* Cette théorie, aussi appelée théorie du mouillage.
* Selon cette théorie, l’adhésion est attribuée aux forces intermoléculaires (liaisons de type Van der Waals) existant à l’interface.
* Ces liaisons intermoléculaires sont faibles . Elles ont un champ d’action de l’ordre des distances intermoléculaires.
* De ce fait, pour qu’elles s’établissent, il est nécessaire de créer un bon contact entre les deux surfaces, c’est à dire que le polymère doit parfaitement mouiller le substrat.
* Plus l’étalement d’un liquide sur un solide est facilité, plus la mouillabilité du solide par ce liquide est importante.
Mouillage des matériaux
* Le mouillage est l’étalement facile de l’adhésif sur toute la surface à coller, afin d’obtenir un contact complet entre l’adhésif et les matériaux, pour que les forces d’adhésion puissent se développer. * En fonction de leur formulation et de leur viscosité, les colles mouillent plus ou moins bien les divers matériaux.
Mouillage des substrats encollés
* un bon mouillage, avec pénétration de l’adhésif dans toutes les irrégularités des deux matériaux (figure a)
Pourquoi ça colle ?
« l'énergie d'adhésion », W SL * W SL = γs + γL — γsL
Équation de dupré
γs: énergie superficielle du substrat ,
γL: énergie superficielle de l'adhésif
γSL : énergie interfaciale
Si à l’équilibre θ est l’angle de raccordement du liquide avec le solide ,
on a d’après Young :
* Équation de Young γS = γSL + γL. cos θ
* Ce qui permet donne l’Équation de Dupré-Young:
WSL = γL(1 + cos θ)
Par ailleurs, pour qu’il y ait collage, il faut qu’il y ait mouillage et donc que l’angle de raccordement liquide/solide soit voisin de 0 ou que COSθ soit le plus grand possible
Lorsque le mouillage est parfaitement réalisé, l’angle de raccordement est nul et l’énergie d’adhésion est maximale et égale à 2 γL .
On en déduit immédiatement qu’un bon mouillage sera réalisé lorsque la tension superficielle de l’adhésif est petite, l’énergie de surface du solide grande et l’énergie inter-faciale faible d’après COSθ =(γS- γSL )/γL
La théorie de la diffusion
* Cette adhésion est contrôlée par les phénomènes de diffusion
* Elle s’applique aux matériaux polymères compatibles
* Dans cette théorie, l’adhésion résulte de l’interdiffusion des molécules ou des chaînes d’un polymère dans l’autre.
Types de colles
Définition: Une colle(adhésif) est une formulation d’un composé macromoléculaire, polymère de base, qui confère cohésion et propriétés mécaniques. Un certain nombre d’additifs sont introduits pour apporter une fonctionnalité particulière (plastifiants, résines tackifiantes, modificateurs de rhéologie, colorants, stabilisants...)
* Différentes classes d’adhésifs sont référencées selon:
- Un classement ancien par origine de constituant de base (animale, végétale ou de synthèse);
- Un classement usuel aujourd'hui selon le mode de durcissement (AMOP/AMOC)
Classement selon l’origine de base:
* Colles animales:
- Il s’agit de composés issus de produits de peaus, d’os, de poisson..: colloides organiques dérivés d’hydrolyse du collagène.
- Elles ont un pouvoir collant élevé pour un temps de prise rapide.
- Ces colles ont été utilisé dans l’industrie de l’emballage pour le collage du carton et du bois.
*Colles végétales:
- Ils sont essentiellement constituées à partir de l’amidon et de ses dérivés, de latex et de gommes diverses.
- Elles sont modifiées par l’incorporation d’adjuvants qui agissent sur le pouvoir collant, la souplesse, la viscosité…
* Colles minérales
Ces produits sont obtenues à partir du silicate de sodium, Ces colles apparaissent sous forme de solutions aqueuses alcalines. Des adhésifs céramiques à base de poudre de céramique liée résistent aux hautes températures.
* Colles synthétiques Ces adhésifs modernes, apparus au XXe siècle, s’imposent aujourd’hui sur le marché et sont distingués par le mode de durcissement
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