Qu’est-ce qu’une colle ?
Les colles sont des matériaux utilisés pour assembler des substances entre elles.
Il existe différents types de colles, qui sont sélectionnées en fonction du matériau à assembler, de la température à laquelle elles sont utilisées et du temps qu’il leur faut pour durcir. Les conditions dans lesquelles les colles durcissent varient également.
Par exemple, certains temps de durcissement varient considérablement en fonction des différences de température et d’humidité. En plus des colles monocomposants connues, il existe également des colles bicomposants qui durcissent en mélangeant l’agent principal et l’agent de durcissement.
Utilisations des colles
Les colles servent principalement à assembler des objets. En choisissant la colle adaptée à l’application et à l’objet, il est possible de coller ensemble un large éventail de matériaux, notamment le métal, le plastique, le bois, le verre, la céramique, la pierre, le papier, le tissu, le cuir, le caoutchouc et la mousse.
Les applications courantes comprennent la fabrication de machines et de véhicules, la construction, la fabrication électronique, l’industrie aérospatiale et la fabrication d’équipements médicaux. Ils peuvent également être largement utilisés dans les travaux de bricolage et de réparation à domicile, ainsi que dans l’artisanat.
Principe des colles
Le principe des colles comprend des interactions mécaniques, chimiques et physiques.
- Interaction mécanique
La colle pénètre dans les pores et les vallées de la surface du matériau, où elle durcit et se forme. - Interaction chimique
Le collage se produit par le biais de réactions chimiques dans lesquelles la colle et l’objet à coller partagent des électrons entre les atomes, c’est-à-dire qu’ils forment des liaisons covalentes. - Interaction physique
La liaison est formée par l’attraction intermoléculaire, appelée force intermoléculaire ou force de van der Waals, qui se produit lorsque la colle et l’objet à coller sont rapprochés au niveau atomique.
Les colles remplissent leur fonction grâce à l’une de ces trois interactions ou à une combinaison de celles-ci. Les impuretés présentes à la surface de l’objet, telles que la saleté ou l’huile, peuvent empêcher l’adhésion, c’est pourquoi la surface doit donc être nettoyée avant le collage.
Types de colles
Les colles peuvent être classées en fonction de leur composition, de leur forme, de leur principe de durcissement et de leur application. Les cas suivants sont classés en fonction de leur principe de durcissement.
1. Colles à prise sèche
Il s’agit de colles dans lesquels le composant solide de la colle est dissous dans un solvant. Lorsque le solvant s’évapore de la colle, celle-ci se solidifie et les objets sont collés ensemble. En général, les colles sèches sont relativement peu coûteuses et faciles à utiliser, mais elles présentent l’inconvénient de dégager une forte odeur de solvant lorsque des solvants organiques sont utilisés.
Les colles à bois sont un autre type de colle sèche. Il s’agit d’une émulsion de résine d’acétate de vinyle à base d’eau, qui prend plus de temps à durcir parce que le solvant est de l’eau, mais qui a l’avantage de dégager peu d’odeur et d’être respectueuse de l’environnement.
2. Colles à durcissement par réaction
Il s’agit de colles dans lesquels une réaction chimique se produit lorsque la colle est retirée du contenant, appliquée sur l’objet et collée, ce qui entraîne le durcissement de la colle et l’acquisition d’un pouvoir adhésif. Les colles époxy à deux composants, les colles époxy à un composant et les colles cyanoacrylates, connues sous le nom de colles instantanées, en sont des exemples.
Les colles à deux composants présentent une excellente stabilité de stockage car la réaction de durcissement est initiée par le mélange de l’agent principal et de l’agent de durcissement. En revanche, les colles durcissant à la chaleur et à l’humidité, comme le cyanoacrylate, peuvent subir une réaction de durcissement dans le conteneur en raison de la chaleur estivale ou de l’absorption d’humidité ; il faut donc faire attention à l’environnement de stockage.
3. Colles photopolymérisables
Les colles photopolymérisables durcissent à la lumière. L’irradiation par la lumière, telle que la lumière ultraviolette, génère des radicaux réactifs et des ions qui initient la polymérisation du monomère, provoquant le durcissement de la colle. Ces derniers durcissent par réaction chimique, ils peuvent également être appelés colles à polymérisation par réaction.
Les colles durcissant aux UV sont utilisées pour coller de minuscules pièces dans les équipements électroniques et optiques. En plus de la lumière UV, d’autres sources lumineuses déclenchent des réactions dans les colles photopolymérisables, notamment la lumière visible et les faisceaux d’électrons.
4. Colles thermofusibles
Les colles thermofusibles sont fondues par chauffage pour lier des objets entre eux, puis durcissent par refroidissement pour former une liaison. Cette méthode présente l’avantage d’une productivité élevée en raison du peu de temps nécessaire à l’application et au durcissement de la colle. Elle est également considérée comme respectueuse de l’environnement car elle ne contient pas de solvants.
Les colles thermofusibles sont disponibles sous forme de bâtonnets, de granulés et de films. Les colles thermofusibles sous forme de bâtonnets sont généralement peu coûteuses et faciles à utiliser. Les colles thermofusibles sous forme de granulés et de films, en revanche, nécessitent l’utilisation d’un équipement spécialisé et sont relativement coûteuses, mais elles permettent d’obtenir un collage plus précis.