Adhésifs polyuréthanes — propriétés, types et applications

Que sont les adhésifs polyuréthanes ?

Les adhésifs polyuréthanes se caractérisent par une adhérence et une élasticité exceptionnelles , résultant de la polymérisation de composants contenant des isocyanates et des polyols . Ces produits forment des liaisons très résistantes aux intempéries, à la température, à l’eau et à divers produits chimiques. Ils sont notamment plus résistants à l’eau, aux solvants, aux huiles et autres produits chimiques que les adhésifs traditionnels , et présentent également une résistance élevée aux intempéries et aux rayons UV . Par conséquent, leur application est particulièrement appréciée dans les secteurs exigeant une résistance au cisaillement et à la traction, comme la construction, l’automobile ou l’ameublement.

Principales propriétés des adhésifs polyuréthanes

• Adhérence. Forte capacité d’adhésion sur de nombreux types de surfaces, par exemple les métaux, le bois, les plastiques, la céramique et le béton. Leur structure moléculaire permet

création de liaisons solides avec divers substrats, ce qui est crucial pour assurer la durabilité des joints.

• Flexibilité. Cette propriété est particulièrement appréciée dans les applications où les matériaux sont soumis à des charges dynamiques, à des dilatations thermiques ou à d’autres déformations mécaniques.
• Résistance aux produits chimiques et aux intempéries. Cela inclut l’hydrolyse, l’ozone, les rayons UV et de nombreux produits chimiques, ce qui les rend parfaits pour une utilisation en extérieur.
• Durabilité thermique . Cela leur permet d’être utilisés à des températures très basses comme très élevées.

Structure et production de panneaux sandwich

La production de panneaux PWS fait appel à des technologies de pointe. Ces panneaux sandwich sont constitués d’une peau et d’une âme structurellement isolante. Lors de la production, l’âme et la peau sont assemblées à l’aide d’une colle polyuréthane. De plus en plus souvent, l’assemblage de plusieurs feuilles isolantes est réalisé par fraisage. L’âme du panneau est composée de matériaux tels que la mousse de polyuréthane ( isolant projeté ), la laine minérale , le polystyrène expansé et extrudé, etc. Voici la structure d’un exemple de panneau sandwich. Quels que soient son usage, ses propriétés ou son fabricant, un tel panneau à peau d’acier doit être composé des éléments suivants :

• Deux tôles d’acier, de profil quelconque, constituent la peau extérieure. Elles déterminent l’apparence du panneau et sont responsables de sa fonctionnalité, notamment en termes de design.
• couche d’isolation thermique, qui est située à l’intérieur et fournit des paramètres d’isolation thermique et acoustique adéquats, et est également responsable du maintien de la distance appropriée entre la peau, adéquate aux forces agissant dans le système.

La norme PN-EN 14509:2013-12 « Panneaux sandwich isolants autoportants à double peau et à parements métalliques – Produits manufacturés. Utilisations prévues. Spécifications. » stipule qu’un produit de cette conception peut être un élément structurel autoporteur.

À lire : https://www.products.pcc.eu/fr/blog/pose-de-panneaux-sandwich-etape-par-etape-vers-une-structure-durable/

Fig. 1 Exemple de structure de panneau sandwich : 1 – âme en acier de la tôle, 2 – revêtement de zinc, 3 – couche de passivation, 4 – vernis de protection, 5 – adhésif, 6 – couche d’apprêt, 7 – couche de surface décorative, 8 – âme en matériau d’isolation thermique. http://www.inzynierbudownictwa.pl/technika,materialy_i_technologie,artykul,lekkie_pokrycia_z_plyt_warstwowych,9890

Types d’adhésifs polyuréthane

Les adhésifs polyuréthanes sont disponibles en deux types principaux : monocomposants et bicomposants . Leur classification affecte principalement le mode d’application et, par conséquent, le champ d’application dans chaque secteur.

Adhésifs monocomposants

Les colles polyuréthane monocomposantes sont formulées de manière à contenir tous les composants nécessaires dans un seul mélange . Leur durcissement commence après application de la colle sur la surface et exposition à l’air. Utilisées dans de nombreux secteurs, notamment la construction, l’automobile et l’ameublement, les colles polyuréthane monocomposantes offrent une bonne adhérence et une bonne résistance aux intempéries et aux produits chimiques. De plus, elles sont appréciées pour leur facilité d’application.

Adhésifs à deux composants

Les colles polyuréthanes bicomposants sont constituées de deux composants distincts qui doivent être mélangés juste avant utilisation. Le premier est un polyol et le second un isocyanate . Le mélange de ces deux composants déclenche une réaction chimique qui entraîne le durcissement de la colle. Cette catégorie de colles offre une résistance mécanique supérieure et une meilleure résistance aux conditions extrêmes. C’est pourquoi elles sont utilisées lorsqu’une résistance mécanique et une durabilité chimique particulières sont requises (par exemple, dans le secteur de la construction, pour l’assemblage d’éléments lourds). Exemple : https://www.products.pcc.eu/fr/id/1270991/sil-pur-80-5/

Utilisation des adhésifs polyuréthanes dans l’industrie

Les adhésifs polyuréthanes trouvent une large gamme d’applications dans divers secteurs grâce à leurs propriétés exceptionnelles : résistance mécanique élevée, flexibilité et résistance aux intempéries et aux produits chimiques. Les secteurs suivants méritent une mention spéciale, car ils sont les plus fréquemment utilisés : la construction, l’industrie et l’automobile.

Construction

Les colles polyuréthanes sont utilisées dans la construction pour leur durabilité, leur élasticité et leur résistance aux intempéries. Elles sont idéales pour l’assemblage d’éléments structurels, tels que les panneaux muraux, l’isolation des toits ou des planchers, ainsi que pour l’installation de fenêtres et de portes.

Industrie du bois et du meuble

Dans l’ industrie du bois et de l’ameublement , les colles polyuréthanes sont appréciées pour leur adhérence solide et leur résistance à l’humidité, essentielles à la fabrication de meubles et autres produits en bois. Elles sont également utilisées pour assembler divers composants, des cadres en bois aux surfaces stratifiées.

Automobile

Utilisés, entre autres, dans l’assemblage des vitres, des éléments de carrosserie et des composants intérieurs des véhicules, ils permettent de fabriquer des véhicules légers et durables, ce qui se traduit par de meilleures performances et une meilleure efficacité énergétique.

Industrie de l’emballage

Dans l’ industrie de l’emballage , les adhésifs polyuréthanes sont utilisés pour la production d’emballages multicouches nécessitant des liaisons solides et durables. Leur résistance à l’eau et aux huiles les rend idéaux pour les emballages de produits alimentaires, cosmétiques ou chimiques, où l’intégrité de l’emballage et la protection du contenu sont primordiales. Ces adhésifs sont utilisés dans les emballages souples et rigides, garantissant sécurité et durabilité pendant le transport et le stockage des produits.

Avantages des adhésifs polyuréthanes

#1. Haute résistance aux intempéries

Les adhésifs polyuréthanes sont particulièrement résistants aux intempéries (humidité, température et rayons UV, par exemple), ce qui les rend parfaits pour les applications extérieures, où d’autres types d’adhésifs pourraient se dégrader rapidement.

#2. Élasticité

Les polyuréthanes se caractérisent par une élasticité naturelle, ce qui leur permet de conserver leur durabilité et leur intégrité même en cas de charges dynamiques, de vibrations ou de changements de température. Cette élasticité est essentielle dans les applications qui nécessitent la capacité de s’étirer et de se tordre sans se fissurer ni se casser.

#3. Adhérences solides

Les adhésifs polyuréthanes créent des liaisons exceptionnellement solides entre divers matériaux, notamment les métaux, le bois, les plastiques et le béton. La force de ces liaisons résulte de la pénétration profonde de l’adhésif dans les micropores des matériaux, ce qui augmente la force d’adhérence. Cela en fait un excellent choix pour la production de meubles, l’assemblage structurel et toutes les applications nécessitant une durabilité impressionnante.

#4. Durcissement rapide

De nombreux adhésifs polyuréthanes se caractérisent par un temps de durcissement relativement court, ce qui est important dans des environnements de production dynamiques et en constante évolution. De plus, ce durcissement rapide permet d’accélérer les processus d’assemblage et de production, augmentant ainsi l’efficacité et réduisant les temps d’arrêt.

Comment appliquer correctement les colles polyuréthanes ? Conseils pratiques

1. Préparation de la surface

Avant d’appliquer une colle polyuréthane, assurez-vous que les surfaces à coller sont propres, sèches et exemptes de graisse et autres contaminants. Un nettoyage minutieux des surfaces peut impliquer un dégraissage avec un solvant et un léger matage.

2. Mélange minutieux (pour les colles bicomposants)

Si vous utilisez une colle bicomposant, un mélange minutieux des composants A (polyol) et B (isocyanate) est essentiel pour obtenir une adhérence optimale. Respectez les proportions recommandées par le fabricant et mélangez soigneusement les composants pour garantir une liaison chimique uniforme.

3. Application de la bonne quantité de colle

Une quantité excessive n’est pas toujours la meilleure. Une utilisation excessive de colle polyuréthane peut entraîner un débordement qui, lorsqu’il s’échappe du joint, devient inesthétique et difficile à éliminer. En revanche, une quantité insuffisante de colle peut entraîner une adhérence insuffisante.

4. Contrôle des conditions environnementales

Les colles polyuréthanes réagissent à l’humidité ; il est donc important de contrôler les conditions environnementales lors de l’application. Une humidité trop élevée peut accélérer le durcissement et réduire le temps de travail, tandis qu’une humidité trop faible peut le retarder. Les conditions optimales pour la plupart des colles polyuréthanes sont la température ambiante et une humidité modérée.

Offre des fabricants

Le groupe PCC, producteur de produits chimiques de spécialité, propose également des colles polyuréthanes bicomposants et monocomposants . Ekoprodur 1331B2 est un exemple de colle bicomposant. Il est idéal pour les panneaux en mousse de polystyrène PWS, mais aussi pour les panneaux à âme en laine minérale ou en polyuréthane. Il se caractérise par une émission réduite de composés organiques volatils (COV), grâce à son absence d’agents moussants, responsables de la dégradation de la couche d’ozone. RokaPur PR2K 105 K et Ekoprodur KW1 sont également proposés comme colles bicomposants. Parmi ces produits, on trouve également Ekoprodur KW-A2 (un polyol) et l’EKOPROMER G20, deux composants de la colle polyuréthane bicomposant. L’EKOPROMER G20 peut également être utilisé seul dans le bâtiment comme colle monocomposant. Sa caractéristique principale est l’adhérence durable des matériaux de construction et son excellente adhérence. Parmi les colles disponibles pour PSE ou panneaux de fibres, compatibles avec la tôle, l’EKOPRODUR RB-2 est un exemple de produit monocomposant. Ce prépolymère à base de diisocyanate de diphénylméthane (MDI) est polyvalent, facile à utiliser et peut être appliqué manuellement, par exemple à la spatule, mais aussi mécaniquement. Il se distingue par sa haute tolérance aux températures d’application et son excellente adhérence sur des supports de divers matériaux. Parmi les autres colles monocomposantes, vous trouverez le RokaPur PR1K_15 (apprêt monocomposant pour panneaux sandwich). Nous proposons une large gamme de colles polyuréthane aux propriétés uniques, adaptées à diverses applications. Leur rôle clé réside dans la production de panneaux sandwich, qui représente un avenir prometteur pour le secteur de la construction.