Adesivi

Le sostanze adesive sono generalmente in forma liquida. Tuttavia, è anche possibile trovare una forma solida, ad esempio polvere, perle, bastoncini o cartucce, che formano una saldatura dopo la fusione. La sua resistenza dipende da diversi fattori: coesione, adesione, forma e spessore dello strato adesivo, nonché dalla cosiddetta profondità di penetrazione del materiale da parte di una sostanza adesiva. La più importante è l’adesione e la coesione che influenzano il tipo e la forza dell’interazione chimica dell’adesivo con le superfici incollate, nonché la resistenza meccanica dello strato adesivo stesso. Un’adeguata selezione della colla per il tipo e la dimensione dei materiali da incollare rende relativamente facile incollarli insieme. I vantaggi più significativi dell’utilizzo di sostanze adesive rispetto ad altre tecniche di giunzione di materiali (ad esempio incollaggio termico, fissaggio meccanico) includono la capacità di distribuire efficacemente le sollecitazioni in tutto il giunto. Altri vantaggi includono una migliore estetica del giunto e bassi costi di meccanizzazione per tale processo.

Metodi di preparazione della superficie prima dell’incollaggio

Per creare una saldatura durevole, è molto importante preparare adeguatamente la superficie prima di applicare l’adesivo. Esistono diversi metodi di base per pulire la superficie, come il trattamento chimico, la pulizia abrasiva, lo sgrassaggio, la verniciatura o le cosiddette superfici attivanti (utilizzate principalmente per la plastica). Una delle sostanze di base utilizzate per questo scopo è l’acido cloridrico , che viene utilizzato in questa applicazione principalmente come sgrassante per la superficie.

In caso di preparazione inadeguata della superficie, può verificarsi il distacco del giunto adesivo, che è influenzato dalle forze di adesione e coesione, provocando fessurazioni all’interno del giunto o nel punto di giunzione dell’adesivo con un’altra superficie. Anche altri fattori come la luce, il calore, le sollecitazioni meccaniche o la dissoluzione dell’adesivo possono influire negativamente sulla forza del legame adesivo.

Adesivi – classificazione, materie prime e produzione

Gli adesivi possono essere classificati in base al tipo di metodo di giunzione del materiale. Il criterio di base è se un dato composto reagisce chimicamente con i materiali e fa indurire l’intera saldatura, aumentando così in modo significativo la sua resistenza meccanica. Un altro criterio è il tipo di materia prima utilizzata. In questo caso si tratta di colle di origine naturale (es. Colle vegetali e animali utilizzate, tra le altre, nell’industria cartaria e tessile) o sintetiche, che hanno il più ampio spettro di applicazioni. Possiamo distinguere molti tipi di adesivi sintetici, come, ad esempio, cianoacrilati (colloquialmente noti come "Superglue"), adesivi acrilici, poliuretano, ammina, epossidica, silicone e molti altri.

Adesivi cianoacrilati

Gli adesivi cianoacrilati esistono nel mercato industriale dagli anni ’90. La loro ampia applicazione è dovuta alla facilità di applicazione, al rapido indurimento a temperatura ambiente, alla resistenza al calore e a molti solventi, nonché alle forti proprietà leganti di praticamente qualsiasi materiale. La produzione di questo adesivo, sebbene sia semplice in teoria, in pratica provoca alcune difficoltà. Le materie prime, cioè alchil cianoacrilato e formaldeide, vengono condensate in presenza di un catalizzatore alcalino. Il polimero ottenuto viene quindi completamente essiccato e quindi privato del solvente. La principale difficoltà in questo processo è la tendenza del monomero a polimerizzare spontaneamente, il che influisce sull’essiccazione e sull’ulteriore lavorazione del polimero.

Adesivi acrilici

Le materie prime di base per la produzione degli adesivi acrilici sono gli acidi acrilici e metacrilici e loro derivati a base di esteri. Altri composti, come, ad esempio, metilmetacrilato, vengono solitamente utilizzati solo come monomeri ausiliari. Grazie all’appropriata selezione di polimeri e monomeri, nonché alle condizioni del processo di polimerizzazione, è possibile ottenere una vasta gamma di composti acrilici con proprietà adesive. Gli adesivi acrilici di solito contengono uno speciale attivatore nella loro composizione, che avvia il processo di polimerizzazione.

Adesivi poliuretanici

In questo gruppo possiamo trovare adesivi monocomponenti e bicomponenti. Il primo contiene prepolimeri nella loro composizione e polimerizza sotto l’influenza dell’acqua o dell’umidità dell’aria. Per ottenere una corretta adesione, i materiali leganti con adesivi monocomponenti vengono solitamente eseguiti in apposite presse, spesso a temperatura elevata accelerando il tempo di indurimento. Al contrario, gli adesivi bicomponenti contengono due componenti (polioli e isocianati) e sono pronti per l’uso dopo averli miscelati in proporzioni appropriate. Gli adesivi poliuretanici sono caratterizzati da un’eccellente adesione a superfici lisce e porose, grazie alle quali legano efficacemente vari materiali, come legno, carta, cartone, pannelli sandwich. Possono essere utilizzati anche nel settore edile per l’incollaggio di calcestruzzo o lamiera. Le saldature realizzate con l’utilizzo di collanti poliuretanici sono caratterizzate da un’ottima durabilità, anche a basse temperature, elevata flessibilità e impermeabilità.

Adesivi siliconici

Gli adesivi siliconici sono un materiale insostituibile utilizzato nella costruzione, principalmente ai fini della finitura estetica degli ambienti. Sono caratterizzati da un’eccellente flessibilità e adesione a molti tipi di substrati. Evitano il consumo di materiale distribuendo i carichi in modo uniforme e riducono i costi di produzione, sostituendo i giunti meccanici utilizzati tradizionalmente, come le viti. Gli adesivi siliconici sono estremamente versatili. Consentono di legare insieme una varietà di materiali, come metalli con plastica o vetro. Gli adesivi siliconici sono principalmente composti organosiliconici prodotti dalla sabbia con consistenza gel. Uno dei componenti principali degli adesivi siliconici di alta qualità è il bicchiere d’acqua, che si forma nella reazione della silice con l’idrossido di sodio . I siliconi, per le loro proprietà, hanno efficacemente sostituito lo stucco per finestre e varie guarnizioni per falegnameria.

Adesivi epossidici

Gli adesivi epossidici, per la loro forza e l’eccellente adesione a molte superfici, appartengono al gruppo dei prodotti adesivi universali con numerose applicazioni. Uno dei componenti principali di questi adesivi è il nonilfenolo prodotto dal gruppo PCC. È una miscela di isomeri contenente principalmente p-nonilfenolo. Il Nonylphenol svolge il ruolo di intermedio in molti processi di produzione. Gli adesivi epossidici devono la loro popolarità a diverse caratteristiche:

1. hanno un epossido, idrossile, ammino e altri gruppi polari, mostrano forti proprietà adesive e coesive. Ciò ha un effetto diretto sulla loro elevata adesione a molti materiali, come metallo, vetro e ceramica. Possono essere utilizzati anche per ottenere miscele a bassa viscosità che consentono una migliore stendibilità, bagnabilità e penetrazione della colla,
2. curano senza il rilascio di acqua e altri composti chimici. Ciò consente di legare i materiali senza utilizzare la forza (pressione), il che è vantaggioso quando si incollano materiali come metallo e vetro,
3. sono estremamente resistenti a un’ampia gamma di solventi e inoltre svolgono il ruolo di efficace barriera al calore e all’elettricità,
4. è possibile modificarne il tempo di maturazione utilizzando speciali agenti indurenti,
5. durante l’indurimento si restringono in misura molto piccola (anche solo dell’1%), il che significa che lo stress che si verifica nell’adesivo è inferiore e il legame dell’adesivo è molto più forte,
6. forniscono i punti di forza più elevati tra tutti i tipi di adesivi disponibili sul mercato.

L’offerta del Gruppo PCC per l’industria degli adesivi

Il Gruppo PCC è un produttore di un’ampia gamma di polioli polietere (serie Rokopol® ) che possono essere utilizzati per la produzione di prepolimeri , spesso indicati come adesivi monocomponenti. Fanno parte della componente poliolica negli adesivi bicomponenti poliuretanici e possono essere trovati anche in sigillanti ed elastomeri . Nella produzione dei materiali poliuretanici vengono utilizzate anche varie sostanze che ne modificano le proprietà, tra cui i ritardanti di fiamma al fosforo, disponibili in offerta come prodotti della serie Roflam , e gli stabilizzatori termici Rostabil . Gli adesivi poliuretanici sono utilizzati in molti settori, tra cui quello minerario, edile, automobilistico e dell’arredamento. Nelle miniere, gli orogeni incrinati vengono sigillati mediante l’uso di PUR. Inoltre, questa colla sigilla le costruzioni di edifici incrinate e rinforza le rocce fortemente allentate e i giacimenti di carbone. Ciò riduce al minimo i rischi associati alle operazioni minerarie svolte nelle miniere. I prodotti delle serie Promopur e Promostat sono dedicati all’industria mineraria. Un importante gruppo di adesivi poliuretanici sono i prodotti destinati alla costruzione di superfici sportive, come la serie Active Play . Combinando un granulato di gomma con una colla adatta, si ottiene una superficie uniforme e priva di giunture che può essere utilizzata su campi da tennis, parchi giochi, campi sportivi, palestre e fitness club. Le superfici così create hanno un alto grado di flessibilità, resilienza e qualità di assorbimento degli urti grazie all’efficace assorbimento di energia.

Il futuro dell’industria degli adesivi

La produzione di automobili in continua crescita e la domanda di materiali da imballaggio hanno portato a un sostanziale sviluppo del settore degli adesivi. Tale aumento è dovuto principalmente alle moderne tendenze automobilistiche, in cui i lavori di saldatura (per l’assemblaggio delle parti del motore) vengono gradualmente sostituiti dall’uso di adesivi e sigillanti di alta qualità. La seconda forza trainante di questo settore è il costante aumento dell’attività infrastrutturale. La rapida urbanizzazione e la crescita della popolazione nei paesi in via di sviluppo hanno portato a un più ampio uso di adesivi di alta qualità nel settore delle costruzioni. Una tendenza importante in questo settore è anche la costruzione di case energeticamente efficienti, dove l’installazione di sistemi di isolamento utilizzando, tra gli altri, adesivi, è fondamentale per garantire un corretto isolamento termico dell’edificio. L’uso di adesivi moderni è in aumento anche nell’industria elettronica in rapido sviluppo, tra gli altri nella produzione di smartphone, tablet, laptop e vari gadget e accessori.