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#Bases de l'adhésion

Types de colles

Il existe de nombreux types de colles adaptés à des usages variés. Diverses colles sont utilisées pour répondre aux besoins des processus de production ou des applications des clients. Les colles sont classées de plusieurs manières comme indiqué ci-dessous :

— CLASSIFICATION PAR COMPOSANTS PRINCIPAUX

Processus MEC

Dans cette catégorie, on trouve le ciment et d’autres matériaux capables de résister à des températures de 1000°C ou plus. Cependant, cette catégorie de colles est désormais peu utilisée.

À base de silicone (verre soluble et silicate)
À base de calcium (ciment et plâtre)

Colles organiques

La plupart des colles sont organiques.

Résines thermoplastiques
Résines thermodurcissables
Caoutchouc/élastomères

— CLASSIFICATION PAR FORMES

Type à dispersion d'humidité

Ce sont des colles à base d’eau obtenues en émulsifiant la résine et en la dispersant dans l’eau.

À base de résine époxy
À base d’acétate de polyvinyle
À base de caoutchouc nitrile

Type solvant

Ce sont des colles fabriquées en dissolvant une résine dans un solvant, comme les colles à solvant volatil.

Résine phénolique
Acétate de polyvinyle
Acétate de polyvinyle

Type sans solvant

Ces colles polymérisent par une réaction chimique, et comprennes les colles à base de silicone et d’époxy.

À base de résine époxy
À base de résine acrylique
À base de caoutchouc de silicone

Type solide

Ces colles solides se présentent sous forme de blocs, poudres ou films.

À base de résine époxy
À base de caoutchouc styrène-butadiène

— CLASSIFICATION PAR MÉTHODES DE POLYMERISATION

Type à solvant volatil

Elles polymérisent par évaporation des solvants organiques.
Exemple : Pâtes de caoutchouc et colles pour modèles en plastique.

Acétate de polyvinyle
À base de caoutchouc nitrile

Type à polymérisation par l'humidité

Elles polymérisent en réagissant avec l’humidité de l’air.
Exemple : Colles instantanées et joints liquides à base de silicone.

À base de cyanoacrylate
À base de caoutchouc de silicone

Type à polymérisation par la chaleur

Le durcisseur dans la résine est activé et polymérise par la chaleur.
Exemple : Résines époxy mono-composant.

À base de résine époxy
À base de résine acrylique

Type avec mélange d'un agent de durcissement

La polymérisation se produit lorsque l’agent de base est mélangé avec un durcisseur.
Exemple : Résines époxy bi-composants.

À base de résine époxy
À base de caoutchouc de silicone
À base de résine acrylique

Type à polymérisation anaérobie

Ces colles polymérisent lorsque l’air est repoussé sur la partie métallique. Utilisée pour les vis, raccords et tuyaux.

À base de résine acrylique

Type à polymérisation UV

Elles polymérisent rapidement sous irradiation de rayons ultraviolets. Utilisée comme scellant de liaison et colle pour le verre et les plastiques transparents.

À base de résine acrylique
À base de résine époxy

Type thermofusible

Ces colles sont appliquées à l’état fondu et polymérisent en refroidissant. Utilisée pour l’emballage et la reliure de livres.

À base de caoutchouc styrène-butadiène

Type sensible à la pression

Ces colles adhèrent lorsqu’on applique une pression à température ambiante. Utilisée pour les rubans adhésifs et les joints.

À base de résine acrylique

Type humidifié à deux reprises

Ce type de colle peut coller des timbres et d’autres articles après avoir humidifié la surface sèche de la colle avec de l’eau pour rétablir son adhérence.

À base de caoutchouc chloroprène
Type à base d’amidon

Théorie de l'adhésion

Alors, qu’est-ce que l’adhésion exactement ?

Expliquons brièvement le concept d’adhésion. Réfléchissons aux facteurs qui déterminent la force d’adhésion. La force d’adhésion sera l’un des points clés de vos exigences de conception..

— FACTEURS QUI DÉTERMINENT LA FORCE D'ADHÉSION

Mouillage et angle de contact

Il est nécessaire que la colle imbibe le substrat. La force d’adhésion diffère en fonction de l’imprégnation de la colle et de l’angle de contact entre deux substrats.

Comment l'adhésion fonctionne-t-elle ?

Il existe différentes théories sur les mécanismes de liaison. La force d’adhésion varie selon chaque processus de liaison.

Théorie de la liaison chimique

La colle provoque une réaction chimique entre la colle et le substrat. Cette réaction chimique relie les molécules, ce qui renforce l’adhésion.

Théorie de l'absorption

Une liaison hydrogène se forme entre la colle et le substrat, créant une force qui les attire l’un vers l’autre. L’énergie de liaison des liaisons hydrogène est plus faible que celle des liaisons chimiques.

Théorie de l'effet d'ancrage

La colle pénètre dans les creux de la surface du substrat et s’y lie. La force adhésive dépend de la force de l’effet d’ancrage.

Théorie électrostatique

La force de liaison est générée par l’effet de l’électricité statique. La force de liaison est relativement faible.

Théorie de la diffusion mutuelle

La liaison se fait entre deux substrats dont les surfaces sont dissoutes par la colle. En raison des surfaces dissoutes des deux substrats, la force de liaison est forte.

Comment le substrat subit-il une force de pelage ?

Diverses forces peuvent être appliquées au substrat pour entraîner un pelage. Le choix de la colle et la méthode d’application sont dérivés en tenant compte des façons suivantes dont la force est appliquée :

Force de traction vers le haut et vers le bas (tension)

Force de décalage (cisaillement)

Force de pelage lors de la traction depuis le bord (fendage)

Force de roulement (pelage)

Comment choisir une colle

Lors du choix d’une colle, vous devez prendre en compte les éléments suivants :

Du point de vue de la magnitude de la force externe et de la charge appliquée à la jonction :

Force adhésive requise
Présence ou absence de produits chimiques
Conception structurelle des jonctions
Durabilité
Température et humidité pendant la production

Du point de vue du matériau et de l’état de surface du substrat :

Contamination par de l’huile ou de la saleté
Matériau difficile à coller/revêtement d’oxyde
Rugosité et douceur de la surface

Du point de vue de la maniabilité et de l’automatisation :

Temps de polymérisation et de vieillissement acceptable
Facilité de manipulation
Facilité d’application
Facilité de stockage

Du point de vue de la santé et de la sécurité :

Impact sur l’environnement externe
Lois et réglementations (Code de prévention des incendies, Code de santé et de sécurité au travail, etc.)
Mesures de santé et de sécurité et premiers secours pour les travailleurs