Adhésion du silicone
On nous pose souvent un certain nombre de questions relatives à l’adhésion du silicone à d’autres surfaces et substrats. Aussi simple que cela puisse paraître, la réponse est souvent plus difficile en fonction des types de matériaux impliqués dans le processus d’adhésion. Ici, nous allons essayer d’expliquer les bases du silicone et de ses propriétés d’adhésion à d’autres surfaces.
Une fois durci, le silicone peut être extrêmement difficile à coller aux surfaces. Le caoutchouc de silicone aura presque toujours besoin d’une certaine forme d’adhésif pour leur permettre de se fixer à une surface et, à bien des égards, peut être apparenté au téflon par la façon dont il repousse les choses qui s’y collent, d’où la raison pour laquelle le téflon® est utilisé pour les revêtements de poêle à frire.
Il existe de nombreux adhésifs différents qui peuvent être utilisés, du ruban adhésif double face jusqu’au silicone non polymérisé. Différentes surfaces telles que le verre, le bois, le métal et le plastique possèdent effectivement des propriétés d’adhésion différentes c’est-à-dire bonnes ou mauvaises ou quelque part entre les deux.
De nombreux clients sont perplexes quant aux raisons pour lesquelles ils rencontrent des problèmes lorsqu’ils essaient de coller du silicone sur un autre substrat. Ici, nous essayons d’expliquer certains principes fondamentaux qui doivent être compris si vous avez besoin que le silicone colle à un autre substrat.
Premièrement, vous devez comprendre que le silicone ne colle à rien d’autre que le système adhésif ou le PSA (adhésif sensible à la pression). Cela signifie que le silicone ne s’interface pas directement avec le bois ou le métal ou tout autre matériau, au lieu de cela, il s’interface avec le PSA lui-même. Le schéma ci-dessous explique cela.
PSA
L’adhésif sensible à la pression est ce qu’il dit être – un adhésif qui est sensible à la pression. Si la bande/feuille adhésive est appliquée sur une surface et qu’une pression est exercée sur elle, elle va coller. Le problème est que, comme indiqué précédemment, différents substrats vont coller mieux que d’autres.
Énergie de surface
C’est là le problème ! Il existe une valeur numérique et une unité qui décrivent la facilité avec laquelle une substance particulière accepte ou non la colle ou le PSA. Il existe de nombreux types de systèmes de colle/adhésifs, dont certains utilisent une réaction chimique pour créer une liaison, le PSA repose uniquement sur une « liaison mécanique ». L’énergie de surface ou énergie d’interface peut être mesurée et si une surface a une faible valeur, il sera difficile d’y adhérer. Il ne sera pas surprenant que le silicone ait une faible valeur d’énergie de surface créant ainsi une surface non collante.
Par exemple : Si vous prenez une feuille de silicone et que vous versez de l’eau, l’eau va juste s’écouler et ne va pas « mouiller » comme on dit.
En regardant le tableau ; le silicone se situe à peu près au même voisinage que le Téflon® (PTFE) qui, comme mentionné précédemment, est ce qu’ils enduisent sur les poêles à frire antiadhésives. L’énergie de surface est mesurée en dynes par centimètre. Le niveau de dynes est la lecture réelle de la tension superficielle critique. Le tableau ci-dessous compare l’énergie de surface relative de substrats couramment utilisés. Le silicone arrive tout en bas avec une valeur de 24 avec le Teflon®.
Bien qu’il s’agisse d’un problème, les alchimistes se sont mis au travail pour aider comme d’habitude. Grâce à l’ajout de divers produits chimiques à la surface des matériaux, l’énergie de surface du silicone de Silicone Engineering peut être quelque peu augmentée afin de permettre une adhésion au moins adéquate. Il est difficile pour n’importe qui d’atteindre ce niveau d’adhésion car ces produits chimiques ne sont pas trop facilement disponibles et ils doivent être utilisés dans le cadre d’une application stricte et de lignes directrices opérationnelles.
Donc, pour répondre à la question initiale, le silicone n’est pas plus difficile à adhérer à une surface qu’à une autre, c’est la capacité ou non, en raison de l’énergie de surface, de tout matériau à adhérer au PSA.
Si l’on prend du silicone et que l’on essaie de le coller sur deux matériaux différents disons l’EVA et le Nylon, on aurait l’impression que le silicone adhère mieux au Nylon qu’à l’EVA cependant, c’est la capacité du Nylon à adhérer au PSA qui est meilleure que la capacité de l’EVA à adhérer au PSA.
A quoi le silicone n’adhère-t-il pas/ne colle-t-il pas ? Qu’est-ce qui adhère au caoutchouc de silicone ?
En raison de la faible énergie de surface des silicones polymérisés, il est presque impossible d’obtenir quelque chose qui adhère facilement au silicone. Pour cette raison, des colles spéciales et des préparations de surface sont nécessaires pour coller les silicones durcis à un autre matériau.
Quelles colles fonctionnent avec le silicone ?
Une fois durcis, les silicones peuvent être notoirement difficiles à faire adhérer, voici quelques méthodes éprouvées ci-dessous.
- RTV’s (Room-Temperature-Vulcanization silicone)
- Acryliques spéciaux/PSA (Pressure sensitive adhesives)
- Colle silicone vulcanisée à chaud
Si un client a un problème d’adhérence avec notre silicone, Silicone Engineering demande d’abord si le silicone se détache de l’adhésif ou si le silicone avec l’adhésif se détache de l’autre surface. Comme avec le silicone, d’autres surfaces peuvent être difficiles à coller, regardez la liste dans la colonne Faible énergie de surface ci-dessus. Essayer de coller une feuille de silicone recouverte de PSA sur de l’aluminium produirait une bonne liaison, mais en utilisant la même feuille et en essayant de la coller sur du Téflon, la liaison ne serait pas très bonne du tout.
Le silicone n’a pas de problème pour adhérer à d’autres matériaux, mais c’est le PSA qui pourrait le faire !
Silicone Engineering a les capacités de recoller à la fois des feuilles et des extrusions. Pour en savoir plus sur nos produits en silicone, demandez à l’un de nos experts.