Les colles de synthèse

Les colles de synthèse regroupent les colles dîtes "modernes", on les trouve principalement dans les tubes du commerce. Pour bien comprendre comment elles collent, je vous invite à lire d'abord la partie "L'adhérence de la colle"

Il existe différents types de colle de synthèse, dont en voici quelques exemples :

 

  • Les polyuréthanes
  • Les époxys
  • Les cyanoacrylates
  • Les acrylates
  • Les vinyliques
  • Les hotmelts (colles thermofusibles)

 

Dans cette partie, nous expliquerons trois types de colle : les cyanoacrylates, les époxys et les polyuréthanes.

Les colles cyanoacrylates

Utilisation

Découverte en 1951 par Harry Coover et Fred Joyner, la colle cyanoacrylate, appelée également glue, est une colle puissante et rapide. Elle est plutôt utilisée pour coller des petites surfaces. Elle est capable de coller la plupart des matériaux. C'est l'une des colles les plus utilisées pour les travaux de précision. Mais attention, elle est légèrement toxique et irritante.

Comment collent-elles ?

Sous leur forme liquide, les cyanoacrylates sont sous forme de monomère.  Pour une meilleure utilisation, les colles cyanoacrylates sont mélangées à des ingrédients pour rendre la colle plus visqueuse. Cette fluidité la rend très efficace car elle pénètre facilement dans les aspérités du matériau à coller.

Au contact de l'humidité de l'air, des molécules d'eau, les cyanoacrylates se polymérisent très rapidement selon le schéma ci dessus qui montre la polymérisation du 2-Cyanoacrylate de méthyle. Les polymères forment ainsi un réseau solide entre les deux matériaux.

Polymérisation du 2-Cyanoacrylate de méthyle - commons.wikimedia.org (libre de droit)
Polymérisation du 2-Cyanoacrylate de méthyle - commons.wikimedia.org (libre de droit)

Les colles époxys

Utilisation

Les colles à base d'époxydes (appelé "époxy" par abus de langage) sont essentiellement utilisées pour coller des métaux par exemple pour la fabrication de containers car elles sont très résistantes (jusqu'à 40 MPa). Mais elles sont aussi capables de coller de nombreux autres matériaux.

Comment collent-elles ?

Les colles bi-composants (deux composants) à base d'époxydes sont constituées de monomères époxyde et d'un durcisseur qui, au contact de l'un et l'autre, vont engendrer une réaction de polymérisation et donc donner des polymères qui vont, comme nous l'avons déjà vu, former un réseau solide entre les deux matériaux. La colle Araldite en est un exemple. Cette colle est composée d'une résine époxyde et d'un agent polymérisant, le 1,4,7,10-tétraazadécane. Pour qu'elle puisse coller, il est nécessaire de mélanger à parts égales ces deux composants. Ce qui nous donne une résine qui durcit en quelques heures à température ambiante, elle est semi-transparente et très visqueuse.

les polyuréthanes

Il existe deux types de colles à base de polyuréthane : les mono ou bi-composants.

Les mono-composants

Utilisation : Elle est utilisée pour coller des  matériaux poreux comme le bois,  la mousse polystyrène ... et de plastiques ou de métaux comme l'aluminium.


Comment colle t-elle ?  Elle est composée d'isocyanates* contenant des prépolymères qui vont se polymériser également sous l'influence de l'humidité ambiante, des molécules d'eau.

Les bi-composants

Utilisation : Elle est utilisée pour des collages de larges surfaces comme pour les véhicules, les éléments de façade, la construction navale ...

 

Comment colle t-elle ? Elle est composée d'un composant polyol*, une résine et d'un composant isocyanate*, un durcisseur. Ces deux substances doivent être mélangées selon un ratio bien défini pour que le collage soit efficace. Elles forment un réseau de polymères résistants.

Les colles à base de polyuréthanes sont très résistantes à l'humidité et à la chaleur et sont donc  particulièrement adaptées au collage à l'extérieur et permettent le collage de nombreux matériaux.

Conclusion

Les colles de synthèse, modernes, utilisent pour la plupart une réaction de polymérisation pour faire adhérer deux matériaux ensembles. Elles peuvent être mono-composants (utilisable directement en polymérisant avec les molécules d'eau présentes presque partout sur Terre) ou bi-composants (où il faut mélanger deux substances ensembles pour engendrer une polymérisation).