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Adhésif – Un guide détaillé

(Last Updated On: 4 juillet 2022)
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1 Adhésif

Adhésif

Les produits adhésifs sont utilisés dans de nombreuses applications différentes aujourd’hui pour coller les choses ensemble. Cet article est un guide détaillé sur les adhésifs. Il examinera l’histoire, la science, l’adhérence, les applications, les différents types, les avantages et les inconvénients de l’utilisation d’un adhésif. Certaines des questions auxquelles répond cet article incluent:

  • Qu’est-ce qu’un adhésif ?
  • Quels sont les avantages et les inconvénients de l’utilisation d’adhésifs ?
  • Comment fonctionne un adhésif ?
  • Quelles alternatives existe-t-il pour attacher des éléments ensemble ?
  • Quand ont-ils été utilisés pour la première fois ?
  • Quels sont les différents types d’adhésifs disponibles ?
  • Comment utiliser les adhésifs ?
  • Pourquoi les obligations échouent-elles ?
  • Comment améliorer l’adhérence ?
  • Comment enlever les adhésifs ?
  • Quelle est la différence entre l’adhésif et la colle ?
  • Pourquoi ne colle-t-il pas au tube ?
  • Que faut-il prendre en compte lors du choix de l’adhésif à utiliser ?


Qu’est-ce qu’un adhésif ?

Un adhésif est un matériau qui fixe 2 matériaux ensemble. Cette méthode est différente de l’utilisation de méthodes mécaniques pour maintenir les éléments ensemble. Les adhésifs présentent de nombreux avantages et inconvénients par rapport aux méthodes mécaniques de fixation des matériaux. Il existe des adhésifs naturels et synthétiques. La plupart des produits sont appliqués sous forme liquide ou pâteuse dont la force de liaison augmente en séchant. Ils sont utilisés dans différentes applications, notamment la fabrication, la construction et la réparation.

Adhésif pour coller le métal.
Application adhésive sur plaques à crochets métalliques.

Alternatives aux adhésifs

Les méthodes alternatives de fixation de deux matériaux ensemble sont des méthodes mécaniques. Ceux-ci inclus:

  • Des attaches mécaniques telles que des vis, des clous, des chevilles, du velcro, des rivets, des cordes, des chaînes, des clips et des pinces pour n’en nommer que quelques-uns
  • Soudage
  • Coudre avec un fil
Des chevilles pour plaques de plâtre peuvent également être utilisées. pour fixer des objets sur des plaques de plâtre.
La fixation de plaques de plâtre AllPlug avec vis peut également être utilisée pour fixer des éléments sur des plaques de plâtre.


Quels sont les avantages et les inconvénients de l’utilisation d’un adhésif ?

Avantages de l’utilisation d’un adhésif par rapport aux méthodes mécaniques

Il y a de nombreux avantages à utiliser des adhésifs par rapport aux méthodes mécaniques pour coller des articles ensemble. Ceux-ci inclus:

  • Peut être facilement appliqué. Aucun forage ou équipement coûteux requis.
  • La contrainte de la liaison est plus largement répartie le long du joint.
  • Permet une flexibilité selon le type de produit utilisé.
  • Fournit une finition plus propre par rapport aux éléments mécaniques comme les vis.
  • Ne rouille pas.
  • Permet un alignement plus précis des éléments.
  • Peut combler les lacunes pour une finition plus uniforme.

Percer dans n’importe quel matériau peut l’endommager de façon permanente. Si un élément doit être retiré, il y aura un trou qui devra être rempli. Parfois, des forets spéciaux sont nécessaires en fonction du matériau. Par exemple, sur les carreaux, un foret spécial pour carreaux sera nécessaire.

Il serait possible de fixer un carreau au mur avec des vis et des chevilles, mais cela ne sera pas très beau. Les carreaux collés au mur à l’aide d’un adhésif pour carrelage donnent un aspect beaucoup plus propre.

De la même manière, il est également possible de fixer des plinthes en bois à un mur avec des vis et des chevilles, mais la finition ne sera pas aussi bonne qu’un adhésif. Dans l’image ci-dessous, la plinthe a été fixée au mur avec des vis et des chevilles. Le trou a ensuite été comblé avec de la pâte à bois mais la finition n’est pas similaire au bois naturel.

La plinthe fixée au mur avec des vis au lieu d'un adhésif laisse un trou qui doit être rempli.
Plinthe montée avec des vis au lieu d’un adhésif.


Inconvénients d’un adhésif par rapport aux méthodes mécaniques

L’utilisation d’adhésifs présente certains inconvénients par rapport aux méthodes mécaniques.

  • Peut être difficile de séparer les éléments si l’accès au lien ne peut être atteint.
  • Le lien peut s’affaiblir avec le temps.
  • Les produits à base de solvant nécessitent une bonne ventilation pour être appliqués.
  • Les produits à base de solvants peuvent attaquer les matériaux sensibles.
  • Peut être difficile à nettoyer.
  • Certains produits peuvent prendre beaucoup de temps à sécher. Des supports temporaires peuvent être nécessaires.
  • Les produits chimiques peuvent attaquer la liaison pour l’affaiblir.

Lors de l’utilisation de méthodes mécaniques pour attacher deux éléments ensemble, l’utilisation d’adhésifs avec la méthode mécanique peut renforcer davantage le joint.


Comment fonctionne un adhésif ?

La science du collage

Le but d’un adhésif est de résister à la séparation de deux matériaux. Certains produits sont plus forts que d’autres pour ce faire. La force d’une liaison peut également varier en fonction des surfaces de matériaux sur lesquelles elle est appliquée.

Mécanisme de liaison

Pour qu’un adhésif réussisse à créer une liaison solide entre 2 éléments, il doit mouiller le support, augmenter sa résistance au fur et à mesure que le produit sèche, répartir la contrainte le long du joint et maintenir la résistance de la tenue le plus longtemps possible. Il y a deux forces principales à l’œuvre, les forces d’adhésion et les forces de cohésion.

Forces d’adhérence et forces de cohésion

Imaginez une goutte d’eau sur le pare-brise d’une voiture. Les gouttes d’eau se rejoignent naturellement avec d’autres gouttes d’eau pour former de plus grosses gouttelettes d’eau. Cela est dû à la composition de l’eau, 2 atomes d’hydrogène et 1 atome d’oxygène. Les forces qui font que les gouttes d’eau font cela sont appelées forces de cohésion.

Pourquoi les gouttes d’eau s’accrochent-elles à la vitre du pare-brise ? La réponse est à cause des forces d’adhérence. Ce processus de collage est appelé adhésion. Pour que la goutte d’eau se forme en gouttes plus grosses et s’accroche au pare-brise en même temps, les deux forces agissent en même temps et doivent être plus fortes que la gravité. Lorsque la goutte d’eau devient plus grosse, le poids augmente en raison de la masse de l’eau et de la gravité. Un moment viendra où l’adhérence ne sera plus assez forte pour retenir la goutte d’eau sur le verre en raison de l’augmentation du poids.

Lorsque l’eau ruisselle sur la vitre du pare-brise, elle essaiera de s’écouler sur les traces d’eau existantes. Cela est dû aux forces de cohésion qui tentent d’attirer l’eau vers une autre eau plutôt que vers le verre. Lorsque l’eau commence à couler, les forces adhésives entre l’eau et le verre éloignent certaines des molécules d’eau, créant de petites gouttes qui s’accrochent à nouveau au verre.

Qu’est-ce qui fait une force cohésive?

Dans l’exemple ci-dessus avec de l’eau, les molécules d’eau s’attirent vers d’autres molécules d’eau car il y a une différence de charge électrique aux 2 extrémités, elles s’attirent comme des aimants. Une extrémité a une charge électrique positive tandis que l’autre a une charge électrique négative. C’est ce qu’on appelle la liaison électrostatique. Les forces de cohésion dans l’eau sont assez faibles par rapport à d’autres matériaux.

L’eau ne ferait pas un bon adhésif. Cela est dû à la faible force de cohésion de l’eau. Le papier peut être collé sur une surface en le mouillant d’abord avec de l’eau, mais cela peut être décollé très facilement. C’est la faible force de cohésion entre les molécules d’eau qui se briserait facilement.

Qu’est-ce qui fait une force d’adhérence?

Il existe de nombreux facteurs différents, notamment:

  • Adsorption
  • Chimisorption
  • Mécanique
  • La diffusion

L’absorption se produit lorsque de nombreuses petites forces travaillent ensemble, comme les forces électrostatiques et les forces de van der Walls entre les molécules de l’adhésif et la surface de l’article. Pour qu’un adhésif fonctionne, il doit mouiller la surface et s’étaler finement sur la surface du matériau.

La chimisorption se produit lorsqu’un adhésif crée une liaison chimique avec le matériau avec lequel il est en contact. C’est un lien beaucoup plus fort. Un exemple utilise une colle sur certains plastiques où la colle se mélange avec le plastique pour créer un nouveau composé chimique. Parfois, ce nouveau composé peut être plus résistant que le plastique d’origine.

Mécanique, c’est quand la surface du matériau est poreuse. Un matériau poreux a beaucoup de petits trous qui permettent à la colle de pénétrer dans les trous. Une fois que la colle sèche, la colle retient le matériau comme si elle l’attrapait. Semblable au fonctionnement du velcro.

La diffusion se produit lorsque les molécules de la surface du matériau et de la colle échangent des molécules. Ce mélange de molécules maintient les deux éléments ensemble une fois la colle sèche.


Histoire des adhésifs

Quand ont-ils été utilisés pour la première fois ?

Les adhésifs naturels sont utilisés depuis des milliers d’années par l’homme. Il s’agit notamment de goudron d’écorce de bouleau qui a été retrouvé recouvert de deux flocons de pierre dans le centre de l’Italie, il y a peut-être 200 000 ans. Produire du goudron d’écorce de bouleau est un processus simple, comme le montre une étude de 2019. Il s’agit simplement de brûler de l’écorce de bouleau près de surfaces verticales lisses à l’air libre. Ces adhésifs à base de plantes peuvent cependant être cassants et vulnérables aux conditions météorologiques. Ce type de produit est appelé adhésif monocomposant.

La première utilisation d’adhésifs composés a eu lieu à Sibudu, en Afrique du Sud, il y a peut-être 70 000 ans. Il s’agissait d’un segment de pierre de hache recouvert de gomme végétale renforcée d’oxyde de fer. L’oxyde de fer a permis à la gomme d’effectuer une liaison plus forte et l’a protégée de la rupture dans des conditions humides.

Exemples antérieurs

Égyptiens

Des études sur d’anciens sites funéraires ont trouvé de la résine d’arbre utilisée pour réparer des pots en argile cassés datant d’environ 6000 ans. D’autres exemples incluent les ciments bitumineux utilisés pour lier l’ivoire aux statues datant de 4000 av. Les adhésifs sont apparus pour la première fois dans la littérature vers 2000 av. En Égypte, plusieurs types d’adhésifs différents ont été utilisés, notamment la colle à base d’animaux pour le collage et le laminage. Le papyrus était collé aux vêtements avec des pâtes à base d’amidon. Les autres types de colle utilisés par les Égyptiens comprennent les colles à base de protéines de lait et le gypse calciné.

Grecs et Romains

Les Grecs et les Romains ont grandement développé les adhésifs entre 1 et 500 après JC. De nombreux matériaux naturels différents ont été utilisés pour différentes applications. La chaux éteinte pour mortier était utilisée par les Grecs. Les Romains ont encore amélioré le mortier en ajoutant du sable et des cendres volcaniques à la chaux. La cire d’abeille et le goudron ont d’abord été utilisés par les Romains pour sceller le bois sur les navires.

Histoire de la production de colle

Aux Pays-Bas, la première usine commerciale d’adhésifs au monde a été créée en 1960. Des peaux d’animaux ont été utilisées pour produire de la colle dans l’usine. Le premier brevet britannique pour le poisson a été délivré en 1750. Des usines allemandes et suisses sont apparues peu de temps après avoir produit de la colle de caséine. La colle de caséine a été brevetée aux États-Unis en 1876.

Les timbres-poste aux États-Unis utilisaient initialement des adhésifs à base d’amidon en 1847.

Adhésifs modernes

Le caoutchouc a été utilisé pour la première fois comme adhésif à partir de 1830. Cela a marqué le point pour les adhésifs modernes. Les automobiles nécessitaient des liaisons caoutchouc-métal plus solides et plus durables. Cela a contribué à pousser le développement du caoutchouc traité avec des acides. Cela a été développé plus avant et en 1927 pour produire des ciments de caoutchouc à base de solvant pour lier le métal au caoutchouc.

Les adhésifs sensibles à la pression sont apparus pour la première fois en 1925. Ils ont été développés à partir d’adhésifs collants à base de caoutchouc naturel. Des exemples d’applications comprennent des rubans chirurgicaux et électriques à dos en tissu.

Les adhésifs aujourd’hui

Les adhésifs sont utilisés aujourd’hui dans toutes sortes d’applications et d’articles différents. L’électronique, la fabrication, l’automobile, la marine, le dentaire, le médical, l’alimentation, les produits, la signalisation et la construction ne sont que quelques exemples d’utilisation d’adhésifs. Chaque application nécessite un type de produit différent qui sera abordé dans la section suivante.

Importance du marché aujourd’hui

Dans presque tous les produits fabriqués par l’homme, au moins un adhésif est utilisé. La demande d’adhésifs et de colles continue d’augmenter, en particulier dans les pays en développement. À mesure que la population mondiale augmente, la demande de biens de consommation et les besoins de construction augmenteront encore le besoin d’adhésifs.


Types d’adhésifs

Il existe de nombreux types d’adhésifs utilisés aujourd’hui. Ceux-ci inclus:

  • Sensible à la pression (PSA)
  • Anaérobie
  • Adhésif de contact
  • À base de caoutchouc
  • Thermofusible
  • À base d’acrylique
  • Adhésifs structuraux
  • Cyanoacrylate
  • Acétate de polyvinyle (PVA)
  • Colles polychloroprène
  • Durcissement aux ultraviolets
  • Époxy
  • Polyuréthane
  • Silicium
  • Ciments PMMA méthacrylate de méthyle
  • MS polymères
  • Colle à carrelage
  • Phénolique
  • Hybride
  • Ciment
  • Adhésifs alimentaires
  • Polyimide
  • Médical et chirurgical
  • Dentaire
  • Souder

Adhésif sensible à la pression

Les adhésifs sensibles à la pression sont des produits qui nécessitent simplement une pression pour adhérer à la surface d’un matériau. Ils sont généralement d’un côté d’un matériau de type bande. Sur le ruban adhésif double face, l’adhésif est des deux côtés. Le matériau du ruban est généralement en plastique, mais peut également se présenter sous forme de mousse et de caoutchouc. D’autres formes d’adhésifs sensibles à la pression comprennent un matériau de mastic, un collant collant (ou un collant bleu qui est une marque courante). Généralement, la force de liaison des produits sensibles à la pression n’est pas forte par rapport aux autres types d’adhésifs. L’avantage est qu’ils collent presque immédiatement et qu’ils sont assez faciles à enlever et à nettoyer.

Colle anaérobie

La colle anaérobie est généralement utilisée pour les joints métal sur métal. Un exemple typique est l’utilisation sur le filetage des boulons et des écrous pour les empêcher de se desserrer, ce qui peut se produire avec les vibrations. Ce type de produit est appelé frein filet. Comparé à d’autres types d’adhésifs, il s’agit d’une consistance plus fine lors de la première application. Cela permet aux produits de se frayer un chemin dans les lacunes et de les combler. Il est principalement appliqué directement à la sortie de la bouteille. Bien que les colles anaérobies durcissent rapidement, elles sont généralement plus lentes que les colles cyanoacrylates.

Adhésif de contact

Ce type de produit est généralement appliqué au pinceau ou sous forme de spray. Ils sont généralement utilisés pour des applications de grande surface comme sur les tapis, le stratifié, le lino et d’autres surfaces en bois. Les adhésifs de contact sont généralement sous forme de solvant ou d’eau et sèchent lorsque le solvant ou l’eau s’évapore. Les adhésifs de contact sont généralement plus fins et ont donc moins de propriétés de remplissage que d’autres produits tels que MS Polymers.

Adhésif thermofusible

Contrairement à la plupart des autres types d’adhésifs, les adhésifs thermofusibles sont initialement solides. Habituellement, ils sont achetés sous forme de bâton et nécessitent un pistolet thermofusible spécial pour être appliqués. Le pistolet applicateur chauffe les bâtons de colle pour le faire fondre afin qu’il puisse s’appliquer sur le matériau. Sans ce processus de fusion, l’adhésif ne serait pas en mesure de mouiller la surface du matériau auquel il doit adhérer. Le stick commence à fondre à environ 79,4°C mais la colle fondue est appliquée à une température plus élevée. Le produit doit simplement refroidir pour durcir et sécher très rapidement. Des versions de base pour l’artisanat et le bricolage sont disponibles ainsi que des versions professionnelles pour les applications haut de gamme.

A base d’acrylique

Les produits à base d’acrylique peuvent être utilisés pour un certain nombre d’applications de construction différentes, mais la force de liaison finale est généralement inférieure à celle des polymères MS. Ils sont également plus sujets à la fissuration car la liaison est plus fragile.

Cyanoacrylate

Aussi connu sous le nom de superglue, ce type de produit sèche très rapidement et offre une forte adhérence permanente. Certains produits peuvent sécher en 30 secondes, mais le collage peut être cassant. Ils sont généralement plus fluides que les autres adhésifs et sont appliqués directement de la bouteille sur le joint. C’est principalement sur des applications plus petites et plus délicates que les produits cyanoacrylates sont utilisés. Ils ont également moins de propriétés de remplissage que les autres produits.

Colle cyanoacrylate
Colle cyanoacrylate

Acétate de polyvinyle

Aussi connu sous le nom de PVA, ce produit a de nombreuses applications différentes mais est généralement utilisé pour coller du bois. La liaison est plus faible et plus cassante que les autres types d’adhésifs. Le PVA est utilisé assez souvent dans des applications artisanales dans les écoles et à la maison. Il peut également être mélangé avec de l’eau pour créer une solution d’étanchéité à utiliser sur des articles comme le plâtre.

durci aux UV

Comme son nom l’indique, ce type de produit utilise la lumière UV pour durcir. Il peut fournir une liaison rapide et est généralement plus résistant que le cyanoacrylate. Il peut cependant être plus cassant par rapport à d’autres types d’adhésifs. Comme ce type de produit nécessite une lumière UV pour durcir, une source de lumière UV est généralement vendue avec lui dans un pack. En raison de sa consistance fine, il a moins de remplissage que les autres produits.

Époxy

L’époxy est un produit à 2 composants. Un composant est un agent réactif également connu sous le nom d’époxyde. Le deuxième composant est un agent de durcissement. Les époxy fournissent une liaison très solide qui résiste à l’humidité, aux produits chimiques et à la corrosion. Le produit durcit lorsque les deux composants sont mélangés. Le produit est parfois disponible dans deux contenants distincts qui nécessitent un mélange. Parfois, les 2 récipients sont fixés avec une buse de mélange qui effectue le mélange lors de l’application, ce qui facilite l’utilisation. Moins souples que les polymères MS, elles ne sont cependant pas aussi cassantes que les colles cyanoacrylates. Les époxy ont également tendance à avoir une résistance à la température beaucoup plus élevée que les autres types d’adhésifs.

Polyuréthane

Le polyuréthane a besoin d’humidité pour sécher. Au fur et à mesure qu’il sèche, il se dilate généralement, ce qui en fait un bon produit à utiliser là où un remplissage d’espace important est requis. Un remplissage d’espace élevé est nécessaire lorsque les surfaces des matériaux ne sont pas planes. Le polyuréthane est également moins fragile que la plupart des autres produits. Le polyuréthane est également disponible sous une forme pulvérisable (mousse expansive) qui peut être utilisée pour l’isolation et le remplissage des cavités.

Adhésif au silicone

Le silicium est plus susceptible d’être utilisé comme scellant, mais peut également être utilisé comme adhésif. La force de liaison du silicium est généralement inférieure à celle d’autres produits tels que les polymères MS. Le silicium offre une bonne flexibilité et possède des propriétés de remplissage d’espace correctes. Ils peuvent fournir des joints étanches. Les produits en silicone sont généralement remplis de solvants qui doivent s’évaporer pour que le silicium sèche.

MS Polymère

Le polymère MS est un produit polyvalent qui présente de nombreux avantages par rapport aux autres types d’adhésifs. Il peut fournir une liaison à haute résistance qui n’est pas cassante et qui a des propriétés de remplissage d’espace élevées. Les polymères MS ne contiennent généralement pas de solvants mais durcissent avec l’humidité. Certains produits polymères MS peuvent adhérer sur des surfaces humides.

Adhésif à haute adhérence. Adiseal Hi-Grab Adhésif.

Colle à carrelage

La colle à carrelage est une colle acrylique à base d’eau prête à l’emploi. Il doit avoir une prise initiale élevée pour maintenir en place les carreaux lourds sur les murs verticaux pendant que l’adhésif sèche. Pour obtenir cette prise initiale élevée, l’adhésif est rendu épais en le remplissant généralement avec d’autres additifs comme du ciment, du sable ou d’autres agents épaississants.

Carreaux collés sur un mur avec de la colle à carrelage.

Adhésif phénolique

Celui-ci est disponible sous forme liquide ou sous forme solide. Les adhésifs phénoliques avec additifs peuvent résister à des températures très élevées et fournir une liaison à très haute résistance. Selon le produit, ils peuvent guérir de deux manières principales. L’un s’appelle les novolaques et l’autre les résoles.

Adhésif hybride

Cela combine deux ou plusieurs types différents pour obtenir les avantages des deux. Un exemple peut être un époxy avec du cyanoacrylate. Le cyanoacrylate peut fournir une liaison très rapide tandis que la partie époxy peut fournir une liaison à haute résistance qui a une haute résistance aux produits chimiques.

Ciment

Le mortier est régulièrement utilisé dans la construction pour lier les briques et les blocs ensemble. Le mortier est un mélange de sable, de ciment et d’eau. Parfois, des additifs comme la chaux ou un plastifiant sont également utilisés pour ajuster les propriétés du mortier. L’adhérence se produit lorsque l’eau s’évapore.

Adhésif alimentaire

Il existe de nombreux types d’adhésifs utilisés lors de la fabrication d’aliments. Les exemples incluent l’utilisation de glaçage pour coller des éléments à un gâteau. La chapelure collée sur les pépites de poulet peut être réalisée de plusieurs manières, dont l’utilisation d’œufs est une méthode. Sur les samoussas, la pâte est pliée en triangle pour retenir la garniture. Pour empêcher le triangle de s’ouvrir, une extrémité de la pâte est collée sur une autre partie de la pâte. Cela se fait généralement avec un adhésif composé d’un mélange de farine et d’eau. L’adhérence se produit lorsque l’eau s’évapore. Il existe de nombreux autres types d’adhésifs alimentaires fabriqués à partir du mélange de différents aliments.

Polyimide

Le polyimide peut être disponible sous plusieurs formes différentes. Ils ont une bonne résistance aux hautes températures et une bonne résistance chimique. Ils sont utilisés dans de nombreuses applications différentes, y compris certaines applications industrielles très exigeantes comme l’aérospatiale et l’électronique.

Médical et chirurgical

Les adhésifs sont utilisés dans des applications médicales et chirurgicales. Certains exemples incluent l’adhésif tissulaire ou les points de suture liquides qui sont utilisés pour fermer les plaies. Il y a des avantages et des inconvénients par rapport à l’utilisation de points de suture ou d’agrafes. Les avantages incluent :

  • Pas besoin d’enlever les points
  • Moins de cicatrices
  • Taux d’infection inférieurs
  • Procédure plus rapide
  • Pas besoin d’aiguilles
  • Guérison plus rapide

Dentaire

Les adhésifs dentaires, également connus sous le nom de ciments dentaires, sont utilisés pour fixer les dents pendant la restauration. Les applications incluent la fixation de ponts, la réparation de couronnes et même la reconstruction d’une dent là où elle s’est ébréchée. Les adhésifs dentaires doivent être très durables en raison de la nature de l’endroit où ils sont utilisés. Des versions temporaires et permanentes sont disponibles. Les produits provisoires sont utilisés pour maintenir les couronnes provisoires en place. Comme ces produits sont affectés par la salive, ils devront être remplacés par des adhésifs dentaires permanents dans les trois à six semaines suivant l’application. Les produits permanents ne se dissolvent pas avec la salive.

Les adhésifs pour prothèses dentaires sont également utilisés pour maintenir solidement les prothèses dentaires en place. Ils sont fabriqués à partir de matériaux non toxiques et sont appliqués entre la prothèse et les gencives. Ils sont disponibles en 3 versions principales, pâte, poudre ou bande. La version en poudre absorbe l’eau et fonctionne de la même manière que la pâte. Le type le plus courant disponible est la version pâte. La version bande est plus chère que les autres versions.

Souder

La soudure est un alliage métallique utilisé pour créer une liaison entre le métal. Il est généralement disponible sous forme de fil enroulé et est appliqué en le faisant fondre. La méthode courante de fusion de la soudure consiste à utiliser un fer à souder, mais des chalumeaux à gaz sont également utilisés. Les propriétés d’adhérence de la soudure augmentent à mesure qu’elle refroidit. Une soudure à bonne conductivité électrique est utilisée pour connecter les fils électriques. Un autre domaine où la soudure est couramment utilisée consiste à attacher ensemble des connecteurs de tuyaux en cuivre. Cela fournit une bonne étanchéité à l’eau en tant que propriétés d’adhérence.


Échec de la liaison

De nombreux aspects différents peuvent affecter la force de liaison d’un adhésif. Ceux-ci peuvent affaiblir la force d’adhérence et éventuellement rompre la liaison au niveau du joint. Ceux-ci inclus:

  • Changements de température
  • Lumière du soleil (rayonnement UV)
  • Vibrations
  • Exposition chimique comme les solvants
  • Dilatation et contraction
  • Humidité
  • Stress physique

Types de fractures

Lorsqu’une contrainte physique est appliquée à une articulation, la liaison peut se rompre à différents endroits d’une articulation. Une contrainte supplémentaire peut augmenter cette rupture et se déplacer le long de l’articulation. Les principaux types de fracture comprennent:

Rupture cohésive

Ce type de fracture se produit dans la masse de la partie adhésive de l’articulation. L’adhésif reste toujours collé aux surfaces des matériaux auxquels il est collé, mais la fissure se produit au milieu ou près du milieu du joint. Les risques de ce type de rupture cohésive peuvent augmenter s’il y a trop d’adhésif entre le joint, ce qui peut se produire si une pression insuffisante a été appliquée pour rapprocher le plus possible les deux surfaces du matériau.

Rupture adhésive

Ce type de fracture se produit lorsque l’adhésif se détache d’au moins une des surfaces des matériaux auxquels il est collé. Certains adhésifs sont spécialement conçus pour fonctionner de cette façon. Un exemple est le ruban adhésif. Lorsque le ruban adhésif est retiré du rouleau, le résidu collant est conçu pour rester sur un côté du ruban.

Un autre exemple consiste à tirer une étiquette collante d’un article. S’il ne reste aucun résidu collant sur la surface, une fracture adhésive s’est produite.

Fracture mixte

Il s’agit d’une combinaison de rupture cohésive et de rupture adhésive. À certains endroits du joint, l’adhésif reste collé au matériau mais se sépare dans l’adhésif lui-même. Dans d’autres endroits, le lien s’éloigne de la surface du matériau auquel il est lié.

Trajectoire de fissure alternée

Semblable à la fracture mixte mais la fissure saute d’un côté à l’autre.

Autres ruptures d’obligations

Certaines ruptures de liaison se produisent parce que le matériau n’est pas assez solide pour résister à la contrainte qui lui est appliquée. Au lieu de la liaison défaillante, le matériau lui-même peut se détacher car l’adhérence est plus forte que le matériau. Un exemple est de coller quelque chose sur un mur peint. Si les articles tombent alors que la peinture est encore collée à l’adhésif, la panne est due à la peinture et non à l’adhésif. L’adhésif était plus fort que le substrat.

Décoller une étiquette sur un carton. Comme l'adhésif est plus résistant que le substrat, c'est le substrat qui s'est rompu à la place de l'adhésif.
Échec du substrat au lieu de l’adhésif.


Comment appliquer un adhésif

Selon l’application, la méthode d’application de l’adhésif change. Les méthodes courantes d’application des adhésifs comprennent :

  • Brosser
  • Rouleau
  • Vaporisateur
  • Films
  • Pistolet applicateur / pistolet à mastic
  • Directement à partir d’une bouteille, d’un tube compressible ou d’un récipient

Pour obtenir un collage de bonne qualité, il est nécessaire d’étaler le produit finement et uniformément sur le plus de surface possible. Une pression sera nécessaire pour rapprocher le plus possible les deux surfaces. Cette pression peut devoir être appliquée jusqu’à ce que les surfaces saisissent et ne glissent pas. Des supports temporaires peuvent être nécessaires car certains produits peuvent prendre plusieurs heures, voire plusieurs jours, pour sécher complètement.

Surface propre

La force de liaison de tout adhésif est aussi forte que la surface la plus résistante sur laquelle il est appliqué. Il est nécessaire d’avoir une surface propre avant d’appliquer le produit. Pour obtenir le lien le plus fort, enlevez toute poussière, graisse, peinture ou toute autre saleté. Certaines surfaces sont plus susceptibles d’être poussiéreuses que d’autres. Ceux-ci incluent des matériaux comme la pierre et le béton. Il est recommandé de brosser la surface. Pour éliminer complètement toute poussière fine, une brosse plus fine comme un pinceau doit être utilisée. Parfois, l’amorçage du matériau peut également être nécessaire. Ceci sera discuté ci-dessous.

Améliorer l’adhérence

Pour qu’un produit offre une bonne adhérence, il doit être capable de mouiller la surface des articles auxquels il est collé. Cela peut être difficile sur certains matériaux qui ont une énergie de surface inférieure par rapport à l’énergie de surface de l’adhésif. Pour pouvoir lier ces matériaux, la surface nécessite d’abord un traitement pour augmenter l’énergie de surface. Voici quelques exemples de traitement de surface pour augmenter l’énergie de surface :

  • Amorçage en chimie
  • Traitement à la flamme
  • Activation plasma

Certains matériaux difficiles à coller comprennent le polypropylène, le polyéthylène, le téflon et d’autres matériaux.

Avec du Téflon conçu pour éviter que des objets n’y adhèrent, comment adhère-t-il à une casserole ? La réponse est que la surface de la casserole est d’abord sablée. Cela crée de nombreux petits trous et fissures qui permettent à une première couche d’apprêt de téflon de pénétrer. Une autre couche de Téflon est ensuite appliquée et cuite à haute température. Les deux couches polymérisent l’une avec l’autre en faisant coller le Téflon à la poêle.

Amorçage

Certains matériaux sont poreux et absorbent les liquides. Cela peut être un problème lors de l’utilisation d’adhésifs liquides. L’adhésif liquide peut pénétrer dans le matériau avant de durcir, ce qui signifie qu’il ne restera que peu ou pas de produit entre les deux surfaces du joint. L’un des principaux moyens d’empêcher un matériau poreux d’absorber le liquide est de le sceller avec un apprêt. Cela permet au produit de rester sur la surface plutôt que de pénétrer dans le matériau, créant ainsi une liaison plus forte. Les matériaux qui nécessitent généralement un apprêt comprennent le béton, la pierre, le tissu, le MDF, la brique et d’autres matériaux.

Démonstration d'une colle sur matériau poreux. Scellé avec un apprêt vs non scellé. La colle a imbibé le côté non scellé.
Colle liquide sur MDF poreux. Scellé vs non scellé.

Dans l’image ci-dessus, seul le côté droit du MDF poreux a été scellé avec un apprêt. Une colle liquide a ensuite été appliquée tout le long du bord du MDF. La colle liquide du côté non scellé a imbibé le MDF poreux tandis que la colle liquide du côté scellé n’a pas imbibé le MDF. Le côté scellé pourra créer une liaison beaucoup plus forte que le côté non scellé.

Des produits comme Adiseal peuvent fonctionner sur des matériaux poreux même sans que le matériau ait besoin d’être scellé avec un apprêt.

Sécurité

En raison de la composition chimique des différents produits, il y a des implications en matière de sécurité lors de leur utilisation. Comme certains produits contiennent des solvants, une bonne ventilation est nécessaire pour les utiliser. Des équipements de protection individuelle comme des masques faciaux peuvent être nécessaires. Une protection des mains comme des gants peut également être nécessaire pour empêcher les produits chimiques d’attaquer la peau. Il est recommandé de se laver soigneusement les mains avec du savon après utilisation. Chaque fabricant aura des fiches de données de sécurité (MSDS) pour ses produits. Gardez les produits chimiques hors de portée des enfants.

Certains produits peuvent attaquer le matériau sur lequel ils sont utilisés. Les produits contenant des solvants peuvent être agressifs pour les matériaux sensibles comme le polystyrène. Les miroirs nécessitent des produits spéciaux comme Adiseal, pour les empêcher d’endommager le support du miroir.

Tous les produits ne conviennent pas à une utilisation dans les zones de préparation des aliments. Les produits certifiés ISEGA conviennent à une utilisation dans les zones de préparation des aliments.

Enlèvement d’adhésif

Il existe plusieurs façons de retirer les adhésifs. Les solvants peuvent désactiver la liaison sur les produits qui ont été fabriqués avec des solvants. Ces solvants n’ont généralement aucun effet sur les autres types de produits qui n’étaient pas à base de solvants. L’enlèvement mécanique peut être la seule option, comme couper avec un couteau ou un fil fin. Un ciseau et un marteau peuvent être nécessaires pour enlever les produits durcis. Les produits thermofusibles peuvent être désactivés par la chaleur. L’eau peut également être essayée pour aider à enlever les adhésifs.

Décapant pour adhésif, décapant pour scellant, dégraissant et nettoyant à base de solvant.
Décapant pour adhésif, nettoyant solvant, dégraissant et décapant pour scellant.


Emballage d’adhésif et de colle

Pourquoi le produit n’adhère-t-il pas au tube ou à la cartouche ?

Les adhésifs et les colles sèchent de différentes manières. Ils sont conçus pour éviter le séchage et le durcissement dans l’emballage mais commencent à durcir une fois sortis de l’emballage. Certains produits sont remplis de solvants. Ces solvants doivent s’évaporer pour que le produit sèche. Ceci est également connu sous le nom de durcissement. Tant que le produit reste dans le tube non ouvert, il n’y a aucun moyen pour le solvant de s’échapper.

D’autres produits comme l’époxy nécessitent un mélange avec un autre produit chimique pour activer le processus de durcissement. Ces produits à 2 composants sont maintenus séparés afin qu’ils ne se mélangent pas et ne durcissent pas dans l’emballage.

Des produits comme les polymères MS durcissent avec l’humidité. Lorsqu’ils sont expulsés de l’emballage, l’humidité de l’air déclenche le processus de durcissement. Ils sèchent généralement plus rapidement sur les matériaux poreux car les matériaux poreux peuvent mieux absorber l’humidité de l’air que les matériaux non poreux.


La différence entre adhésif et colle

Les adhésifs et les colles ont des rôles similaires. Ils sont conçus pour maintenir les objets ensemble. Il existe plusieurs différences entre les deux, mais la principale différence est l’épaisseur des produits lors de leur application initiale. Les colles ont tendance à être plus coulantes alors que les adhésifs ont tendance à être plus épais lors de leur première application. Cela permet aux adhésifs d’avoir une prise initiale et un remplissage d’espace plus élevés que les colles. Les colles sont généralement utilisées sur des surfaces plus petites, comme coller une poignée en céramique cassée sur une tasse en céramique. Les adhésifs sont généralement utilisés sur de plus grandes surfaces, comme coller un carreau de céramique sur un mur avec un adhésif pour carrelage.

Adhésif pour coller le métal.
Les adhésifs sont plus épais lors de la première application que les colles.
Colle sur bois.
Les colles sont plus fines que les adhésifs lors de leur première application.


Ce qu’il faut considérer lors du choix du produit à utiliser

De nombreux facteurs doivent être pris en compte lors du choix de l’adhésif à utiliser.

Matériel

C’est l’un des points les plus importants à considérer lors du choix du produit à utiliser. L’adhésif adhère-t-il au matériau à coller ? Un adhésif peut très bien adhérer à un matériau mais pas bien à l’autre. Un adhésif doit fournir une bonne adhérence sur les deux matériaux.

Zone de section transversale

Le matériau qui nécessite un collage a-t-il une surface de bonne taille pour appliquer l’adhésif. Cela peut être plus problématique lorsque vous collez un objet rond sur une surface plane. Il y aura peu de surface entre les deux matériaux, donc seule une petite surface sera disponible où l’adhésif pourra être appliqué. Pour toute application, plus la surface est grande, plus la liaison sera forte.

Temps de séchage

Combien de temps faut-il au produit pour durcir (sécher). Certains produits comme les super colles peuvent durcir en quelques secondes. D’autres produits peuvent prendre des heures voire des jours pour sécher complètement. Parfois, avoir un temps de séchage très rapide est désavantageux car il peut falloir du temps pour aligner les deux surfaces du matériau au bon endroit.

Prise initiale

Une fois que les deux surfaces ont été collées avec l’adhésif au milieu, les matériaux resteront-ils tels qu’ils sont ? Cela a tendance à être un problème plus important lorsque vous collez des objets lourds sur des surfaces verticales, comme coller quelque chose sur un mur. Si la prise initiale de l’adhésif n’est pas assez forte, des supports temporaires peuvent être nécessaires jusqu’à ce que le produit sèche. Certains produits comme Adiseal Hi-Grab ont une prise initiale très élevée pour éviter l’utilisation de supports temporaires.

Salut saisir l'adhésif sur le béton. Démonstration de prise d'adhésif extra haute.
Démonstration d’adhérence initiale élevée.

Solvants

Si un produit contient des solvants, une bonne ventilation sera nécessaire lors de l’application du produit. Des équipements de protection individuelle peuvent également être nécessaires, comme des masques faciaux. Les solvants peuvent également être agressifs et attaquer les matériaux sensibles comme le polystyrène.

Rétrécissement

Il est possible que les produits contenant quelque chose qui doit s’échapper du produit pour qu’il durcisse rétrécissent au fur et à mesure qu’ils durcissent. C’est généralement le cas des produits qui contiennent des solvants. C’est parce qu’il y a moins de produit actif dans le tube. Le problème avec le rétrécissement est qu’il y a une chance que l’adhésif se détache de la surface lorsqu’il rétrécit pendant qu’il sèche. Cela peut laisser une liaison plus faible que les produits qui ne rétrécissent pas.

Résistance à l’eau

Quelle sera la performance de l’adhésif lorsqu’il est exposé à l’eau ? Certaines liaisons peuvent s’affaiblir ou même se rompre au contact de l’eau. Certains produits pourraient ne pas durcir sous l’eau.

Résistance aux UV

Dans quelle mesure un adhésif résistera-t-il aux rayons UV du soleil ? Certaines liaisons peuvent s’affaiblir avec les UV. Certains produits peuvent même se décolorer avec le temps en cas d’exposition aux UV.

Une force de liaison

Un produit avec la liaison la plus forte est-il requis pour toutes les applications ? Parfois, un adhésif avec une force de liaison plus faible est plus que capable pour l’application. Il y a des moments où une force de liaison plus faible est requise plutôt qu’une force de liaison plus forte. Un exemple est sur une note Post-it®. La force adhésive doit seulement être suffisamment forte pour maintenir le papier Post-it® sur une surface. La force de liaison doit être suffisamment faible pour pouvoir retirer facilement le papier Post-it® sans endommager la surface du matériau sur lequel il était collé.

Adhésif Post-it®.
Adhésif Post-it®

La force de liaison d’un adhésif dépend du type et de la qualité d’un produit. Un test de force d’adhérence indépendant peut montrer lequel est le plus fort.

Essai de force adhésive.

Résistance à la température

Quelle est la résistance à la température de l’adhésif. À des températures plus élevées, certaines liaisons peuvent s’affaiblir ou même se rompre. Il y a aussi un risque que le produit s’enflamme à des températures très élevées. Par temps froid, une liaison peut également s’affaiblir. Certains produits conçus pour rester flexibles peuvent durcir à des températures très froides.

La flexibilité

Dans quelle mesure le produit restera-t-il flexible une fois séché. Les produits qui durcissent peuvent être cassants. Avec le temps, ces liaisons fragiles peuvent développer des fissures et affaiblir la liaison. Avec les changements de température et d’humidité de l’air, les matériaux peuvent se dilater et se contracter. Les liaisons fragiles peuvent se rompre si elles ne peuvent pas bouger avec cette expansion et cette contraction.

Sécurité de la nourriture

Les produits sont-ils adaptés à une utilisation dans les zones de préparation des aliments. Les produits qui conviennent nécessitent une certification comme un certificat ISEGA.

Combler les lacunes

Que se passe-t-il lorsque les surfaces des articles à coller ne sont pas planes ? Un produit plus fin peut ne pas être en mesure de rester dans l’espace tant que l’adhésif n’est pas complètement sec. Cela signifierait que lorsque l’adhésif a complètement séché, il laissera des endroits où il n’y a pas d’adhésif du tout pour maintenir les deux surfaces ensemble. Cela créera un lien beaucoup plus faible dans l’ensemble.

Résistance chimique

L’adhésif pourra-t-il supporter le contact avec des produits chimiques ? Certains produits chimiques peuvent affaiblir et même désactiver une liaison.

Défaillance adhésive

Quelles sont les implications pour la sécurité en cas de défaillance d’un adhésif ? Toute liaison adhésive peut s’affaiblir avec le temps. Est-il sécuritaire de coller un objet lourd au plafond. L’article peut très bien coller au départ, mais qu’en est-il de l’avenir si l’adhésif échoue. L’objet pourrait-il tomber sur quelqu’un ?

Suppression

Est-il facile de rompre le lien adhésif lorsque les éléments doivent être séparés. Une fois qu’un article est retiré et qu’il reste de l’ancien adhésif sur une surface, est-il facile de l’enlever. Un solvant peut désactiver et aider à éliminer certains adhésifs. Les adhésifs thermofusibles peuvent être désactivés par la chaleur.

VOC

Les composés organiques volatils peuvent avoir un effet nocif sur l’environnement. Les produits sont meilleurs pour l’environnement s’ils sont à faible teneur en VOC. Les produits les moins VOC sont certifiés EC1 Plus.

Coloration

Si des matériaux poreux trempent dans l’adhésif alors qu’il est humide, il y a un risque que l’adhésif tache le produit. Cela peut être un problème sur certaines pierres naturelles qui sont poreuses.


Foire aux questions sur les adhésifs

Qu’est-ce qu’un adhésif ?

Un adhésif est un matériau qui attache deux matériaux ensemble. Cette méthode est différente de l’utilisation de méthodes mécaniques pour maintenir les éléments ensemble.

Les fixations mécaniques ou les adhésifs sont-ils plus efficaces pour attacher les éléments ensemble ?

Ce n’est pas une réponse simple. La réponse dépend de nombreux facteurs différents. Parfois, il est préférable d’utiliser à la fois des fixations mécaniques et des adhésifs pour renforcer davantage un joint.