Adesivi e sigillanti

Le sostanze adesive si presentano solitamente in forma liquida. Tuttavia, è possibile trovarle anche in forma solida, ad esempio in polvere, perle, stick o cartucce, che formano una saldatura dopo la fusione. La sua resistenza dipende da diversi fattori: coesione, adesione, forma e spessore dello strato adesivo, nonché dalla cosiddetta profondità di penetrazione del materiale da parte della sostanza adesiva. I fattori più importanti sono l’adesione e la coesione, che influenzano il tipo e la forza dell’interazione chimica dell’adesivo con le superfici incollate, nonché la resistenza meccanica dello strato adesivo stesso. Una scelta adeguata della colla in base al tipo e alle dimensioni dei materiali da incollare semplifica l’incollaggio.

I vantaggi più significativi dell’utilizzo di sostanze adesive rispetto ad altre tecniche di giunzione (ad esempio, saldatura termica, fissaggio meccanico) includono la capacità di distribuire efficacemente le sollecitazioni lungo il giunto. Altri vantaggi includono una migliore estetica del giunto e bassi costi di meccanizzazione per tale processo.

Metodi per preparare la superficie prima dell’incollaggio

Per creare una saldatura durevole, è fondamentale preparare adeguatamente la superficie prima di applicare l’adesivo. Esistono diversi metodi di base per la pulizia della superficie, come il trattamento chimico, la pulizia abrasiva, la sgrassatura, la verniciatura o i cosiddetti trattamenti superficiali attivanti (utilizzati principalmente per le materie plastiche). Una delle sostanze di base utilizzate a questo scopo è l’acido cloridrico , che in questa applicazione viene utilizzato principalmente come sgrassante per la superficie.

In caso di preparazione superficiale inadeguata, può verificarsi il distacco del giunto adesivo, influenzato dalle forze di adesione e coesione, che causa crepe all’interno del giunto o nel punto di giunzione dell’adesivo con un’altra superficie. Anche altri fattori come luce, calore, sollecitazioni meccaniche o la dissoluzione dell’adesivo possono influire negativamente sulla resistenza dell’adesione.

Adesivi – classificazione, materie prime e produzione

Gli adesivi possono essere classificati in base al tipo di metodo di giunzione dei materiali. Il criterio di base è se un determinato composto reagisce chimicamente con i materiali e provoca l’indurimento dell’intera saldatura, aumentandone significativamente la resistenza meccanica. Un altro criterio è il tipo di materia prima utilizzata. In questo caso, si tratta di colle di origine naturale (ad esempio colle vegetali e animali utilizzate, tra gli altri, nell’industria cartaria e tessile) o sintetiche, che hanno il più ampio spettro di applicazioni. Possiamo distinguere molti tipi di adesivi sintetici, come, ad esempio, i cianoacrilati (colloquialmente noti come "supercolla"), gli adesivi acrilici, poliuretanici, amminici, epossidici, siliconici e molti altri.

Adesivi cianoacrilici

Gli adesivi cianoacrilici sono presenti sul mercato industriale dagli anni ’90. La loro ampia applicazione è dovuta alla facilità di applicazione, al rapido indurimento a temperatura ambiente, alla resistenza al calore e a molti solventi, nonché alle forti proprietà leganti di praticamente qualsiasi materiale.

La produzione di questo adesivo, sebbene semplice in teoria, presenta alcune difficoltà pratiche. Le materie prime, ovvero alchilcianoacrilato e formaldeide, vengono condensate in presenza di un catalizzatore alcalino. Il polimero ottenuto viene quindi essiccato completamente e quindi privato del solvente. La principale difficoltà in questo processo è la tendenza del monomero a polimerizzare spontaneamente, che influisce sull’essiccazione e sull’ulteriore lavorazione del polimero.

Adesivi acrilici

Le materie prime di base per la produzione di adesivi acrilici sono gli acidi acrilico e metacrilico e i loro derivati ​​a base di esteri. Altri composti, come ad esempio il metilmetacrilato, vengono solitamente utilizzati solo come monomeri ausiliari. Grazie all’appropriata selezione di polimeri e monomeri, nonché alle condizioni del processo di polimerizzazione, è possibile ottenere un’ampia gamma di composti acrilici con proprietà adesive. Gli adesivi acrilici contengono solitamente uno speciale attivatore nella loro composizione, che avvia il processo di polimerizzazione.

Adesivi poliuretanici

In questo gruppo troviamo adesivi monocomponenti e bicomponenti. I primi contengono prepolimeri nella loro composizione e polimerizzano sotto l’influenza di acqua o umidità presente nell’aria. Per ottenere un’adesione ottimale, l’incollaggio dei materiali con adesivi monocomponenti viene solitamente effettuato in presse speciali, spesso a temperature elevate che accelerano i tempi di polimerizzazione. Al contrario, gli adesivi bicomponenti contengono due componenti (polioli e isocianati) e sono pronti all’uso dopo la miscelazione nelle proporzioni appropriate.

Gli adesivi poliuretanici sono caratterizzati da un’eccellente adesione a superfici lisce e porose, grazie alla quale uniscono efficacemente diversi materiali, come legno, carta, cartone e pannelli sandwich. Possono essere utilizzati anche nel settore edile per l’incollaggio di calcestruzzo o lamiera. Le saldature realizzate con adesivi poliuretanici sono caratterizzate da un’eccellente durabilità, anche a basse temperature, elevata flessibilità e resistenza all’acqua.

Adesivi siliconici

Gli adesivi siliconici sono un materiale insostituibile utilizzato in edilizia, principalmente per la finitura estetica degli ambienti. Sono caratterizzati da un’eccellente flessibilità e adesione a molti tipi di substrati. Prevengono il consumo di materiale distribuendo uniformemente i carichi e riducono i costi di produzione, sostituendo i giunti meccanici tradizionalmente utilizzati, come le viti.

Gli adesivi siliconici sono estremamente versatili. Consentono di incollare una varietà di materiali, come metalli con plastica o vetro. Gli adesivi siliconici sono principalmente composti organosilicici prodotti dalla sabbia con consistenza gelatinosa. Uno dei componenti principali degli adesivi siliconici di alta qualità è il silice colloidale, che si forma dalla reazione della silice con l’idrossido di sodio . I siliconi, grazie alle loro proprietà, hanno sostituito efficacemente lo stucco per finestre e vari sigillanti per legno.

Per saperne di più: adesivi per plastica

Adesivi epossidici

Gli adesivi epossidici, grazie alla loro resistenza e all’eccellente adesione a numerose superfici, appartengono al gruppo dei prodotti adesivi universali con numerose applicazioni. Uno dei componenti principali di questi adesivi è il nonilfenolo prodotto dal Gruppo PCC. Si tratta di una miscela di isomeri contenenti principalmente p-nonilfenolo. Il Nonylphenol svolge il ruolo di intermedio in molti processi produttivi.

Gli adesivi epossidici devono la loro popolarità a diverse caratteristiche:

1. Presentano gruppi epossidici, idrossilici, amminici e altri gruppi polari e mostrano forti proprietà adesive e coesive. Ciò influisce direttamente sulla loro elevata adesione a molti materiali, come metallo, vetro e ceramica. Possono anche essere utilizzati per ottenere miscele a bassa viscosità che consentono una migliore spalmabilità, bagnabilità e penetrazione della colla.
2. polimerizzano senza rilasciare acqua e altri composti chimici. Ciò consente di legare i materiali senza usare forza (pressione), il che è vantaggioso quando si incollano materiali come metallo e vetro,
3. sono estremamente resistenti a un’ampia gamma di solventi e inoltre svolgono il ruolo di una barriera efficace per il calore e l’elettricità,
4. è possibile modificare il tempo di polimerizzazione utilizzando speciali agenti indurenti,
5. durante l’indurimento si restringono in misura molto piccola (anche solo dell’1%), il che significa che lo stress che si verifica nell’adesivo è minore e il legame dell’adesivo è molto più forte,
6. garantiscono la resistenza più elevata tra tutti i tipi di adesivi disponibili sul mercato.

L’offerta del Gruppo PCC per l’industria degli adesivi

Il Gruppo PCC produce un’ampia gamma di polioli polietere (serie Rokopol ) che possono essere utilizzati per la produzione di prepolimeri , spesso definiti adesivi monocomponenti. Sono parte del componente poliolico negli adesivi poliuretanici bicomponenti e si trovano anche in sigillanti ed elastomeri . Nella produzione di materiali poliuretanici vengono utilizzate anche diverse sostanze che ne modificano le proprietà, tra cui i ritardanti di fiamma al fosforo, disponibili come prodotti della serie Roflam , e gli stabilizzanti termici Rostabil .

Gli adesivi poliuretanici sono utilizzati in molti settori, tra cui quello minerario, edile, automobilistico e dell’arredamento. Nelle miniere, gli orogeni fessurati vengono sigillati mediante l’uso di PUR. Inoltre, questa colla sigilla le crepe nelle strutture edilizie e rinforza rocce e strati di carbone fortemente smossi. Ciò riduce al minimo i rischi associati alle operazioni minerarie svolte nelle miniere. I prodotti delle serie Promopur e Promostat sono dedicati all’industria mineraria.

Un importante gruppo di adesivi poliuretanici è costituito da prodotti destinati alla realizzazione di superfici sportive, come la serie Active Play . Combinando un granulato di gomma con una colla adatta, si ottiene una superficie uniforme e senza giunzioni, utilizzabile su campi da tennis, parchi giochi, campi sportivi, nonché in palestre e centri fitness. Le superfici così realizzate presentano un elevato grado di flessibilità, resilienza e capacità di assorbimento degli urti grazie all’efficace assorbimento dell’energia.

Il futuro dell’industria degli adesivi

La continua crescita della produzione automobilistica e della domanda di materiali di imballaggio ha portato a uno sviluppo sostanziale del settore degli adesivi. Tale crescita è dovuta principalmente alle moderne tendenze del settore automobilistico, in cui i lavori di saldatura (per l’assemblaggio dei componenti del motore) vengono gradualmente sostituiti dall’uso di adesivi e sigillanti di alta qualità. La seconda forza trainante di questo settore è il costante aumento delle attività infrastrutturali. La rapida urbanizzazione e la crescita demografica nei paesi in via di sviluppo hanno portato a un più ampio utilizzo di adesivi di alta qualità nel settore edile. Un’importante tendenza in questo settore è anche la costruzione di case a basso consumo energetico, dove l’installazione di sistemi di isolamento che utilizzano, tra gli altri, adesivi, è fondamentale per garantire un adeguato isolamento termico dell’edificio. L’uso di adesivi moderni è in aumento anche nell’industria elettronica in rapida crescita, tra cui la produzione di smartphone, tablet, laptop e vari gadget e accessori.