o les adhésifs o les caractérisations o Epoxydes o Polyuréthannes o Acryliques o Silicones

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Lucien Normandin
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1 Assemblage par collage : exemples d applications de colles organiques dans le bâtiment ervé Berton SF Composites

2 Plan de la présentation 1.Informations générales sur les marchés des adhésifs 2. Quelques généralités sur le collage o les adhésifs o les caractérisations 3. Les différents adhésifs utilisés dans le bâtiment o Epoxydes o Polyuréthannes o Acryliques o Silicones 4. Les adhésifs à faible impact sur l environnement

3 1.Informations générales sur les marchés des adhésifs Part de marché des différentes familles d adhésifs en Europe 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 Base aqueuse ot-melt Base solvantée Réactives Base polymère Autres 0,05 0,00 Familles d'adhésifs En 2000, le marché européen représentait près de 8,7 milliards d euro et de 2 millions de tonnes. Source : Développement et Conseil

4 1.Informations générales sur les marchés des adhésifs Marché européen des adhésifs par secteurs industriels Emballage 5% 4% Bâtiment 7% 34% 8% Bois Bricolage 15% Assemblage industriel 27% Cuir et chaussure Transports

5 2. Quelques généralités sur le collage Classification des adhésifs selon leur nature chimique Les adhésifs thermoplastiques o acrylates o acryliques o cyanoacrylates o polyamides o polyesters saturés o polychlorures de vinyle o polyacétates de vinyle (EVA) Structure linéaire Structure ramifiée Les adhésifs thermodurcissables o acryliques o polyimides o époxydes o polyuréthannes o polyesters insaturés o silicones o phénols-formols, urées-formols Structure tridimensionnelle

6 2. Quelques généralités sur le collage Selon la classification de Jean-Jacques Jacques Villenave AMOP : Adhésifs à Mise en Oeuvre Physique Θ, p, évaporation

2. Quelques généralités sur le collage AMOP : Adhésifs à Mise en Oeuvre Physique thermofusibles Solide (toutes natures de thermoplastiques : polyamides, polyuréthannes, EVA, polyesters, polyoléfines,

7 2. Quelques généralités sur le collage AMOP : Adhésifs à Mise en Oeuvre Physique thermofusibles Solide (toutes natures de thermoplastiques : polyamides, polyuréthannes, EVA, polyesters, polyoléfines, etc.) + θ - θ Etat fondu joint solide rubans adhésifs et piézosensibles (acryliques) colles en solution ou en émulsion Liquide ou suspension joint solide - Evaporation d eau ou de solvant - Absorption d eau Colles en solution (polychloroprènes, polybutadiènes, PVC) et colles en émulsion (polyvinyliques, acryliques, polychloroprènes)

8 2. Quelques généralités sur le collage AMOC : Adhésifs à Mise en Oeuvre Chimique Réaction chimique Réactifs liquides ou visqueux Polymérisation ou réticulation joint solide par - apport d énergie - contact - durcisseur - activateur (catalyseur, ion métallique, ) - humidité de l air - absence d air - présence d un métal - lumière (ou autres rayonnements : électrons, UV, RX, )

9 Quelques généralités sur le collage Caractérisation des assemblages Les caractérisations des adhésifs Chimiques (PLC, CPG/SM, ATG) Physicochimiques (DSC, IRTF) Rhéologiques (viscosités statiques et dynamiques) Les caractérisations des surfaces Rugosité Mouillabilité polaire, apolaire acido-basicité Les caractérisations mécaniques de l assemblage pelage cisaillement clivage

10 Les polyuréthannes 3. Les différents adhésifs utilisés dans le bâtiment Réaction de polycondensation entre un isocyanate et un polyol associé à une amine Adhésifs bi-composants (ou mastics monocomposants) : joints souples ; joints semi rigides ;

11 3. Les différents adhésifs utilisés dans le bâtiment Les polyuréthannes Propriétés Avantages : Inconvénients : Adhérence sur de nombreux matériaux sensibilité des isocyanates à Joint souple ; l humidité ; Bonne cohésion ; toxicité de certains durcisseurs. résistance aux huiles, à divers agents chimiques.

12 3. Les différents adhésifs utilisés dans le bâtiment Les polyuréthannes Exemples d applications Ensemble frigorifique chambre froide Collage Toitures Collage de vitrage Porte post-formée

13 Les époxydes Réaction de polycondensation cas du monocomposant : BF3 amine ou durcisseur latent 3. Les différents adhésifs utilisés dans le bâtiment C 3 C 3 C 2 C O O O O C C 2 + N N C 3 O n O C 3 O DGEBA DDM N N O O C 3 C 3 O O O n C 3 C 3 O O N N Réaction entre une fonction époxyde et une fonction amine, anhydrides d acides, polyamides,...

14 3. Les différents adhésifs utilisés dans le bâtiment Les époxydes Propriétés Adhésifs structuraux types Adhérence et propriétés mécaniques : - excellente adhérence sur tout type de substrats - joint de colle très résistant à la traction et au cisaillement - résistance au pelage moins bonne (si rigidité élevée) Points positifs : Points négatifs : adhérence élevée ; toxicité ; bon vieillissement ; prix élevés ; faible retrait. fragilité aux chocs

15 3. Les différents adhésifs utilisés dans le bâtiment Les époxydes Exemples d applications Cellement chimique Quelques références commerciales Sika - 3 M Dow ilti enckel..

16 Les silicones Constituant principal : polydiméthylsiloxane terminé par une fonction silanol Réticulation par condensation Réticulation par addition

17 Les silicones Propriétés Avantages : Excellente stabilité thermique (entre 80 et C) Grande inertie chimique Excellente souplesse (jusqu à 700 % d allongement) Bonne tenue aux ultraviolets Bonne adhérence sur certains matériaux Inconvénients : Faibles propriétés mécaniques Coût

18 Les silicones Applications Joint auto-adhésif en élastomère silicone pour l'étanchéité des ouvrants Étanchéïté sanitaires Quelques références commerciales Dow - Sika.

19 Autres adhésifs : Polyesters et vinylesters Métachrylates Acryliques Bitumeux Urées- formols Butyl.

20 4. Les adhésifs à faible impact sur l environnement Systèmes acryliques et vinyliques et époxydiques en phase acqueuse

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