L´adéquation aux matériaux	Types d´adhésifs et leurs utilisations		Les catégories de mastics et leurs utilisations
Introduction	Adhésifs pour métaux	Adhésifs pour céramiques	Introduction
Solvants	Adhésifs pour le bois	Colles pour cuir	Mastics au silicone
Nettoyage de surface	Adhésifs pour matières plastiques	Colles pour papier	Autres mastics
Echec de l´adhésion	Adhésifs pour le verre	Autres adhésifs

 

 

L´adéquation aux matériaux

Introduction

Il est indispensable de maîtriser quelques connaissances des principes physico-chimiques de l´adhésion pour obtenir les meilleurs résultats.

La plupart des échecs peuvent être dus à:

• L´inadéquation entre les adhésifs et les matériaux à coller
• Pour les utilisations durables dans le temps, l´inadéquation entre le type d´adhésif et les conditions environnementales
• L´inadéquation entre le type d´adhésif et les forces auxquelles la liaison adhésive va être soumise pendant sa durée de vie
• Le manque de préparation des surfaces

La sélection de l´adhésif ou du mastic convenant le mieux au travail désiré est critique. Dans le cas d´un échec de l´adhésif, l´observation du type de rupture peut aider à identifier la cause sous-jacente: si l´adhésif laisse des traces sur les deux côtés de la jonction des matériaux (rupture cohésive), le type d´adhésif ou les conditions de séchage ou de durcissement pourraient avoir été inadaptés. Par contre, si l´adhésif laisse des traces sur une seule des surfaces (rupture adhésive), il y a deux possibilités: soit l´adhésif n´est pas adapté à l´autre surface, soit la préparation de l´autre surface n´est pas suffisamment soignée.

Pour comprendre comment les adhésifs agissent, il est indispensable de considérer les forces entre la jonction adhésive et la surface du substrat ainsi que la cohésion interne nécessaire pour conserver les parties ensemble. En pratique, les compositions des adhésifs et des mastics peuvent exploiter une combinaison de forces adhésives et cohésives pour atteindre les propriétés désirées.
L´autre paramètre à prendre en considération est la propriété de mouillage de l´adhésif.

1.    Principaux types d´adhésion

a.    Adhésion par liaisons chimiques

Si des groupes chimiques potentiellement réactifs sont présents sur la surface des matériaux, il est possible de former des liaisons covalentes très fortes. C´est la raison pour laquelle des silanes promoteurs d´adhésion sont utilisés dans des adhésifs destinés au verre ou aux substances minérales dont la surface est riche en groupes hydroxyles qui réagissent chimiquement avec les silanes. Les résines époxy contiennent aussi des groupes réactifs capables de former des liaisons covalentes avec les groupes acides ou hydroxyles sur les surfaces.

Les liaisons ioniques sont presque aussi solides que les liaisons covalentes et ont été utilisées par exemple dans la deuxième génération d´adhésifs dentaires. La présence de fonctions organiques acides dans les polyesters utilisés dans une formulation d´adhésif facilite l´adhésion au métal par formation de sels métalliques sur la surface. Malheureusement, les liaisons ioniques sont sensibles à l´eau et pour cette raison, ces formulations adhésives furent abandonnées dans les générations suivantes d´adhésifs dentaires.

Le troisième type d´adhésion chimique est basé sur la liaison hydrogène. Celle-ci est en général plus faible que la liaison covalente ou la liaison ionique, mais elle peut malgré tout donner d´excellents résultats. La jonction réussie est fondée sur la disponibilité de groupes hydroxyles sur la surface et d´atomes d´oxygène ou d´azote dans l´adhésif et sur la surface des matériaux. Les liaisons hydrogène sont répandues dans les adhésifs d´origine animale ou végétale, ce qui explique leur bonne adhésion aux surfaces de bois ou de papier. Toutefois, ces liaisons sont affaiblies en présence d´humidité.

b.    Adhésion physique

Si les surfaces à coller sont poreuses, les adhésifs peuvent remplir les vides et les fixer ensemble mécaniquement. Certains adhésifs pour textiles sont basés sur ce mécanisme.
Les molécules peuvent porter des charges électriques et cet effet est utilisé en adhésion dispersive quand l´adhésif porte une charge opposée à celle du substrat. Ce sont les forces de van der Waals. Comme elles agissent à courte distance, elles sont surtout utilisées pour les adhésifs et les étiquettes autocollantes. Leur principal avantage est que ces supports peuvent être relativement facilement retirés ou réutilisés.
La jonction de matériaux au point de contact est appelée adhésion diffusive. Elle se produit quand les molécules appartenant respectivement à l´adhésif et au substrat sont solubles l´une dans l´autre. Ce type d´adhésion est utilisé pour coller plusieurs matières plastiques ensemble. Par exemple, un adhésif pour le PVC dur (non plastifié) est basé sur un solvant (le plus souvent une cétone comme la cyclohexanone ou le méthyl éthyl cétone ou encore le tétrahydrofurane ou THF) qui gonfle partiellement la surface de la matière plastique, permettant ainsi aux molécules de polymère de diffuser l´une dans l´autre. Ceci est aussi appelé une soudure à solvant.

 

2.    Mouillage des surfaces

Une bonne jonction adhésive exige que l´adhésif mouille (ou s´étale) sur les surfaces à coller. Le mouillage d´une surface est déterminé par son énergie de surface (force par unité de surface) ou tension de surface (force par unité de longueur). Par conséquent, la capacité d´un adhésif à mouiller une surface dépend du rapport entre sa tension de surface et des forces cohésives dans le liquide qui tendent à le faire rouler en boule.
En résumé, la tension de surface d´un adhésif liquide doit être inférieure à la tension de surface du substrat.

Les métaux et le verre ont des tensions de surface très élevées (>290 dynes/cm) alors que la plupart des polymères (matières plastiques) sont caractérisés par de basses (31-47 dynes/cm), de très basses tensions dans le cas des silicones (21 dynes/cm) et du Téflon™ (18 dynes/cm). Etant donné que l´eau a une tension de surface intermédiaire entre celles des métaux et des plastiques (73 dynes/cm), l´utilisation de l´eau comme solvant des adhésifs pose des difficultés pratiques (voir section sur les solvants). Cette difficulté peut être partiellement surmontée en utilisant des additifs tensio-actifs qui abaissent la tension superficielle.

Un bon mouillage est atteint quand la tension de surface de l´adhésif est inférieure à la tension de surface des surfaces à joindre. Cela explique pourquoi il est si difficile de coller des matériaux dont la tension de surface est basse comme le polyéthylène, le polypropylène, les silicones et le Téflon™. Cela exige une forme de préparation de surface pour augmenter l´activité superficielle.

 

Solvants

A l´exception des adhésifs thermofusibles et de plusieurs adhésifs ou mastics réactifs, les solvants sont communément utilisés dans les formulations pour les raisons suivantes:

• Ajustement de la viscosité
• Facilitation de l´étalement et du mouillage des surfaces à joindre
• Par évaporation, laisser un polymère de force cohésive élevée
• Pour certains plastiques, permettre la soudure

Les solvants sont aussi utilisés pour nettoyer les surfaces. En effet, des souillures superficielles comme les huiles et les graisses (naturellement secrétées par la peau) peuvent abaisser la tension superficielle des surfaces à joindre.
Il convient de distinguer les solvants organiques et l´eau.

1.    Eau

L´eau est bon marché, sans odeur, non toxique et ininflammable: elle est en principe le solvant de choix pour les adhésifs et les mastics.

Par contre, certains adhésifs à base d´eau ont leurs limitations propres et dans la mesure où la performance de l´adhésif est essentielle, il peut être préférable d´utiliser un adhésif à solvant organique (ou sans solvant).

Dans le cas de quelques polymères hydrophiles, en particulier ceux d´origine végétale ou animale, seule l´eau peut être utilisée.

Quelques polymères peuvent être fabriqués par un procédé en émulsion, ce qui leur permet d´être dispersés dans une formulation aqueuse, parfois avec l´addition de petites quantités d´un solvant organique soluble dans l´eau ou bien soluble dans les particules de polymère. Pendant le séchage les particules de polymère coalescent et forment une couche cohésive capable de joindre les parties à coller.

 

2.    Solvants organiques

A cause de craintes concernant la toxicité de certains solvants organiques et le risque associé d´exposition, la variété de solvants utilisés dans les adhésifs et mastics destinés au  grand public a décru récemment. Par contre, pour les applications industrielles, certains adhésifs basés sur les solvants organiques sont difficiles à remplacer car les exigences de performance sont très particulières.

Les solvants organiques facilitent grandement les opérations de nettoyage de surfaces avant application, et l´élimination d´excédents.

Des mélanges de solvants organiques sont aussi utilisés pour éliminer des traces laissées par des étiquettes ou des rubans auto-adhésifs, ainsi que des résidus de mousse polyuréthanne ou des cyanoacrylates sur la peau. Les décapants à peinture peuvent parfois aussi être utilisés dans certains cas.

Il est néanmoins préférable qu´avant d´utiliser ces solvants, le grand public s´informe des précautions d´usage. Des fiches de sécurité sont distribuées aux utilisateurs professionnels qui doivent d´ailleurs être spécialement formés. Les solvants les plus courants disponibles dans les magasins de bricolage ou dans des drogueries sont les suivants:

• Acétone: inflammable, soluble dans l´eau, pratique pour le dégraissage, odeur forte
• Ether de pétrole (pas celui utilisé comme carburant !), kérosène, white spirit (essence minérale): inflammable, insoluble dans l´eau, pratique pour le dégraissage: odeur forte excepté pour des qualités désodorisées
• Méthanol (alcool méthylé), éthanol (alcool dénaturé), isopropanol (alcool isopropylique): inflammables, solubles dans l´eau, moins bon pour le dégraissage: légère odeur.
• Acétate d´éthyle (solvant cellulosique): inflammable, insoluble dans l´eau, bon dégraissant ; odeur forte.

Les solvants chlorés (perchloréthylène, trichloréthylène, chlorure de méthylène, tétrachlorure de carbone) si efficaces sont rarement ou pas du tout disponibles alors que ce sont tous des dégraissants excellents. Le perchloréthylène est encore utilisé dans le nettoyage à sec.

 

Nettoyage de surface

Le mouillage satisfaisant des surfaces à coller ne peut être atteint que s´ils sont très propres. La présence de traces de graisse ou d´huile, y compris du sébum venant du contact avec les doigts, peut affecter la formation d´une liaison adhésive forte. En présence de rouille, de poussière ou de salissures, l´adhésif sera attaché au film de contaminant et non à la surface à laquelle il doit être fixé.

Dans le cas de certains métaux destinés à être utilisés en présence d´humidité, l´adhésif doit être choisi de façon à éviter la formation de rouille sous-jacente.

Il existe plusieurs méthodes de nettoyage des surfaces selon le type de contamination et la qualité de joint souhaitée.

 

a.    Mécanique

La surface est poncée au papier de verre ou avec d´autres abrasifs (sablage). La poussière formée doit être soigneusement éliminée, de préférence avec de l´eau chaude additionnée de détergent. L´abrasion augmente la surface disponible à l´adhésion. Par contre, si la surface est trop irrégulière, le film adhésif risque de s´épaissir ce qui affaiblirait la jonction. Les surfaces de bois doivent être parfaitement jointives et sèches, et tous les débris doivent être éliminés.

b.    Physique

Certains procédés capables de former des sites réactifs sur les surfaces difficiles comme le polyéthylène ne sont disponibles qu´industriellement ; c´est le cas des décharges corona ou à plasma, ou de la fluoruration en phase gazeuse.

c.    Application de primaires

Certaines surfaces poreuses ou devant être protégées de la rouille gagnent à recevoir une couche de primaire. L´application de primaire exige aussi un nettoyage approfondi.

d.    Lavage à l´eau ou au solvant

Les solvants organiques sont en général de bons dégraissants (en particulier les solvants chlorés qui tendent à disparaître à cause de leur toxicité); alternativement, l´eau chaude additionnée de détergent (ou de savon) ou bien l´eau pressurisée peuvent être utilisées avec succès. Le dégraissage à la vapeur est utilisé industriellement.

L´acétone donne de très bons résultats mais doit être utilisé avec précaution du fait de sa capacité à dissoudre certains plastiques et les peintures.

Les nettoyants pour vitres donnent souvent de bons résultats.

e.    Chimique

Certains produits chimiques sont utilisés industriellement pour préparer la surface des matériaux, en particulier les métaux qui deviennent plus réceptifs au mouillage. Les surfaces d´acier galvanisé peuvent être traitées par des solutions d´acide phosphorique alors que le mélange sulfochromique est utile pour d´autres surfaces métalliques à nettoyer et au verre. Les solutions fortement alcalines (15% de soude caustique – hydroxyde de sodium – dans l´eau) sont très efficaces dans certains cas. Tous ces mélanges sont très corrosifs et ne peuvent être mis en œuvre en toute sécurité que par du personnel qualifié.

Echec de l´adhésion

Par l´observation et par l´analyse des causes d´une rupture de la jonction adhésive, il est possible d´éviter des erreurs répétées comme la préparation inadaptée des surfaces, ou d´améliorer la sélection de l´adhésif.

La première étape consiste à identifier la localisation de la rupture de l´adhésion:

Rupture cohésive	Rupture adhésive	Rupture adhésive et cohésive	Rupture structurelle

 

• Rupture cohésive: les deux surfaces sont recouvertes d´adhésif qui s´est séparé ; cause probable: sélection incorrecte de l´adhésif.
  
  
• Rupture adhésive: l´adhésif s´est décollé d´une des surfaces ; cause probable: mauvaise préparation de la surface.
  
  
• Rupture adhésive et cohésive.
  
  
• Rupture structurelle: la rupture s´est faite dans un des matériaux à joindre ; cause probable: le matériau ne convient pas à l´usage auquel il est destiné.
  
  

La conception de la jonction doit aussi être prise en considération. Comment les forces conduisant à la rupture sont-elles appliquées ?

• Est-ce que la jonction a été ouverte en tirant les surfaces perpendiculairement l´une à l´autre ? Exemple: le papier peint se décollant en présence d´humidité excessive.
• Est-ce que la rupture de la jonction s´est faite dans le plan ? Exemple: assemblages en menuiserie ou décollement de carrelage en cas de propagation de crevasses dans le sol ou dans les murs.
• Est-ce que la jonction s´est rompue hors du plan ? Exemple: laminés ou composites soumis à des forces importantes ou aux vibrations.

Les conditions environnementales doivent aussi être prises en considération: lumière (en particulier les UV), l´humidité, les températures de service élevées, ou au contraire très basses rendant l´adhésif cassant.

 

Types d´adhésifs et leurs utilisations

Adhésifs pour métaux

Très souvent, les colles et les mastics sont vendus comme compatibles avec de nombreux matériaux. Cela a l´avantage d´éviter de conserver plusieurs types d´adhésifs en fonction de travaux futurs de bricolage. Il faut cependant être conscient que certains types d´adhésifs sont généralement plus performants que d´autres. Cela peut être important pour certains travaux.

Les métaux posent souvent des difficultés particulières à cause de leur propension à être contaminés par la graisse, les souillures ou la rouille. La préparation de surface doit être particulièrement soigneuse (voir section sur le nettoyage des surfaces).

Les meilleurs types d´adhésifs pour les métaux sont en général réactifs. A cause de leur réactivité, certaines précautions sont nécessaires (gants, lunettes) pour éviter le contact avec la peau ou les yeux: voir à ce propos la section sur la santé, la sécurité et l´environnement.

 

1.    Adhésifs époxy

Les adhésifs époxy sont en deux composants (la résine époxy et l´agent vulcanisant) qui doivent être intimement mélangés avant utilisation. Quand de faibles quantités suffisent, il est plus pratique de se procurer les deux composants dans des seringues dont les pistons sont pressés simultanément de sorte que leurs quantités relatives sont correctes.

Parce que la réaction chimique entre les deux composants démarre dès qu´ils sont mélangés, la durée de vie en pot (le temps s´écoulant jusqu´à ce que la viscosité double) ou la durée ouverte (le temps pendant lequel une jonction adhésive peut être réalisée) sont limités. En règle générale, plus la prise de l´adhésif est rapide, plus la durée de vie en pot est réduite.

Après la prise de l´adhésif, l´adhésion définitive se développe progressivement jusqu´à durcissement complet.

Les produits du commerce sont disponibles en plusieurs versions selon leur vitesse de prise.

Le tableau suivant donne une indication de leur vitesse à 20°C.

Type d´adhésif époxy	Rapide	Normal	Lent
Durée de vie en pot (± durée ouverte) @ 20°C	90 secondes	5 minutes	10 heures
Temps de durcissement	4 heures	4 heures	24 heures

 

Naturellement, plus la température d´application est basse, plus ces temps sont allongés, sans dépasser une limite inférieure indiquée par le fabricant. Inversement, le chauffage des parties assemblées dans un four jusqu´à 100°C raccourcira le temps de durcissement et résultera en général en une meilleure adhésion.

Une fois que les deux composants sont intimement mélangés en quantités égales, les pièces à coller doivent alors être recouvertes d´un mince film d´adhésif et pressées ensemble. N´importe quelle méthode peut  être utilisée (ruban, élastique, pinces, etc.) pour les maintenir jusqu´à durcissement complet.

L´excès d´adhésif peut être éliminé par un solvant organique (acétone, white spirit ou essence minérale).

2.    Adhésifs au méthacrylate

Les adhésifs au méthacrylate sont fréquemment utilisés dans la construction des automobiles à cause de leur capacité à faire adhérer le métal aux matières plastiques. Ils reposent sur le principe d´une polymérisation initiée par un activateur. On les appelle parfois « adhésifs acryliques de deuxième génération ». Ils sont particulièrement adaptés aux objets fabriqués en cuivre, bois, verre, aluminium, la pierre et quelques matières plastiques.

Ces adhésifs sont disponibles en deux versions:

• L´adhésif est dispensé à partir d´un tube sur une des parties à coller, et l´activateur sur l´autre
• Les deux composants sont dispensés à partir d´une double seringue puis mélangés avant utilisation

Une jonction adhésive est formée après quelques minutes, et l´adhésion définitive après quelques heures.
En général, les adhésifs au méthacrylate sont moins sensibles si les parties métalliques ne sont pas complètement dégraissées. En plus, ils sont généralement meilleurs pour le remplissage des espaces libres entre les pièces à joindre.

 

3.    Adhésifs au cyanoacrylates (« supercolles »)

Les adhésifs au cyanoacrylates sont très rapides étant donné qu´ils se rigidifient en quelques secondes à l´abri de l´air, au moment où les pièces sont assemblées.

Les meilleurs résultats sont obtenus avec de petites pièces. Les surfaces doivent être parfaitement planes (ou ajustées) et propres.

Il faut se rappeler que les adhésifs au cyanoacrylates collent presque instantanément à la peau: il faut donc porter des gants en latex au moment de les utiliser.

 

Adhésifs pour le bois

Différents types de colles à bois sont utilisés selon que le bois doit être conservé à l´extérieur ou à l´intérieur.

1.    Adhésifs pour usage intérieur

a. Adhésifs vinyliques et acryliques

Les adhésifs vinyliques sont des dispersions d´acétate de polyvinyle dans l´eau. Ils ont un aspect laiteux mais sont incolores après séchage. Des formulations à séchage rapide sont disponibles.

Leur usage principal est pour la menuiserie intérieure, à l´abri de l´humidité.

Les surfaces doivent être planes, poncées et libres de poussière. Le bois huileux ou ciré doit d´abord être dégraissé au moyen d´un chiffon imprégné de solvant.

Une mince couche de colle est appliquée à la brosse sur les deux côtés des pièces à joindre. Il est nécessaire de serrer les pièces ensemble jusqu´à ce que la colle soit tout à fait sèche.

Tout excès peut être essuyé avec un chiffon humide tant que la colle n´a pas encore séché.

D´autres adhésifs vinyliques (aussi dénommés latex synthétiques) sont utilisés pour coller les tapis et les carreaux de plastique. Les latex vinyliques sont bien adaptés au PVC mais les latex acryliques sont plus polyvalents.

La colle vinylique destinée au bois se fixe moléculairement et mécaniquement sur le substrat sans film, et nécessite un bon contact entre les surfaces à coller. En restauration, les surfaces ne sont jamais parfaitement en contact et la mise sous pression peut provoquer des dégradations. Sa réversibilité à l'eau n'est pas non plus assurée.

b. Colles anciennes d'origine animale

Historiquement, les colles synthétiques ont progressivement remplacé les colles anciennes d'origine animales principalement à cause de leur commodité d'utilisation et de leurs performances adhésives. A l'heure actuelle, ces colles sont couramment utilisées en menuiserie et pour la fabrication de meubles d'usage courant. Cependant, pour l'ébénisterie et spécialement pour la restauration de meubles anciens et pour la marqueterie, les colles synthétiques ont montré leurs faiblesses après un certain nombre d'années:

- Colles époxy: excellente adhésion au métal et au bois et bon accrochage mécanique dans les pores du bois, et moyen avec l'écaille et la corne. Par contre, quand l'air ambiant est asséché (chauffage central en hiver), l'humidité du bois ne peut traverser le film de colle et peut conduire à de la condensation et la formation de moisissures pourrissant le bois. En restauration, si les deux composants de la colle n'ont pas été mélangés en bonnes proportions, la marqueterie peut se décoller obligeant d'éliminer mécaniquement la résine durcie. Dans certains cas, la résine a pénétré le bois rendant impossible son élimination.

- Colles au Néoprène semi-contact: elles vieillissent relativement rapidement et ne conviennent pas à la restauration à cause de leur irréversibilité.

La colle utilisée au XVIIème siècle avant l'avènement des colles synthétiques a d'abord été préparée à partir des vessies natatoires de l'esturgeon. Comme la vessie natatoire se dilate et se contracte en permanence durant la vie du poisson, les fibres de collagène qui entrent dans sa constitution sont très souples. La colle qui en est dérivée forme un joint élastique qui ne durcit jamais complètement.

Devant la raréfaction des sources de colle de vessie natatoire, les ébénistes se sont tournés vers un mélange de colle d'os et de colle de nerf. Comme cette colle n'adhère pas chimiquement au métal utilisé en ébénisterie, elle est additionnée d'ail qui joue le rôle de tensio-actif. L'accrochage est amélioré en traçant des sillons griffés dans le métal.

A défaut de la colle de vessie natatoire, ou de colles d'os ou de nerf, pour les utilisations courantes, la colle de peau de lapin (ou colle Totin) peut donner des résultats satisfaisants. La colle est fournie en plaques ou en poudre (cette dernière peut contenir plus d'impuretés) qui se conserve indéfiniment. Pour l'emploi, les plaques ou la poudre sont diluées dans 90% d'eau à 60°C puis la colle est maintenue à cette température au bain-marie (sans bouillir).

La colle de peau de lapin a d'autres usages comme l'encollage de la surface du bois dans la fabrication d'icônes, pour la dorure (encadrements), l'enluminure et en mélange avec le gesso, la préparation des toiles pour la peinture artistique.

2.    Adhésifs pour usage extérieur

a.    Colles au polyuréthane

Les colles à bois au polyuréthane réagissent à l´humidité présente même sur le bois sec et forment des liaisons très fortes, même avec d´autres matériaux comme la mousse isolante au polystyrène, les tissus de verre et la brique ou le béton.
Ces colles sont généralement colorées, ce qui implique que tout excès doit être éliminé avant durcissement.

b.    Colles de contact au néoprène (polychloroprène)

Les adhésifs de contact sont le plus souvent utilisés pour coller des laminés sur le bois (ou bien les panneaux de particules, le liège, etc.). Ils sont vendus sous forme de liquides ou de gels, ces derniers étant particulièrement utiles pour les surfaces verticales.

Ces adhésifs sont appliqués sur les deux surfaces à coller avec un peigne et laissés sécher pendant quelques minutes jusqu´à ce que la surface ne soit plus collante au doigt. Les deux surfaces doivent ensuite être mises en position avec soin, par exemple en les séparant temporairement avec des morceaux de carton. Les cartons sont ensuite retirés un à un tout en pressant les deux surfaces l´une contre l´autre. Par après, on place un panneau au-dessus et on frappe toute la surface avec un marteau. On peut aussi utiliser des serre-joints quand cela est possible tout en évitant de laisser des marques dans le bois.

Il y a trois sortes de colles au néoprène:

• La colle au néoprène liquide. Elle contient un solvant volatil et inflammable exigeant une bonne ventilation. L´adhésion est instantanée.
• La colle au néoprène en gel. Elle ne coule pas et peut être appliquée comme une pâte. Elle est idéale pour des supports verticaux ou des plafonds. Sinon, elle se comporte comme une colle liquide.
• Le mastic de néoprène. Il est plus épais que le gel et est très utile pour coller des surfaces inégales. Les précautions sont les mêmes qu´avec les autres colles au néoprène.

c.    Adhésifs « marins »

Ces adhésifs ont en général deux composants (un liquide et une résine formaldéhyde/résorcinol en poudre) et sont formulés pour résister à l´immersion dans l´eau douce ou salée.

Il faut être attentif à éviter tout contact avec la peau car la colle est irritante.

Tout excès peut être essuyé avant la prise avec un mélange d´alcool et d´eau. Après cela, l´excès peut être poncé.

d.    Adhésifs thermofusibles

Les adhésifs thermofusibles sont vendus sous forme de baguettes qui sont insérées dans un « pistolet » spécial chauffé électriquement. En tirant sur la gâchette, le liquide visqueux est extrudé sur une des surfaces à coller puis durcit en moins d´une minute par refroidissement.
Les adhésifs thermofusibles pour le bricolage ne sont pas parmi les plus solides. Par contre, ils sont pratiques, notamment pour la construction de modèles et de maquettes. L´absence de solvants est aussi un avantage.

 

Adhésifs pour matières plastiques

Une des difficultés à surmonter en collant des plastiques est l´identification du type de matière plastique.

Certains plastiques ne peuvent pas être collés par des procédés conventionnels:

• Le polyéthylène, le polypropylène (sacs en plastique, isolation de tuyaux, jouets, conteneurs comme des seaux, fibres de tapis)
• La silicone (moules ou instruments pour la cuisine)
• Le polytetrafluoroéthylène ou Teflon™ (revêtements anti-adhésifs)

 

Par contre, d´autres plastiques peuvent être aisément collés si l´adhésif approprié est utilisé:

a.    Les plastiques durs comme le PVC non plastifié (tuyaux d´égout, châssis de fenêtres), les polyamides (Nylon™, Rilsan™ dans les composants électriques), le polystyrène (boîtiers électroniques, mousse isolante).

Les meilleurs résultats sont obtenus avec les colles époxy ou polyuréthane. La colle de bricolage au polystyrène est une solution de ce plastique dans un solvant (acétone). Il est recommandé pour le collage du polystyrène comme la mousse isolante ou les modèles réduits. La colle est transparente et sèche rapidement. Tout excès peut être éliminé grâce à un dissolvant.

La colle cellulosique est surtout utilisée en bricolage pour réparer la porcelaine, les objets décoratifs ou les modèles réduits. La liaison n´est pas particulièrement solide, mais le temps de prise court facilite le montage. C´est un adhésif de contact, ce qui signifie que les deux surfaces doivent d´abord être enduites avant l´assemblage. Une liaison permanente se forme après 24 heures. La colle est semi-transparente et supporte l´humidité ou la chaleur, dans certaines limites.

b.    Le PVC plastifié (également appelé « vinyle »: les ballons de plage, les imperméables, les couvertures de sièges, l´isolation des câbles électriques)
Il est nécessaire d´utiliser des colles formulées spécialement pour le PVC plastifié. En cas de crevaison, la colle est appliquée avec une rustine faite de vinyle transparent.
Les plastiques peuvent aussi être joints l´un à l´autre par une technique de soudure (« soudure au solvant »): un solvant organique est appliqué sur chaque surface afin de l´attaquer légèrement puis les surfaces sont pressées ensemble. Cette technique dépasse la portée de ce site.

 

Adhésifs pour le verre

1.    Adhésifs durcissant à la lumière

On peut profiter de la transparence naturelle du verre en utilisant une formulation particulière d´adhésif réagissant à la lumière (particulièrement les UV). Le durcissement peut être très rapide en absence d´air, après que les parties ont été assemblées.

Ces adhésifs peuvent aussi être utilisés pour fixer le verre à certaines matières plastiques.

2.    Adhésifs au cyanoacrylate

Les adhésifs au cyanoacrylate doivent être spécialement formulés pour le verre. En effet, la plupart des adhésifs courants au cyanoacrylate ne se fixent pas bien au verre lisse, et sont surtout utilisés pour des fixations rapides ou temporaires.

Ces adhésifs sont utiles au cas où les adhésifs photosensibles sont inutilisables quand le verre est opaque à la lumière.

Il faut prendre des précautions durant l´utilisation à cause parfois de la haute toxicité de certaines de ces colles.

 

Adhésifs pour céramiques

Le terme céramique désigne en général:

• • Le carrelage
  • La porcelaine
  • La poterie ou la faïence

Les travaux impliquant la céramique peuvent être très différents car le carrelage est destiné à être fixé aux murs ou au sol alors que la poterie ou la porcelaine nécessitent parfois des réparations.

1.    Carrelage

Le carrelage est collé à des sols ou des murs parfaitement plats avec une colle spécialement formulée pour carrelages. Cette colle est disponible soit en poudre destinée à être mélangée à l´eau, soit prête à l´emploi en seaux. Certains adhésifs pour carrelage sont spécialement formulés pour usage externe.
Contrairement au ciment, l´adhésif pour carrelage est suffisamment collant à l´état pâteux pour retenir le carrelage posé sur une surface verticale.
Le ciment remplissant l´espace entre les carrelages ou jointoiement est du mortier liquide ou coulis de ciment. Il est disponible en plusieurs couleurs, soit en poudre ou prêt à l´emploi.
L´adhésif pour carrelages est appliqué au peigne, ce qui permet d´ajuster la position désirée sur le support. Tant qu´il est humide, il a suffisamment d´adhérence immédiate pour éviter que le carrelage glisse ou tombe d´un mur.
Il est recommandé d´appliquer un produit de scellement sur le jointoiement dans les espaces sanitaires par pulvérisation pour éviter la pénétration d´humidité.

2.    Poterie, faïence et porcelaine

En ce qui concerne la poterie, les réparations doivent être aussi peu visibles que possible. Si la poterie est destinée à un musée, la réparation est conventionnellement apparente.
Des formulations spéciales sont recommandées selon le type de réparation:

• Pour fixer deux morceaux qui s´ajustent parfaitement, il faut utiliser des adhésifs au cyanoacrylate ou aux époxy rapides. On applique une couche mince de part et d´autre, on maintient ensemble pendant 15 secondes à une minute jusqu´à durcissement partiel, et enfin on continue de maintenir les morceaux ensemble avec du ruban adhésif ou un élastique jusqu´à durcissement complet.
• Les crevasses peuvent être remplies avec certaines colles très fluides au cyanoacrylate.
• L´excédent de colle peut être éliminé avant durcissement complet avec un chiffon imprégné de méthanol (alcool à brûler ou alcool dénaturé).

 

Colles pour cuir

En ce qui concerne le cuir, le cas le plus fréquent est celui d´une semelle à recoller. On utilise pour ce faire des adhésifs de contact ou des colles spéciales pour cuir exemptes de solvants organiques. Ces colles sont très flexibles et conviennent parfaitement à cet usage.
Les adhésifs de contact sont formulés à partir de Neoprène (chloroprène) dissous dans un solvant organique.
Il faut d´abord nettoyer les surfaces à coller au méthanol ou à l´alcool à brûler (ou dénaturé). Ensuite, les deux surfaces sont enduites d´adhésif et laissées à sécher pendant quelques minutes jusqu´à ce qu´elles ne soient plus collantes au toucher. Enfin, il faut les presser ensemble. A ce moment la force adhésive est déjà assez grande. Malgré tout, il est conseillé de fixer les parties ensemble pendant quelques heures.

 

Colles pour papier

Les utilisations non professionnelles des colles pour adhésifs sont nombreuses et font appel à des solutions techniques différentes:

1.    Colles pour papiers peints

Les colles pour papier peint sont préparées à partir de paillettes de méthylcellulose, mélangées à de l´eau pour obtenir une pâte. Ces colles existent en plusieurs qualités selon le poids du papier à coller. Les fabricants conseillent aussi d´augmenter la concentration d´adhésif sec pour les papiers les plus lourds.
Ces colles sont aussi disponibles dans une formule prête à l´emploi.
Selon les données sur ces colles dans Wikipedia, les pâtes pour papiers peints sont caractérisées par une viscosité de cisaillement typique et un pouvoir collant immédiat élevé à l´état humide. Ces propriétés sont nécessaires pour ralentir la pénétration de la colle dans le papier et dans le mur, et pour ralentir la vitesse de fixation afin de laisser le temps de positionner correctement le papier sur le mur.
Il faut appliquer la colle à la brosse sur le papier peint pour laisser l´humidité de l´adhésif détremper et pénétrer. Le papier va se dilater avant qu´il ne soit accroché au mur, ce qui pourrait provoquer des bulles d´air verticales dans chaque panneau quand la colle sèche des bords vers le centre. Si le papier peint est constitué de fibres de verre ou de non-tissé – car ce type de papier ne se déforme pas – l´adhésif est directement appliqué sur le mur.
Le papier peint est parfois vendu pré-encollé. Avant utilisation, le papier est trempé dans une gouttière remplie d´eau.
Pour faciliter l´élimination subséquente du papier peint, il est conseillé de protéger un plafonnage neuf par une couche de peinture primaire.

2.    Colles de bureau

A l´origine, les colles pour papier utilisées dans les bureaux et les écoles étaient faites à partir de gomme arabique. La gomme arabique convient très bien à cet usage, mais elle est malheureusement sensible à l´humidité. La gomme arabique a été progressivement remplacée par des colles au caoutchouc contenant des solvants organiques. La pratique du reniflage de colle a conduit au remplacement presque complet par des colles en bâton, et par des dispersions aqueuses de polymères. Les colles en bâton furent mises sur le marché par Henkel en 1969 ; elles seraient basées sur le poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) et sont en principe sans solvants organiques et non-toxiques.
Les colles en aérosol sont très pratiques pour coller de grandes surfaces de papier ou de carton, et évitent d´utiliser une brosse. Toutefois, les gaz propulseurs sont très inflammables et leur utilisation est progressivement contrôlée par la législation européenne sur les Composés Organiques Volatils (COV) qui contribueraient à la formation d´ozone troposphérique.

 

Autres adhésifs

Adhésifs au latex naturel

Les colles vendues comme adhésifs au latex « naturels » sont en fait une formulation complexe contenant plusieurs ingrédients dont la plupart sont renouvelables.

Un fabricant décrit la composition de sa colle comme un mélange de latex naturel, d´huile de lin cuite, d´eau, d´extrait de pelure d´orange (un mélange de terpènes), de l´huile de romarin (un autre mélange de terpènes), de caséine de lait, d´argile et d´un préservatif de la famille des thiazoles.

Elles ne peuvent être utilisées qu´à l´intérieur pour coller les tapis, le linoléum, les tissus, le papier, le jute ou le carton. Elles deviennent très dures après séchage.

Tout surplus doit être d´abord amolli avec un hydrocarbure (essence ou White Spirit) puis lavé à l´eau savonneuse et à la térébenthine.

Les utilisateurs doivent être conscients de la forte odeur aromatique qui peut s´atténuer avec le temps, et de la difficulté de retirer les tapis ou le linoléum sans endommager le parquet sous-jacent.

 

 

Les catégories de mastics et leurs utilisations

Introduction

Les mastics sont une catégorie d´adhésifs et sont principalement utilisés pour:

•    La prévention du passage d´humidité, d´eau ou d´air ou le calfeutrage
•    La fixation de parties dont les surfaces sont inégales

En général, les mastics ont une élasticité supérieure et un pouvoir adhésif inférieur à ceux des colles.

Le rebouchage ou l´égalisation de surface consiste à boucher des imperfections de surface dans un but décoratif ou de finition intérieure.

Si les matériaux à calfeutrer ont des coefficients de dilatation différents, les mastics doivent avoir suffisamment d´élasticité pour compenser les changements de dimensions tout en adhérant aux surfaces. Les murs intérieurs de nouvelles constructions qui ne se sont pas encore stabilisés sur leurs fondations peuvent former des petites crevasses ou des fentes.
La sélection du mastic dépend donc d´un travail donné et en particulier d´une estimation de mouvement qui peut se produire après que le mastic est sec et complètement polymérisé.
Les mastics de construction sont classés selon leur mouvement maximum ou encore le changement dimensionnel qu´ils peuvent supporter avant rupture, comme dans le tableau suivant.Par exemple, un mastic capable de supporter un changement dimensionnel de 10% peut remplir une crevasse de 3 cm qui peut s´agrandir jusqu´à 33 mm sans se fendre.

Catégories d´adhésifs et élasticité

Catégories de mastics	Changement dimensionnel maximum, %	Exemples
Rigides	0	Mastic de peintre (craie et huile de lin), polyester chargé
Plastique	5-12,5	Dispersions acryliques, silicone-acryliques, mastics bitumineux
Elastique	15-33	Silicones, polyuréthanes, polysulfures

 

A cause du développement du double vitrage remplaçant le simple vitrage, le mastic de peintre fabriqué à partir d´huile de lin et de craie n´est presque plus jamais utilisé. Une fois sec, il durcit et devient incapable de supporter des changements dimensionnels.

Le polyester chargé est composé d´un plastifiant et d´une poudre à mélanger avant usage dans les proportions dépendant de la viscosité cherchée. La pâte est utilisée pour réparer les carrosseries de voitures ou de bateaux. Après durcissement (environ une demi-heure à température ambiante) tout excès doit être poncé puis la surface peinte.

Les mastics plastiques peuvent fluer facilement en réponse à une force mais ont tendance à casser si celle-ci est appliquée répétitivement.

Les mastics élastiques peuvent aussi changer de forme en réponse à une force, mais comme les caoutchoucs, ils peuvent reprendre leur forme originale quand la force n´est plus appliquée. Tant que les changements dimensionnels restent dans certaines limites, ils peuvent supporter indéfiniment des mouvements répétitifs.

Certains mastics sont formulés pour combiner des propriétés élastiques et plastiques.

La norme ISO 11600 (1993) définit les classes auxquelles les mastics de construction appartiennent. En principe, la classe est imprimée sur l´étiquette du produit sous forme de code. Les mastics de classe G sont réservés aux vitrages, alors que la classe F est adaptée à des éléments opaques. La lettre est suivie par un nombre définissant l´aptitude du mastic à retrouver sa forme originale après déformation. Il y a quatre sous-classes: 7,5, 12,5, 20 et 25 correspondant respectivement à la déformation maximale relative aux dimensions initiales.

Enfin, les classes de mastics 20 et 25 sont réparties en deux sous-classes selon le module sécant qui peut soit être élevé (sous-classe HM) sit bas (sous-classe LM). En termes simples, un mastic à module élevé est plus raide. Cela veut dire que les mastics à module élevé sont préférés quand leur résistance doit être importante, alors que les mastics à modules bas peuvent s´allonger sans grande résistance.

Le tableau suivant résume les utilisations principales des mastics à module HM, LM et moyen.

 

Modules de mastics typiques selon utilisation

Module	Utilisation principale
Elevé (HM)	Double vitrage
Moyen	Calfeutrage
Faible (LM)	Indiqués pour les substrats poreux dont les mouvements sont importants ; gainage

L´autre propriété importante des mastics est leur compatibilité avec les conditions extérieures ou intérieures.

Comme pour les adhésifs une bonne préparation des surfaces à mastiquer est indispensable: celles-ci doivent être sèches, libres de poussière et dégraissées. Les crevasses et les fentes doivent d´abord être ouvertes en V avec un outil approprié. Si l´on place du ruban de masquage sur les bords de la zone à mastiquer, le résultat peut être esthétiquement plaisant même pour les non-experts.

Les crevasses profondes doivent d´abord être bouchées par un matériau de soutien comme une tige de renfort d´envers souple dont la largeur est au moins de 25% supérieure à l´espace à remplir.

Comme pour les adhésifs, plusieurs chimies sont utilisées pour formuler des mastics aux propriétés différentes, ou bien pour satisfaire la demande de produits bon marché. Les chapitres suivants décrivent les principaux types que l´on trouve dans le commerce.

Mastics à la silicone

Les mastics à la silicone sont en général considérés comme de qualité supérieure grâce à leur durabilité, flexibilité et résistance aux intempéries. Il y a deux types principaux de mastics à la silicone selon la méthode de polymérisation. Quel que soit leur type, ils peuvent être formulés pour être opaques ou transparents, et peuvent également contenir un biocide pour empêcher la formation de moisissure noire sur la surface dans des conditions humides.

Les mastics à la silicone sont réactifs dans le sens qu´ils polymérisent en présence de l´humidité naturellement présente dans l´air. Selon le système utilisé, ils peuvent émettre une odeur (alcool ou vinaigre) pendant quelques jours jusqu´à ce que la réaction soit terminée. La polymérisation est en deux étapes: en quelques minutes la surface n´est plus collante mais il faut parfois plusieurs semaines avant que les propriétés définitives soient atteintes.

Certains fabricants ajoutent des diluants pour abaisser le coût. Dans la plupart des cas, ce n´est pas un inconvénient parce que le mastic polymérisé va se contracter légèrement, laissant une surface concave. Dans certains cas, le diluant peut tacher des surfaces comme le marbre. Il faut alors choisir un mastic adapté à la pierre naturelle si on veut éviter cet inconvénient.

Le tableau suivant résume les propriétés et les utilisations les plus courantes des deux principales catégories de mastics à la silicone, selon leur système de polymérisation.

Systèmes de polymérisation des mastics à la silicone (polymérisation à température normale – un composant ou RTV-1)

Type de polymérisation	Temps de polymérisation	Adhésion	Incompatibilités	Autres propriétés
Acide (acétoxy)	Rapide	Bonne	Métaux (corrosion)	Odeur de vinaigre pendant la polymérisation
Neutre (oxime, alcoxy ou benzamide)	Plus lent	Plus faible	Aucune (sélectionner des types non tachants pour la pierre naturelle)	Excellente résistance à la chaleur et aux hydrocarbures, pas d´odeur de vinaigre pendant la polymérisation

 

Les silicones sont généralement difficiles à peindre, surtout si la peinture est à base d´eau.

Autres mastics

Plusieurs types de mastics sont disponibles pour des applications moins exigeantes, par exemple quand les considérations économiques sont plus importantes. Ils se retrouvent souvent dans les mêmes marchés. Les plus connus sont cités dans le tableau suivant.

 

Mastics sans silicone

Type de mastic	Principales propriétés et utilisations
Butyle	Faible perméabilité au gaz; excellent isolant thermique et éléctrique; utilisé en construction, fabrication d´automobiles et d´éléctromenager, réparation des revêtements de toits en caoutchouc, entretien. Disponible en rubans, en pains et en cartouches.
Asphalte (bitume)	Résiste à l´eau et aux hydrocarbures (huile, carburants) ; utilisé pour les chemins d´accès
Polyuréthane	Remplissage des crevasses ; la mousse a des propriétés isolantes
Polysulfures	Résistance aux hydrocarbures (carburants) ; principalement utilisés pour les doubles vitrages et la construction des aéroports
Polymères hybrides	Tenaces mais moins résistants au vieillissement que les silicones ; non tachants ; principalement utilisés dans les transports
Acrylique	Dispersions acryliques dans l´eau ; peuvent être peints : principalement utilisés en construction quand la souplesse et la résistance à l´eau sont moins critiques.

 

Introduction	La nature est notre guide
Résumé chronologique	1. Latex de caoutchouc
Un art ancien	2. Les ruches
1. Goudron de bouleau	3. Nids d'oiseaux
2. Colles animales	4. Termites
3. Colles minérales et ciments	5. Balanes
4. Caoutchouc naturel	6. Geckos
5. Résines synthétiques	7. Résine de pin (ou colophane ou brai grec)
	8. Autres adhésifs végétaux
	Sources

 

 

Introduction

Pendant longtemps les êtres humains ont réussi à joindre ou à coller des matériaux ensemble dans plusieurs buts : la construction de maisons, d'outils, d'armes ou de machines (probablement très rudimentaires) et la décoration.
En conséquence, plusieurs techniques permettant la liaison permanente entre plusieurs substrats ou éléments ont été développées. Les adhésifs (ou colles) et les mastics font partie de ces techniques. La liaison par soudure en est un exemple ainsi que le rivetage, la jonction par tenon et mortaise, la ligature, l'utilisation de poids et de contrepoids, etc.
Les techniques de liaison développées initialement par l'homme ont probablement été inspirées par la nature. Par exemple, certains insectes, les araignées et les oiseaux sont capables de former des composites de fibres naturelles avec leurs propres secrétions et plusieurs mollusques se fixent solidement aux rochers. On peut raisonnablement avancer que les propriétés collantes du goudron de bouleau, du latex de l'hévéa, de l'albumen des œufs ou de la pâte d'amidon ont été exploitées très tôt par les premiers humains. Il est aussi probable que les propriétés adhésives du sang humain aient été découvertes il y a longtemps. D'après les recherches archéologiques, il est probable que les premières tentatives de collage par les humains ont précédé la période néolithique (environ 8000 avant JC) dans laquelle les premières preuves directes de l'utilisation des colles ont été observées.
On accepte généralement que l'évolution chronologique de l'acquisition des connaissances soit la suivante:

Résumé chronologique des types d'adhésifs et leur évolution:

• 3 000 000 avant JC : jonction de cellule à cellule, moules, araignées, abeilles et guêpes, bigorneaux...
• 2 800 000 avant JC: (Paléolithique): Goudron de bouleau (premières traces d'utilisation)
• 8 000 avant JC : (Néolithique): Goudron de bouleau
• 5000 avant JC : Mésopotamie (Babylone): protéines de sang animal, résines de plantes (colophane) et asphalte
• 3500 avant JC : Egypte : colles bouillies (peaux d'animaux, etc.)
• 1500 avant JC : Aztèques : sang d'animaux et ciment naturel de caoutchouc (latex d'hévéa)
• 1841: Procédé de vulcanisation >>> premiers adhésifs de synthèse
• 1902: Bakelite
• 1921: Principes de chimie macromoléculaire de Max Staudinger
• 1902-1940: caoutchouc synthétique (PolyButadiène); silicones; époxy; polyuréthanes...
• 1952: Cyanoacrylate (Spergle™ ou super colle)

Un art ancien

1. Goudron de bouleau

Durant la période néolithique, c'est-à-dire vers 8000 avant JC, les hommes utilisaient une résine issue des bouleaux pour fixer les pointes de sagaies et les lames de haches.

La plus ancienne production et utilisation de goudron de bouleau a été identifiée en Italie sur le site acheuléen (Paléolithique inférieur) de Campitello. Cet adhésif a également été utilisé au Paléolithique moyen, au Mésolithique et plus fréquemment au Néolithique.

Quand l'homme des glaciers « Ötzi » fut découvert, on trouva des outils et des morceaux de tissu, dont une hache faite de bois d'if dont la lame était fixée par du goudron de bouleau et des lanières de cuir.
La sève de bouleau est un liquide comestible que l'on collecte des arbres à l'issue de l'hiver. Le goudron de bouleau n'est pas fabriqué à partir de sève, mais à partir de l'écorce chauffée en absence d'air, comme pour le charbon de bois. Une huile noire est collectée au pied du four puis refroidie dans l'eau. Des recettes détaillées expliquant la manière de procéder sont faciles à trouver et l'équipement nécessaire est disponible par internet. L'huile est ensuite réduite par ébullition lente à découvert (à cause des fumées) jusqu'à épaississement mais avant qu'elle ne carbonise. Après solidification, le goudron peut être conservé indéfiniment et fondu avant usage, comme les colles thermoplastiques utilisées aujourd'hui pour les adhésifs thermofusibles.
Le goudron d'écorce de bouleau est un adhésif très efficace avec une excellente résistance à l'humidité: il était utilisé pour rendre étanche les coutures en cuir des mocassins et des bottes. Il était aussi communément utilisé pour réparer des poteries et pour attacher des pointes de flèches. Comme il n'est pas cassant, il peut servir à remplir des espaces comme un mastic.

2. Colles animales

Le bouleau ne pousse pas naturellement dans les climats plus tempérés, ce qui fait que d'autres solutions ont dû être trouvées.

On a découvert des indications archéologiques selon lesquelles les protéines extraites par ébullition prolongée et par hydrolyse partielle de la peau, des os, des sabots de chevaux ou des tendons étaient utilisées même par les Neandertal. Par contre, les preuves écrites les plus anciennes datent de 2000 ans avant JC en Egypte, où l'usage de ce type de colle dans la fabrication de l'ameublement a probablement commencé.

Les guides de survie expliquent comment fabriquer de la colle à partir de cuir brut. Il faut d'abord attendrir le cuir dans l'eau bouillante, puis le couper en petits morceaux et le remettre à l'ébullition pendant plusieurs heures. Ensuite, les parties restées insolubles sont filtrées et l'eau réduite jusqu'à épaississement. Plus la colle est concentrée, plus elle sèchera vite. Il est également possible de durcir la colle complètement ; elle se conservera mieux à l'abri de l'humidité. La colle de cuir était utilisée notamment dans la fabrication d'arcs composites.

La colle de poisson a été inventée en Irlande à la fin du 19ème siècle. Jusqu'à l'invention des colles époxy, la publicité vantait la propriété qu'a la colle de poisson raffinée d'attacher des métaux entre eux. Cette propriété est probablement exagérée. Le plus grand défaut de cette colle était qu'elle restait soluble dans l'eau après séchage.

L'albumen de blanc d'œuf est utilisé pour fixer les feuilles d'or utilisées en enluminure.

Les colles de caséine sont faites en précipitant la caséine du lait avec du vinaigre. Les grumeaux formés sont neutralisés aux cristaux de soude, ce qui les remet en solution et les épaissit. Le lait maigre donne les meilleurs résultats. Les colles de caséine peuvent être réduites en poudre par séchage d'abord en exprimant au torchon l'eau résiduelle, puis dans l'air, et enfin par broyage. Avant utilisation, la poudre est mélangée à l'eau jusqu'à la consistance du miel puis appliquée. Les colles à la caséine sont utilisées en menuiserie.

Le sang animal est un déchet d'abattoir. La partie adhésive est l'albumen contenue dans le sérum sanguin. L'ajout de chaux et d'un alcali à des mélanges albumen-eau améliore les propriétés adhésives. L'industrie du contre-plaqué est un consommateur important des adhésifs dérivés du sang car ils sont relativement résistants à l'humidité après compression à chaud. Aujourd'hui, on a tendance à utiliser dans la fabrication du contre-plaqué des colles synthétiques au formol et à la mélamine à cause de la meilleure résistance à l'humidité et à la plus grande disponibilité. Bien entendu, l'intérêt plus grand pour des matières premières renouvelables et biodégradables peut augmenter la part de marché de ces adhésifs basés sur le sang, jusqu'au moment où des colles synthétiques biodégradables seront disponibles en volumes importants.

3. Colles minérales et ciments

En Mésopotamie, les résurgences de bitume ont été utilisées pour en extraire l'asphalte. Les composants volatils du pétrole s'évaporent, laissant un résidu collant ou solide noir. En 6000 avant JC, l'asphalte naturel était exploité pour en faire du mortier de construction. Plus tard, l'asphalte fut utilisé pour calfater les navires, pour fabriquer des bijoux et pour fixer des mosaïques ou des pièces d'armes. En Amérique du Nord, les Amérindiens asphaltaient leurs paniers pour les rendre étanches et pour fixer les pointes de flèches. Aujourd'hui, l'asphalte est fabriqué industriellement à partir de résidus de distillation du pétrole ou de la houille, et est régulièrement utilisé pour fixer des panneaux d'isolation ou des ardoises de toit.
Historiquement, les premiers ciments minéraux connus furent abondamment utilisés par les Romains à partir de chaux, de cendres volcaniques et de brique pulvérisée (venant de l'argile), calcinés ensemble puis broyés. Les ciments minéraux durcissent en présence d'eau grâce à la formation d'hydrates cristallins. Le mortier est un mélange de ciment et de sable alors que le béton est fait à partir de ciment et d'agrégats. Le ciment est presque exclusivement utilisé en construction.
Par extension, les ciments dentaires sont faits en mélangeant une poudre avec un liquide, mais c'est là que s'arrête la similitude. La poudre est un oxyde de métal alcalin et le liquide est acide. Le sel de métal formé joue le rôle de matrice de cimentage.
Les ciments minéraux ne sont pas autrement pris en considération dans ce site car beaucoup de leurs propriétés sont différentes de celles de la plupart des adhésifs et mastics.

4. Caoutchouc naturel

Le caoutchouc naturel est fabriqué en coagulant la sève de l'arbre Hevea. Un liquide stable et visqueux se forme par mélange avec un solvant hydrocarboné et un peu d'alcool.
Les propriétés du caoutchouc naturel furent grandement améliorées par les recherches de Charles Goodyear ( à l'état brut, le caoutchouc naturel devient soit collant et fluide quand il fait chaud, soit cassant quand il fait froid).
Les premiers imperméables furent fabriqués par Macintosh en collant deux épaisseurs de tissu ensemble avec du caoutchouc dilué dans du naphta.
En 1841, la découverte accidentelle de la vulcanisation du caoutchouc au moyen de soufre a résolu le problème de l'amollissement du caoutchouc quand il est chauffé en présence d'huile ou de carburant. C'était la première fois qu'une substance naturelle était modifiée chimiquement pour en améliorer les propriétés.
Les ciments de caoutchouc utilisés pour réparer les chambres à air des pneus contiennent des additifs réticulants pour éviter qu'ils ne fondent par temps chaud.

5. Résines synthétiques

En 1862, A. Parkes réussit à fabriquer le celluloïd semi-synthétique en mélangeant la nitrocellulose et le camphre. La nitrocellulose était trop cassante pour être utilisée comme adhésif.
La première résine totalement synthétique fut la Bakélite, une substance phénolique thermodurcissable inventée par le Belge Leo Bakeland en 1907. La Bakélite est un matériau dur et moulable mais ne convenant pas comme adhésif. La même chimie fut exploitée plus tard pour imprégner des tissus ou du papier.
Aujourd'hui, les panneaux de fibres et de particules sont faits en chauffant sous pression des copeaux de bois ou de la sciure avec des résines amino-formaldéhyde. Depuis que le formaldéhyde est classifié comme potentiellement cancérigène, les teneurs en résidus sont maintenus dans les limites strictes.
Plusieurs nouveaux caoutchoucs synthétiques comme le polychloroprène, le Buna (polybutadiène) et les silicones furent synthétisés pendant la Seconde Guerre Mondiale. Suivirent les résines époxy, les polyuréthanes et enfin les adhésifs au methacrylate et au cyanoacrylate (super colle ou Superglue™). De nouvelles technologies de séchage basées sur l'irradiation UV et les faisceaux d'électrons apparurent pour éliminer les solvants volatils. Ce procédé nécessite des résines et des additifs spéciaux.

 

La nature est notre guide

L'étude de la nature a révélé plusieurs exemples d'utilisation d'adhésifs qui continuent d'être une source d'inspiration.

1. Latex de caoutchouc

Une bonne force adhésive dépend du poids moléculaire du liant résinique. Malheureusement, les hauts poids moléculaires augmentent la viscosité des résines en solution, rendant l'utilisation difficile ou modifiant les autres propriétés de la colle. Par exemple, les latex qui sont très utilisés en peinture ont été inventés il y a longtemps par la nature. Celle-ci a montré la voie des émulsions modernes comme les peintures acryliques ou les dispersions de colles. La résine y est sous forme de particules microscopiques suspendues dans l'eau en présence de tensio-actifs, comme dans la sève de l'Hévéa.

2. Les ruches

La cire utilisée pour construire les ruches à miel est appliquée sous forme liquide grâce à la chaleur du corps de l'abeille, comme un adhésif thermofusible.

Le Naw (ou hulusheng en Chine) est un orgue à bouche utilisé en Thaïlande du Nord. Les tuyaux sont collés à une calebasse évidée par de la cire d’abeille.

Nids de guêpes : plusieurs espèces de guêpes sociales construisent leurs nids à partir de matériaux proches mâchés et mélangés à des fibres de bois. Les nids résistent à l'eau grâce à la richesse en proline des mucoprotéines de la salive, proches de l'exosquelette de chitine de la guêpe, qui sèche et devient irréversiblement une surface repoussant l'eau.

3. Nids d'oiseaux

Les nids d'hirondelles sont bien connus mais ont un usage temporaire. Ils sont construits avec de la terre agglomérée par de la salive contenant de l'imucine, une glycoprotéine.
La salive sèche de la salangane à nid blanc (Aerodramus fuciphagus) et de la salangane à nid noir (Aerodramus maximus) est comestible et d'usage courant dans la confection de soupe de nids d'hirondelles, une spécialité chinoise. Les salanganes déposent des filets entrelacés de salive pure secrétée par des glandes situées sous leur langue.

4. Termites

Les nids de termites sont parfois attaqués par d'autres insectes. Quelques espèces de termites ont développé des techniques de défense utilisant une excroissance frontale projetant un liquide collant sur leurs attaquants. Le liquide durcit rapidement au contact de l'air, emprisonnant rapidement les fourmis ou d'autres termites. Parfois, les contractions sont si violentes que les termites s'auto-détruisent (autothyse).

5. Balanes

Les balanes sont des mollusques aquatiques qui s'attachent solidement à des surfaces dures, comme les coques de navires (bio-encrassement), les rochers ou les baleines. Les balanes produisent les fixations les plus solides et les plus durables de tout le monde aquatique. Ces mollusques secrètent des protéines polyphénoliques que l'on étudie aujourd'hui pour des applications dentaires et médicales à cause de leur résistance aux antibiotiques. Un enzyme, le polyphénol oxidase, provoque la réaction de la protéine avec un bisphénol formant ainsi une protéine insoluble (tannage).

6. Geckos

Les geckos sont capables d'attacher et de détacher leurs doigts adhésifs en l'espace de millisecondes en courant jusqu'à 1 mètre par seconde sur n'importe quelle surface. L'adhésif sur les orteils de geckos diffère totalement des adhésifs conventionnels. En effet, les adhésifs autocollants sont difficiles à enlever une fois appliqués. Les doigts de geckos sont couverts de réseaux de fibres branchés comme des cheveux (setae) formés par de la kératine hydrophobique raide qui agit comme un lit de ressorts anguleux. Il en résulte une force d'adhésion similaire à celle des autocollants. Les setae sont autonettoyants et sont capables de servir continuellement pendant des mois en usage continuel même en milieu sale. Les setae de geckos résistent à la fixation inappropriée et sont capables de s'attacher et de se détacher rapidement. D'après les savants, des nanostructures adhésives inspirées des geckos pourraient devenir la colle de l'avenir.

7. Résine de pin (ou colophane ou brai grec)

La colophane provient de l'exsudation du pin en réponse à une blessure. La colophane distillée comme telle est un matériau cassant fondant entre 80° et 90°C dont les propriétés adhésives sont trop faibles pour un usage courant. En mélange, elle peut être utilisée pour protéger les arbres des insectes grimpants ou comme cire à cacheter. Des dérivés obtenus par modification chimique sont couramment utilisés dans des formulations d'adhésifs thermofusibles et d'adhésifs de contact, ( et aussi pour la fabication de peintures et d´encres). La colophane telle quelle est utilisée pour améliorer l´adhérence des crins de l´archet sur les cordes du violon.  La première utilsation de colophane dans ce but eut lieu à Cremona ( Italie) ville d´origine du Stradivarius.

8. Autres adhésifs végétaux

L'amidon extrait de nombreuses plantes comme la pomme de terre, le riz, le tapioca, et ainsi de suite est aussi un adhésif utile bien que son usage soit limité par sa faible résistance à l'humidité et par sa propension à la moisissure. Les adhésifs à base d'amidon sont utilisés pour la fabrication du carton ondulé et du papier peint, par exemple. Les anciens Chinois et les Egyptiens étaient capables d'utiliser les adhésifs basés sur l'amidon dans la fabrication du papier ou du papyrus. Chauffés dans l'eau, les grains d'amidoplastes s'hydratent (absorbent l'eau), se gonflent et s'épaississent formant un liquide visqueux, un gel ou une pâte. La pâte peut être utilisée pour attacher le papier au bois. Une fois sèche, la pâte devient relativement dure et cohésive tout en conservant ses propriétés adhésives. Sa mauvaise résistance à l'humidité limite l'utilisation de cette pâte. Peut-être certains d'entre nous ont-ils déjà utilisés cette colle pour fabriquer des cerfs-volants, avec du papier et du bambou.

 

Sources

•  L'ART DE FAIRE DIFFERENTES SORTES DE COLLES.  par Duhamel Du Monceau, de l'Académie Royale des Sciences (1771).

 

 

 

 

 

 

• Adhesives.org
• Primitiveways.com
• Wikipedia.org

Introduction

De nombreux pays ont introduit une réglementation assez extensive pour identifier les dangers intrinsèques des produits chimiques et pour contrôler leurs utilisations quand celles-ci peuvent soumettre la santé humaine et l'environnement à des risques potentiels. La réglementation part du principe que les consommateurs - ou le public en général - sont moins informés à propos des dangers potentiels des substances qu'ils utilisent (les bricoleurs tombent aussi dans cette catégorie). Un autre présupposé est alors que les utilisateurs professionnels sont plus exposés aux ingrédients d'adhésifs parce qu'ils en font un usage régulier, ils sont en général mieux formés et par conséquent plus susceptibles de respecter les précautions nécessaires.

L'étiquetage conforme sur les emballages d'adhésifs et de mastics est aussi une obligation légale, et la plupart des fabricants vont habituellement au-delà du minimum requis pour s'assurer de l'utilisation de leurs produits en toute sécurité en même temps que de la satisfaction du client. Par exemple, le règlement européen CLP (CE) n ° 1272/2008 relatif à la classification, l'étiquetage et l'emballage des substances et des mélanges fournit des pictogrammes CLP et la signification des codes connexes visant à avertir sur les risques et les dangers possibles.

Il est évident que lorsque les fabricants ont le choix entre deux ingrédients d'adhésifs qui remplissent la même fonction de manière satisfaisante, ils choisissent celui qui est le moins dangereux et le moins cher. Toutefois, si l'un d'entre eux est plus cher ou si sa classe de danger est plus élevée, il faut nécessairement adopter un compromis. Par conséquent, la présence d'un ingrédient dangereux sera signalée par l'information de sécurité sur l'étiquetage et dans la fiche de sécurité du produit. Celle-ci n'est en général pas fournie au consommateur, mais seulement aux utilisateurs professionnels. Cependant, elle est en général mise à la disposition de tous sur internet. Cette présence d'une substance dangereuse est parfois rendue nécessaire pour des raisons de performances du produit ou de coût.

Parmi les adhésifs et les mastics en particulier, plusieurs parmi les plus performants sont très réactifs ou contiennent des solvants organiques. Il en résulte des dangers spécifiques. En conclusion, pour les utiliser en toute sécurité, il est indispensable d'avoir un minimum de compréhension de ces dangers potentiels et des précautions à prendre durant l'utilisation.

Certains pourraient affirmer que la meilleure précaution est d'éviter d'utiliser des produits contenant des ingrédients dangereux, notamment ceux qui sont classés cancérigènes, toxiques à la reproduction, mutagènes ou persistants dans l'environnement. Malgré l'état d'avancement de la technique, ils seront probablement déçus des résultats qu'ils obtiendront avec des adhésifs et des mastics ne contenant que des ingrédients inoffensifs, à moins que leurs exigences ne soient en rapport avec une performance moindre.

Heureusement, les précautions à prendre lors de l'utilisation des adhésifs et des mastics sont évidentes :

1. Les utilisateurs professionnels doivent toujours lire et comprendre la fiche de sécurité légale ou se la faire expliquer
2. Lire au préalable les informations fournies par le fabriquant sur l'étiquette ou sur la notice
3. En cas de doute, demander au vendeur ou contacter directement le fabricant grâce au numéro de téléphone généralement présent sur l'étiquette
4. Ne jamais utiliser un adhésif pour un usage non prévu par le fabricant
5. Ne jamais mettre les adhésifs et les mastics en contact avec la peau ou la nourriture, ou ingérés à moins que l'usage en contact avec la peau soit spécifié ou approuvé pour le contact alimentaire (ex. : gomme arabique) ou médical (ex. : adhésifs dentaires, autocollants pour sous-vêtements, bandages autoadhésifs)

 

Précautions générales de sécurité

 

Incendie/explosion

La substitution des solvants chlorés (qui sont en général peu inflammables) par d'autres solvants organiques a augmenté le risque d'incendie et/ou d'explosion. Pour réduire le risque (en particulier avec les produits en aérosol) :

• S'assurer d'une bonne ventilation chassant les vapeurs de la zone de travail
• Eviter les étincelles ou les flammes nues ; ne pas fumer
• Préférer les solvants moins volatils, si on a le choix

 

Exposition par inhalation

Certains solvants organiques (acétone, alcool dénaturé ou méthanol, pétrole ou white spirit, etc.) sont parfois nécessaires comme ingrédients d'adhésifs ou pour le dégraissage préliminaire, ou pour essuyer l'excès de colle.

La plupart des solvants d'usage courant sont peu toxiques mais si l'exposition est prolongée, il peut s'ensuivre des vertiges ou une indisposition, spécialement si l'odeur est forte. Il faut arrêter le travail et ventiler la zone de travail.

 

Exposition de la peau

Sauf si la quantité de colle est faible, il est nécessaire de porter des gants et des lunettes de protection car la colle est difficile à éliminer par essuyage ou par lavage à l'eau. Toute trace de colle à solvant ou sans solvant sur la peau doit être éliminée par essuyage avec un chiffon de coton ou d'ouate imprégnée de solvant, puis lavée à l'eau et au savon. Il peut être nécessaire de refaire la couche protectrice grasse de la peau avec une lotion. Le lien suivant renvoie vers un site (en anglais) donnant des indications sur l'élimination de résidus collants par des produits d'usage courant comme le beurre de cacahuètes ou la pâte dentifrice :
http://tipnut.com/25-helpful-items-to-remove-sticky-adhesive-goo/

Le contact accidentel de la colle avec l'œil (spécialement les colles qui réagissent à l'humidité comme les cyanoacrylates et les polyuréthanes réactifs) peut être très dangereux et l'aide d'un médecin doit être recherchée immédiatement.

Pour une utilisation occasionnelle ou pour un travail délicat, les gants à usage unique en latex ou en polyéthylène comme ceux utilisés pour les travaux de peinture, peuvent suffire. Pour une utilisation plus intensive, le tableau de compatibilité suivant doit être pris en considération (source : « Guide de résistance chimique Ansell, 7ème édition »).

Type de matières de gants et solvants d'usage courants

*Utilisation modérée

TB = Très bon

B = Bon

M = Moyen

NR = Non Recommandé

Solvant	Néoprène	Latex naturel ou caoutchouc	Butyle	Latex Nitrile
Acétone	B	TB	TB	NR
*Acétate d’éthyle	B	M	B	M
Ethanol (alcool dénaturé)	TB	TB	TB	TB
Essence/pétrole (sans plomb)	B	NR	M	TB
Hexane	M	NR	NR	TB
Isopropanol (alcool isopropylique)	TB	TB	TB	TB
Diluant pour vernis	B	M	M	NR
Méthanol (alcool méthylique)	TB	TB	TB	TB
Térébenthine	B	M	M	TB
White Spirit (naphte)	TB	M	M	TB
*Xylène	NR	NR	NR	M

 

Exposition de l'environnement

La colle non utilisée doit être remise dans son emballage original et déposée à des points de collecte de déchets chimiques ou dans les déchetteries.

Etant donné le besoin de réduire les émissions de substances organiques volatiles dans l'atmosphère, préférez les adhésifs à base d'eau ou sans solvants, à moins que le besoin d'une performance spécifique ne soit requis.

 

 

ABS

L´ABS est un copolymère thermoplastique (fusible) fabriqué à partir d´acrylonitrile (CH2=CH-CN), de butadiène (CH2=CH-CH=CH2) et de styrène (CH2=CH-C6H5). Il est utilisé pour fabriquer des pièces moulées ayant une bonne résistance aux chocs.

Acétate de polyvinyle

L´acétate de polyvinyle (PVA) est un polymère de l´acétate de vinyle de formule CH2=CH2-O-CO-CH3, généralement en dispersion dans l´eau. Il est couramment utilisé dans les liants pour mortier et pour les adhésifs. L´acétate de vinyle peut aussi former des copolymères avec l´éthylène appelés EVA (éthylène – vinyle acétate).

Acrylique

Se dit d´un polymère fabriqué notamment à partir d´acrylates et/ou de méthacrylates, généralement en dispersion dans l´eau. Les polymères acryliques ont une bonne tenue au jaunissement et au vieillissement en général. Ils servent de liant dans la fabrication de peintures.

Acétone

L´acétone est un solvant volatil et inflammable ayant une odeur forte, très utile pour le dégraissage. Sa formule chimique est CH3-CO-CH3.

Adhésif (Manuel de classification des adhésifs et mastics de ASC-CATIA-FEICA, 2012)

Un adhésif est une préparation qui adhère ou lie ensemble deux ou plusieurs substrats. Les adhésifs peuvent avoir une origine naturelle ou synthétique. Le terme adhésif est général et peut couvrir, entre autres, un ciment, une colle, un mucilage ou une pâte. Ces termes sont souvent interchangeables.

Adhésif de contact

Un adhésif qui dans une première étape est habituellement étalé sur les deux côtés d´objets à coller. Ensuite, après une courte période de séchage, les objets peuvent être pressés ensemble pour former une liaison forte entre eux.

Adhésif réactif

Un adhésif capable de former des liaisons fortes entre objets à fixer quand il réagit avec un ingrédient externe (un agent rétifiant, un catalyseur, l´humidité, une substance inactivant un inhibiteur), ou activé par une source d´énergie externe (lumière, chaleur, radiation).

Adhésifs structurels

Les adhésifs structurels sont généralement capables de fabriquer des structures supportant des charges ; ils sont souvent plus résistants que les substrats à fixer.

Agent réticulant ou rétifiant

Substance initiant la réaction de polymérisation d´un adhésif réactif, le transformant irréversiblement en un réseau polymérique infusible.

Adhésif thermofusible

Un adhésif à l´état solide à température normale qui fond par chauffage puis qui se solidifie de nouveau en refroidissant.

 

Caséine

Protéine de lait. C´est la partie du lait qui par exemple forme la peau lorsqu´on le fait chauffer ou bouillir.

Catalyse

Se dit de conditions permettant d´accélérer une réaction chimique (comme une prise de colle réactive) dans des mêmes conditions de température. La catalyse hétérogène utilise une surface active alors que la catalyse homogène utilise un catalyseur dissous dans le milieu réactionnel. Les colles ou les mastics utilisent plutôt des catalyseurs homogènes. Par exemple, les mastics au silicone contiennent une très faible concentration de dérivés d´étain pour accélérer la réaction avec l´humidité.

Cationique

Se dit de fonctions porteuses de charges électriques positives dans les molécules. Pour assurer la neutralité électrique, ces molécules sont en présence d´anions de charge équivalente. L´attraction entre les ions de charges opposées facilite l´adhésion à des substrats inorganiques comme les dents, par exemple.

Cellulose

Polymère naturel dérivé des plantes, insoluble dans l´eau et constitué de chaînes de sucre (dont l´élément répétitif est le -D-glucose). La cellulose peut être transformée chimiquement pour la rendre plus soluble, par exemple dans les colles pour papier peint. La cellulose est le constituant principal des végétaux.

Chlorure de polyvinyle

Ou encore, PVC : polymère fusible contenant du chlore, très résistant au vieillissement, et abondamment utilisé en construction. Le PVC est utilisé par exemple en construction pour les châssis de fenêtres, les tuyaux d´évacuation des eaux usées (liés entre eux par une colle PVC) et aussi pour les poches de sang utilisées en chirurgie.

Ciment (Free Dictionary, traduction française)

1. Un matériau de construction fabriqué à partir de calcaire calciné et broyé en fine poudre, qui peut être mélangé à l´eau et ensuite versé pour former une masse solide, ou utilisé comme ingrédient pour le mortier ou le béton.
2. Une substance qui durcit en agissant comme un adhésif ; colle.

 

Classes de durabilité (EN 204):

Classe D1, pour l'intérieur où le taux d'humidité du bois n'excède pas 15%.

Classe D2, pour l'intérieur, occasionnellement en contact avec de l'eau de ruissellement ou de condensation pendant de courtes périodes, et/ou occasionnellement soumis à une humidité élevée, à condition que le taux d'humidité du bois n'excède pas 18%.

Classe D3, à l'intérieur en contact fréquent mais de courte durée avec de l'eau de ruissellement ou de condensation et/ou très exposé à une humidité élevée. A l'extérieur, protégé des intempéries.

Classe D4, à l'intérieur en contact fréquent et de longue durée avec de l'eau de ruissellement ou de condensation. A l'extérieur exposé aux intempéries, mais protégé par un revêtement de surface adéquat.

 

Cohésion

Se dit de la résistance interne d´un solide à la rupture sous l´effet d´une contrainte.

Colle

Une préparation adhésive utilisée pour attacher des objets l´un à l´autre.

 

Corona (traitement)

Procédé de « combustion froide » de la surface d´une matière plastique par un passage très rapide (une fraction de seconde) dans un plasma consistant en un gaz ionisé par un arc électrique. L´oxydation superficielle de la matière plastique permet d´augmenter la tension de surface, ce qui améliore la mouillabilité ou l´adhésion par les colles, les peintures ou les encres.

Cyanoacrylate

Le cyanoacrylate de méthyle (CH2=C(CN)-CO-O-CH3) a la propriété de polymériser très rapidement par un mécanisme cationique en présence d´humidité. C´est le constituant principal des colles au cyanoacrylate.

Durée de vie en pot (AFNOR, 1973)

À une température considérée, temps s´écoulant entre le moment où l´on ajoute à une colle l´agent réticulant, et le moment où la colle ne peut plus être appliquée par suite de l´élévation de sa viscosité.

 

Emulsion

Se dit d´une dispersion très fine d´un liquide immiscible dans un autre liquide, aidé par un tensio-actif. Le tensio-actif se dispose à la surface des gouttelettes afin de les stabiliser et d´éviter que le liquide le moins dense surnage. Par exemple, la moutarde sert de tensio-actif pour émulsionner l´huile dans le vinaigre. Le lait ou le latex de l´hévéa sont des exemples d´émulsions d´origine naturelles.

Epoxy

Se dit de composés chimiques contenant le groupe réactif CH2OCH- . Les résines époxy ont la propriété de réagir avec des amines et de former des réseaux polymériques dont la cohésion est élevée. Dans les formules d´adhésifs époxy à deux composants, la résine époxy est mélangée au moment de l´emploi avec la même quantité de résine contenant des groupes amines.

Ethylène

Gaz inflammable d´odeur douce et fruitée servant de matière première de base dans l´industrie chimique, notamment pour la fabrication d´EVA ou copolymère éthylène –acétate de vinyle. Ce gaz est aussi présent dans la nature car il sert à faire mûrir les fruits.

Fongicide

Les fongicides sont parfois ajoutés aux mastics destinés aux milieux humides pour éviter l´apparition superficielle de moisissures.

Latex (Larousse)

1. Émulsion de composition variable sécrétée par certaines plantes (comme par example l´hévéa) et ayant souvent un aspect laiteux.
2. Nom générique des émulsions aqueuses de certaines substances macromoléculaires synthétiques. (Ces latex, obtenus par polymérisation « en émulsion », sont utilisés dans les industries du textile, des colles, des mastics, des auto-adhésifs, des peintures, du papier, etc.)

 

Marouflage

Le marouflage est une opération destinée à éliminer par pression au moyen d´une éponge, d´un rouleau ou d´une brosse l´air emprisonné sous le matériau à coller.

 

Mastic (Manuel de classification des adhésifs et mastics de ASC-CATIA-FEICA, 2012)

Un mastic est généralement un matériau ductile et flexible utilisé pour combler des fentes ou des joints qui n´exigent pas une liaison structurelle. Le mastic, initialement un liquide plus ou moins visqueux, placé entre deux matériaux solides opposés, se transforme lui-même en un solide (par évaporation de solvant, par réaction chimique, ou les deux) et se fixe sur les surfaces respectives. Par conséquent, il peut suivre les mouvements du joint sans perte d´adhésion. La raison d´être d´un mastic est d´éviter une absorption excessive d´eau, la pénétration d´autres liquides, de substances gazeuses ou de particules dans l´air. Un mastic a les propriétés adhésives et cohésives nécessaires pour former un joint d´étanchéité.

 

Méthyl Cellulose

Dérivé de cellulose dispersible dans l´eau, très utilisé dans les colles pour papier peint.

Mucilage (Futura-Sciences)

Le mucilage est une substance polyosidique (composée de glucides) présente chez de nombreux végétaux. Cette substance gonfle au contact de l´eau et forme une solution visqueuse (gel), parfois collante. Ce mucilage sert à stocker l´eau, chez les plantes succulentes notamment (cactus et plantes grasses), mais aussi de colle à insectes (plantes carnivores).

 

Néoprène

Le Néoprène est un nom de marque déposé par DuPont de Nemours, le premier caoutchouc synthétique qui fut inventé en 1931. Il est fabriqué en solution ou en émulsion à partir de chloroprène de formule CH2=CH-CCl=CH2.

Pâte

Une préparation liquide visqueuse utilisée pour attacher des objets ensemble si elle a des propriétés adhésives.

Pégosité ou adhérence instantanée (AFNOR 1981)

Faculté d´un adhésif de maintenir ensemble instantanément deux supports. Le terme anglais « tack » est fréquemment utilisé pour « pégosité ».

 

Polyéthylène

Polymère fusible fabriqué à partir d´éthylène, un gaz de formule CH2=CH2. Le polyéthylène est fréquemment transformé en films et sert à fabriquer des sacs. Sa surface a une faible tension superficielle et est généralement difficile à coller. Le traitement corona améliore ses capacités à être collé).

Polypropylène

Polymère fusible fabriqué à partir de propylène, un gaz de formule CH2=CH-CH3. Le polypropylène a une tension de surface basse qui le rend difficile à coller à moins d´utiliser des systèmes spéciaux ou le traitement corona. Le polypropylène peut être transformé en fibres textiles (tapis, cordes, sacs).

Polyuréthane

Les résines de polyuréthane sont vendues soit sous forme de mousses isolantes préformées, soit sous forme de préparations contenant des fonctions chimiques réactives appelées isocyanates qui agissent comme des précurseurs. Lors de l´emploi et en présence d´humidité, ces fonctions dégagent du gaz carbonique à effet moussant utiles pour le calfeutrage. Dans les adhésifs, ces fonctions créent des liaisons chimiques très stables avec certains substrats comme le bois, par exemple.

 

Préparation

Une préparation est un mélange de plusieurs substances chimiques d´origine naturelle ou synthétique adaptées à des applications spécifiques. Ce terme est interchangeable avec « formulation » ou « mélange ». Le terme « compound » d´origine anglaise est traduit par « composé chimique ».

 

Prise

La réaction de polymérisation se produisant dans un adhésif réactif.

 

Silicone

Se dit d´un polymère semi-inorganique de formule générale -(SiO2-O)n-. Selon leur usage, les silicones sont commercialisés soient sous forme de produits finis (articles de cuisine, joints), d´émulsions (produits pour coiffure) ou de préparations durcissant au moment de l´emploi (mastics, produits pour moulage dentaire). Les silicones ont une résistance très élevée au vieillissement mais leur faible tension superficielle les rend difficiles à peindre ou à coller.

Tack

Le « tack » est le mot anglais utilisé pour la pégosité (voir ce mot) ou adhérence instantanée.

Temps (d´assemblage) ouvert

Voir temps de travail.

Temps de prise

Le temps nécessaire pour former une liaison suffisamment forte quand deux objets ou plus sont attachés avec un adhésif.

Temps de travail ou temps ouvert (AFNOR 1973)

Temps s´écoulant entre l´application de l´adhésif ou de la colle et l´assemblage des éléments encollés.

 

Tensio-actif

Se dit d´une substance qui assure la compatibilité avec l´eau d´une substance hydrophobe. Les tensio-actifs contenus dans les détergents nettoient en soulevant et en dispersant les souillures présentes sur les surfaces.