélange d’isomères contenant principalement du p-nonylphénol. Le Nonylphenol joue le rôle d’intermédiaire dans de nombreux processus de production.

Les adhésifs époxy doivent leur popularité à plusieurs caractéristiques :

1. ils possèdent un époxyde, un hydroxyle, un amino et d’autres groupes polaires, ils présentent de fortes propriétés adhésives et cohésives. Cela a un effet direct sur leur forte adhérence à de nombreux matériaux, tels que le métal, le verre et la céramique. Ils peuvent également être utilisés pour obtenir des mélanges à faible viscosité qui permettent une meilleure répartition, une meilleure mouillabilité et une meilleure pénétration de la colle,
2. ils durcissent sans libérer d’eau ni d’autres composés chimiques. Cela permet de lier des matériaux sans utiliser de force (pression), ce qui est avantageux lors du collage de matériaux tels que le métal et le verre,
3. ils sont extrêmement résistants à une large gamme de solvants et jouent en outre le rôle de barrière efficace contre la chaleur et l’électricité,
4. vous pouvez modifier leur temps de durcissement en utilisant des agents durcisseurs spéciaux,
5. pendant le durcissement, ils rétrécissent dans une très faible mesure (même de seulement 1%), ce qui signifie que la contrainte survenant dans l’adhésif est plus faible et la liaison de l’adhésif est beaucoup plus forte,
6. ils offrent les résistances les plus élevées parmi tous les types d’adhésifs disponibles sur le marché.

L’offre du Groupe PCC pour l’industrie de la colle

Le groupe PCC est un producteur d’une large gamme de polyols polyéther (série Rokopol® ) qui peuvent être utilisés pour la production de prépolymères , souvent appelés adhésifs monocomposants. Ils font partie du composant polyol des adhésifs polyuréthanes bicomposants et peuvent également être trouvés dans les mastics et élastomères . Dans la production de matériaux polyuréthanes, diverses substances modifiant leurs propriétés sont également utilisées, notamment les retardateurs de flamme au phosphore, disponibles dans l’offre sous la forme de produits de la série Roflam , et les stabilisateurs thermiques Rostabil adhésifs polyuréthanes sont utilisés dans de nombreuses industries, notamment l’exploitation minière, la construction, l’automobile et l’ameublement. Dans les mines, les orogènes fissurés sont scellés grâce à l’utilisation de PUR. De plus, cette colle scelle les constructions de bâtiments fissurées et renforce les roches et les veines de charbon fortement détachées. Cela minimise les risques associés aux opérations minières effectuées dans les mines. Les produits des séries Promopur et Promostat sont destinés à l’industrie minière.

Un groupe important d’adhésifs polyuréthanes sont des produits destinés à la construction de surfaces sportives, telles que la série Active Play . En combinant un granulé de caoutchouc avec une colle adaptée, vous obtenez une surface uniforme et sans joint qui peut être utilisée sur les courts de tennis, les terrains de jeux, les terrains de sport ainsi que dans les gymnases et les clubs de fitness. Les surfaces ainsi créées présentent un degré élevé de flexibilité, de résilience et de qualités d’absorption des chocs grâce à l’absorption efficace de l’énergie.

L’avenir de l’industrie de la colle

La croissance continue de la production automobile et de la demande en matériaux d’emballage a entraîné un développement substantiel du secteur des adhésifs. Cette croissance est principalement due aux tendances modernes de l’automobile, dans lesquelles les travaux de soudage (afin d’assembler les pièces du moteur) sont progressivement remplacés par l’utilisation d’adhésifs et de produits d’étanchéité de haute qualité. Le deuxième moteur de cette industrie est l’augmentation constante de l’activité d’infrastructure. L’urbanisation rapide et la croissance démographique dans les pays en développement ont entraîné une utilisation plus large d’adhésifs de haute qualité dans le secteur de la construction. Une tendance importante dans cette industrie est également la construction de maisons à haut rendement énergétique, où l’installation de systèmes d’isolation utilisant, entre autres, des adhésifs, est cruciale pour assurer une bonne isolation thermique du bâtiment. L’utilisation d’adhésifs modernes augmente également dans l’industrie électronique en plein développement, entre autres dans la production de smartphones, de tablettes, d’ordinateurs portables et de divers gadgets et accessoires.