Adesivi

Le sostanze adesive sono solitamente in forma liquida. Tuttavia, è possibile trovare anche 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. I più importanti sono 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 le dimensioni dei materiali da incollare rende relativamente facile incollarli insieme.

I vantaggi più significativi dell’utilizzo di sostanze adesive rispetto ad altre tecniche di giunzione dei materiali (ad esempio saldatura termica, fissaggio meccanico) includono la capacità di distribuire in modo efficiente le sollecitazioni in tutto il giunto. Altri vantaggi includono una migliore estetica del giunto e bassi costi di meccanizzazione per tale processo.

Metodi per preparare la 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 la pulizia della 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 a 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, causando crepe all’interno del giunto o nel punto di unione dell’adesivo con un’altra superficie. Altri fattori come luce, calore, sollecitazioni meccaniche o la dissoluzione dell’adesivo possono anche influire negativamente sulla resistenza del legame adesivo.

Adesivi – classificazione, materie prime e produzione

Gli adesivi possono essere classificati in base al tipo di metodo di giunzione dei materiali. Il criterio di base è se un dato composto reagisce chimicamente con i materiali e provoca l’indurimento dell’intera saldatura, aumentando così significativamente la sua resistenza meccanica. Un altro criterio è il tipo di materia prima utilizzata. In questo caso, abbiamo a che fare con colle di origine naturale (ad esempio colle vegetali e animali che vengono utilizzate, tra le altre, nell’industria della carta 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, ammine, epossidici, siliconici e molti altri.

Adesivi cianoacrilici

Gli adesivi cianoacrilici esistono sul 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 causa alcune difficoltà. Le materie prime, ovvero 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 di adesivi acrilici sono gli acidi acrilico e metacrilico e i loro derivati ​​a base di esteri. Altri composti, come ad esempio il 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 un’ampia gamma di composti acrilici con proprietà adesive. Gli adesivi acrilici solitamente contengono uno speciale attivatore nella loro composizione, che avvia il processo di polimerizzazione.

Adesivi poliuretanici

In questo gruppo possiamo trovare adesivi monocomponenti e bicomponenti. I primi contengono prepolimeri nella loro composizione e polimerizzano sotto l’influenza di acqua o umidità dall’aria. Per ottenere un’adesione adeguata, la legatura dei materiali con adesivi monocomponenti viene solitamente effettuata in presse speciali, spesso a una temperatura elevata che accelera il tempo di polimerizzazione. Al contrario, gli adesivi bicomponenti contengono due componenti (polioli e isocianati) e sono pronti per l’uso dopo averli miscelati nelle proporzioni appropriate.

Gli adesivi poliuretanici sono caratterizzati da un’eccellente adesione a superfici lisce e porose, grazie alla quale legano efficacemente vari materiali, come legno, carta, cartone, pannelli sandwich. Possono anche essere utilizzati nel settore edile per incollare calcestruzzo o lamiera. Le saldature realizzate con l’uso di adesivi poliuretanici sono caratterizzate da un’eccellente durata, anche a basse temperature, elevata flessibilità e resistenza all’acqua.

Adesivi siliconici

Gli adesivi siliconici sono un materiale insostituibile utilizzato nell’edilizia, principalmente per la finitura estetica delle stanze. 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 giunti meccanici tradizionalmente utilizzati, 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 da sabbia con consistenza gel. Uno dei componenti principali degli adesivi siliconici di alta qualità è il vetro solubile, che si forma nella reazione della silice con idrossido di sodio . I siliconi, grazie alle loro proprietà, hanno sostituito efficacemente lo stucco per finestre e varie guarnizioni per legno.

Adesivi epossidici

Gli adesivi epossidici, grazie alla loro resistenza e all’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 contenenti 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, un idrossile, un 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 anche essere utilizzati per ottenere miscele a bassa viscosità che consentono una migliore distribuzione, bagnabilità e penetrazione della colla,
2. si induriscono senza rilasciare acqua e altri composti chimici. Ciò consente di legare i materiali senza usare 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 svolgono inoltre il ruolo di una barriera efficace per il calore e l’elettricità,
4. è possibile modificare il tempo di polimerizzazione utilizzando speciali agenti indurenti,
5. durante l’indurimento si restringono in misura molto ridotta (anche solo dell’1%), il che significa che lo stress che si verifica nell’adesivo è inferiore e la legatura dell’adesivo è molto più forte,
6. garantiscono la resistenza più elevata 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. Sono una parte del componente poliolo negli adesivi poliuretanici bicomponenti e possono anche essere trovati in sigillanti ed elastomeri . Nella produzione di materiali poliuretanici, vengono utilizzate anche varie sostanze che ne modificano le proprietà, tra cui i ritardanti di fiamma al fosforo, disponibili nell’offerta come prodotti della serie Roflam , e gli stabilizzatori termici Rostabil adesivi poliuretanici sono utilizzati in molti settori, tra cui minerario, edile, automobilistico e dell’arredamento. Nelle miniere, gli orogeni incrinati vengono sigillati tramite l’uso di PUR. Inoltre, questa colla sigilla le costruzioni edilizie incrinate e rinforza rocce e strati di carbone fortemente allentati. 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 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 senza giunzioni che può essere utilizzata su campi da tennis, parchi giochi, campi sportivi, nonché in palestre e centri fitness. Le superfici create in questo modo hanno un elevato grado di flessibilità, resilienza e qualità di assorbimento degli urti grazie all’efficace assorbimento di energia.

Il futuro dell’industria degli adesivi

La continua crescita della produzione di automobili e della domanda di materiali di imballaggio ha portato a uno sviluppo sostanziale del settore degli adesivi. Tale aumento è dovuto principalmente alle moderne tendenze automobilistiche, in cui i lavori di saldatura (per assemblare le 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 utilizzo di adesivi di alta qualità nel settore delle costruzioni. Un’importante tendenza in questo settore è anche la costruzione di case a risparmio energetico, dove l’installazione di sistemi di isolamento che utilizzano, tra gli altri, adesivi, è fondamentale per garantire un corretto isolamento termico dell’edificio. L’uso di adesivi moderni sta aumentando anche nell’industria elettronica in rapido sviluppo, tra gli altri nella produzione di smartphone, tablet, laptop e vari gadget e accessori.