adhésion pn mure...2015/10/02  · pn mure 24 mécanisme d’adhésion adhésion chimique théorie...

Adhésion

Noëlle FORICHON

ITECH LYON

3

FORMATIONS

4 spécialités :

Chimie des Formulations

(Peintures, Encres, Adhésifs, Cosmétiques)

Matériaux Plastiques

Textile

Cuir

PN MUREN. Forichon

4

Ingénieurs

Bac +3:Ê Responsable technique en cosmétiques et

formulation de produits colorés

Ê Licence Pro Textiles Techniques et Fonctionnels

Mastère spécialisé:

Ingénierie de l’Innovation et du Produit Nouveau

FORMATIONS

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5

Inter EntreprisesInter Entreprises

Intra EntreprisesIntra Entreprises

FORMATION CONTINUE

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6

PRESTATION

Formulation Adhésifs

Et

Collage

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7

RECHERCHE

Laboratoire

GFMP

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Sommaire

• Théories de l’adhésion– Adhésion– Adhésion physique– Adhésion chimique

• Caractérisations

N. Forichon PN MURE 8

Théories de l’adhésion

PN MURE 10

Adhésion

Liaison de 2 surfaces par des forces interfaciales

⇓de 2 types:

adhésion physique adhésion chimique

N. Forichon

PN MURE 11

Mécanisme d’adhésion Adhésion physique

Théorie mécanique

Ancrage du polymère dans les pores, les fibres ou les aspérités des supports

⇓Matériaux rugueux, poreux ou fibreux

N. Forichon

PN MURE 12

Mécanisme d’adhésion Adhésion physique

• ! Matériaux rugueux !• Rugosité = facteur favorable

Augmentation de l’aire de contact

N. Forichon

PN MURE 13

Mécanisme d’adhésion Adhésion physique

• Rugosité = facteur favorable????

N. Forichon

PN MURE 14

Mécanisme d’adhésion Adhésion chimique

Forces d’adhésion =

de même nature que celle qui assurent la cohésion des matériaux

N. Forichon

PN MURE 15

Création de liaisons ou d’interactions chimiques entre la colle et les supports

⇓Tous supports

Mécanisme d’adhésion Adhésion chimique

N. Forichon

PN MURE 16

Mécanisme d’adhésion Adhésion chimique

• Les liaisons chimiques pures : (interatomiques)

liaisons covalentes, ioniques, métalliques⇓

Théorie chimiqueExistence de liaisons covalentes à l'interface

ex: pontage par agents de couplage silanes pour le collage du verre

N. Forichon

PN MURE 17

Mécanisme d’adhésionAdhésion chimique

• Les liaisons de type Van Der Waals : (intermoléculaires)

– Les forces de dispersion de London:Interactions entremolécules non polaires

– Les forces d'orientation de KeesomInteractions entredipôles permanents

– Les forces d'induction de DebyeInteractions entre dipôlespermanents et dipôles induitsdans une molécule neutre

N. Forichon

PN MURE 18

Mécanisme d’adhésion Adhésion chimique

- Les liaisons hydrogènesInteractions entre des atomes d'hydrogène et des

atomes divers .

N. Forichon

PN MURE 19

Mécanisme d’adhésion Adhésion chimique

– Énergies et distances d’interaction des liaisons

type de liaisonénergie

(kcal/mol)

distance (Å)

ionique 140-250

chimiques covalente 15-170 1-2

métallique 27-85

forces de dispersion 10 4-5

Van Der orientation 5 3-4

Waals induction 0.5 4-5

liaison hydrogène 15 3

N. Forichon

PN MURE 20

Une condition NÉCESSAIRE

Contact intime entre la colle et les supports⇓

Étalement de la colle⇓

MOUILLAGE

Mécanisme d’adhésion Adhésion chimique

N. Forichon

PN MURE 21

Mécanisme d’adhésion Adhésion chimique

Théorie thermodynamique

γSV

θγSL

γLV

γSV: tension superficielle du solideγLV: tension superficielle du liquideγSL: tension interfaciale

Équation d’Young:γSV - γSL = γLV cos θ

⇓

Critère de mouillabilitéγSolide > γLiquide

N. Forichon

PN MURE 22

solide

θliquide

solide

θ liquideMauvais mouillage

Bon mouillage

Mécanisme d’adhésionAdhésion chimique

N. Forichon

PN MURE 23

Mécanisme d’adhésionAdhésion chimique

Tension superficielle de liquides

liquide γLV (mN/m)

eau 73

acétone 23.7

Acétate d’éthyle 23.9

isopropanol 21.7

toluène 28.5

Colles: 37-38 mN/m

N. Forichon

PN MURE 24

Mécanisme d’adhésion Adhésion chimique

Théorie des couches superficielles de faible cohésion

7 classes de couches de faible cohésion:

1. Couche due à l'air ou aux gaz

2. fraction de faible poids moléculaire contenue dans l'adhésif

3. due à la migration de substances étrangères dans l'adhésif et l'adhérent

4. ......7 : due aux réactions soit:entre l'air et un des adhérés

entre les adhérésentre les 3

N. Forichon

PN MURE 25

Mécanisme d’adhésion Adhésion chimique

Couches de faible cohésion– métaux

métaloxyde

hydroxydeeau

pollution

N. Forichon

PN MURE 26

Mécanisme d’adhésion Adhésion chimique

Couches de faible cohésion

– matière plastiques

Matière plastiquePetites molécules

Plastifiant

EauPollution

Agent de démoulage

N. Forichon

Mécanisme d’adhésionamélioration de l’adhésion:

• Traitements de surface– But:

• Faciliter le mouillage

• Éliminer les couches de faibles cohésion

• Adéquation rugosité du support /viscosité de la colle

N. Forichon PN MURE 27

Caractérisation

Mesures de tension superficielle

N. Forichon PN MURE 29

Rhéologie

N. Forichon PN MURE 30

N. Forichon PN MURE 31

MERCI DE VOTRE ATTENTION