Chimica che non si vede: gli adesivi - DipCIA
Chimica che non si vede: gli adesivi - DipCIA
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<strong>Chimica</strong> <strong>che</strong> <strong>non</strong> <strong>si</strong> <strong>vede</strong>:<br />
<strong>gli</strong> ade<strong>si</strong>vi<br />
Roberto Leoni<br />
Pre<strong>si</strong>dente Gruppo Ade<strong>si</strong>vi e Sigillanti<br />
AVISA - Federchimica
Un cenno su AVISA<br />
! AVISA è l’Associazione l<br />
di Federchimica<br />
(Federazione Nazionale dell'Industria<br />
<strong>Chimica</strong> aderente a Confindustria in Italia<br />
e al CEFIC in Europa) <strong>che</strong> rappresenta i<br />
produttori di pitture, vernici, inchiostri da<br />
stampa, ade<strong>si</strong>vi e <strong>si</strong>gillanti.
Scopo di AVISA è favorire il progresso<br />
dell’industria attraverso:<br />
la promozione di forme di solidarietà e<br />
collaborazione tra le imprese associate<br />
la rappresentanza de<strong>gli</strong> interes<strong>si</strong> delle<br />
imprese associate nei rapporti con le<br />
Istituzioni, con <strong>gli</strong> Enti e <strong>gli</strong> organismi<br />
economici e politici<br />
la consulenza e l'as<strong>si</strong>stenza ai soci<br />
relativamente ai problemi generali e specifici<br />
di loro interesse<br />
l'organizzazione di ricer<strong>che</strong> e studi, , dibattiti e<br />
convegni su temi tecnici, economici e sociali di<br />
interesse dei settori rappresentati.
! AVISA, inoltre, garantisce il collegamento con<br />
FEICA, , l’Associazione l<br />
Europea dei produttori di<br />
ade<strong>si</strong>vi <strong>che</strong> ha sede a Bruxelles.<br />
! Fondata nel 1972, FEICA nacque con l’obiettivol<br />
di promuovere <strong>gli</strong> interes<strong>si</strong> dell’industria de<strong>gli</strong><br />
ade<strong>si</strong>vi a livello europeo, in un’atmosfera di<br />
crescente internazionalizzazione.<br />
! Oggi FEICA rappresenta oltre 480 imprese<br />
produttrici di ade<strong>si</strong>vi, <strong>si</strong>gillanti e materie prime
Premessa<br />
! L’incollaggio è divenuto una tecnica indispensabile<br />
per accoppiare due o più substrati, <strong>non</strong> solo in<br />
campo industriale ma an<strong>che</strong> nella vita quotidiana.<br />
! L’incollaggio consente di produrre laminati, agevola i<br />
trasporti e le comunicazioni, offre innumerevoli<br />
vantaggi per la movimentazione dei generi<br />
alimentari, salvaguarda la salute e l’igiene l<br />
e mi<strong>gli</strong>ora<br />
la nostra qualità di vita.<br />
! Non solo, molti prodotti innovativi <strong>non</strong> potrebbero<br />
essere fabbricati senza utilizzare le tecni<strong>che</strong> di<br />
incollaggio.
Materiali e sviluppo tecnologico: la ruota<br />
Legno<br />
Biga<br />
(Tutankhamon )<br />
XIV secolo a.C.<br />
Legno<br />
Ruota a disco<br />
3° millennio<br />
a.C.<br />
Superficie di contatto:<br />
Gomma<br />
Calotta:<br />
Fibra <strong>si</strong>ntetica<br />
Strato radiale:<br />
Torti<strong>gli</strong>a di acciaio<br />
Legno e ferro<br />
Ruota a raggi di epoca<br />
Romana II sec. d.C .<br />
Il pneumatico oggi<br />
Carcassa:<br />
Tessuto<br />
Cerchioni: Alluminio
! In Europa vengono prodotti e impiegati ogni<br />
anno oltre 3.000.000 tonnellate di collanti e<br />
questa cifra è in crescita.<br />
! I produttori di ade<strong>si</strong>vi offrono oltre 250.000<br />
prodotti differenti per le più svariate applicazioni<br />
e questi prodotti sono personalizzabili,<br />
potenzialmente per qual<strong>si</strong>a<strong>si</strong> utilizzo.<br />
! A seconda dell’applicazione, un ade<strong>si</strong>vo deve<br />
essere in grado di re<strong>si</strong>stere a temperature<br />
bas<strong>si</strong>s<strong>si</strong>me o al calore di diverse centinaia di<br />
gradi oppure deve essere molto elastico o<br />
estremamente rigido.
Sinte<strong>si</strong> delle tecni<strong>che</strong> di giunzione<br />
Giunzioni con<br />
materiale di apporto<br />
Giunzioni meccani<strong>che</strong><br />
Giunti con sforzo<br />
meccanico<br />
Tecni<strong>che</strong><br />
miste<br />
Giunti saldati<br />
con<br />
materiale di<br />
apporto diverso<br />
dal substrato<br />
(es.: saldatura a<br />
stagno, a<br />
castolin)<br />
Giunti saldati con<br />
materiale di<br />
apporto uguale al<br />
substrato<br />
(es.: saldatura a<br />
elettrodo)<br />
Giunti<br />
incollati<br />
Giunti<br />
spinati<br />
Giunti a<br />
incastro<br />
es.: bloccati alla<br />
pressa e<br />
saldatura a<br />
punti<br />
Accoppiamento elastico<br />
Accoppiamento<br />
di campo<br />
Accoppiamento<br />
per frizione<br />
Giunti avvitati<br />
Giunti rivettati<br />
Magnetico<br />
Giunzione<br />
mediante<br />
pres<strong>si</strong>one<br />
Gravitazionale
Giunti incollati: vantaggi<br />
•<strong>non</strong> <strong>si</strong> hanno concentrazioni di sforzo<br />
•leggerezza<br />
•unione e <strong>si</strong>gillatura contemporanee<br />
•assenza fenomeni galvanici<br />
•pos<strong>si</strong>bilità di unire materiali fragili<br />
•risparmio (usualmente)
Incollaggio: la tecnologia del futuro<br />
Materiale:<br />
Combinazioni di<br />
materiali diver<strong>si</strong><br />
Lavorazione:<br />
conservazione delle<br />
proprietà dei componenti<br />
Incollaggio:<br />
tecnologia del<br />
futuro per l‘industria e<br />
l‘artigianato<br />
Giunzione:<br />
integrazione di<br />
funzioni aggiuntive<br />
adattate alle specifi<strong>che</strong><br />
e<strong>si</strong>genze<br />
Progettazione:<br />
Ottimizzazione delle<br />
proprietà dei<br />
componenti
Incollaggio nell’antico Egitto<br />
Il laboratorio del Kellopsos (il produttore<br />
di ade<strong>si</strong>vi per cottura di sostanze naturali)<br />
3500 a.C.<br />
Ascia risalente al Neolitico<br />
Ade<strong>si</strong>vo a base pece di betulla<br />
8000 a.C.<br />
Strutture edificate<br />
da<strong>gli</strong> Aztechi<br />
Ade<strong>si</strong>vi a base di<br />
sangue animale<br />
(albumina) e cemento<br />
XIV sec.
La natura ci insegna come fare
La natura ci insegna come fare<br />
•Le api mellifere<br />
La cera, <strong>che</strong> alla temperatura corporea delle api è<br />
liquida, per raffreddamento solidifica nella sua forma<br />
definitiva…. come i moderni ade<strong>si</strong>vi termofu<strong>si</strong>bili:<br />
senza solventi, ma applicabili allo stato liquido a<br />
caldo.<br />
•La vespa muraiola<br />
Rompe il legno, disgrega e ingerisce la cellulosa<br />
mescolandola ai succhi gastrici. Con questo ade<strong>si</strong>vo<br />
costruisce il nido. Asciugando, l’acqua evapora e le<br />
fibre formano un tessuto compatto con l’ade<strong>si</strong>vo<br />
indurito. Oggi <strong>gli</strong> ade<strong>si</strong>vi a base acqua per carta da<br />
parati <strong>si</strong> basano sullo stesso principio.
La natura ci insegna come fare
La natura ci insegna come fare<br />
L’albero della gomma<br />
Il lattice dall’albero della gomma è una disper<strong>si</strong>one di<br />
polimeri in acqua.<br />
Una disper<strong>si</strong>one polimerica è un modo per utilizzare l’acqua<br />
come solvente e al contempo formare legami (incollaggi)<br />
re<strong>si</strong>stenti e stabili nel tempo.
Ostri<strong>che</strong> di carena (balani)
Ostri<strong>che</strong> di carena (balani)<br />
Le ostri<strong>che</strong> di carena sono molluschi <strong>che</strong> vivono<br />
nelle acque costiere. Le larve, <strong>che</strong> nuotano<br />
liberamente, possono attaccar<strong>si</strong> potenzialmente a<br />
tutti i materiali marini duri.<br />
L’aggrappaggio avviene per mezzo della secrezione<br />
emessa dalle co<strong>si</strong>ddette “ghiandole del cemento”.<br />
Questa secrezione è un ade<strong>si</strong>vo reattivo<br />
bicomponente <strong>che</strong> ha un’elevata re<strong>si</strong>stenza<br />
all’acqua e una sorprendente stabilità nel tempo.
Ade<strong>si</strong>vi - Definizioni<br />
! Ade<strong>si</strong>vo (EN 923): sostanza <strong>non</strong><br />
metallica in grado di congiungere<br />
materiali mediante fissaggio superficiale<br />
(ade<strong>si</strong>one), e in modo tale <strong>che</strong> il legame<br />
ottenuto pos<strong>si</strong>eda adeguata forza<br />
interna(coe<strong>si</strong>one).<br />
! L’ade<strong>si</strong>one<br />
con<strong>si</strong>ste nel congiungere tra loro<br />
materiali <strong>si</strong>mili o diver<strong>si</strong>.<br />
! La coe<strong>si</strong>one è la forza intrinseca di un<br />
materiale come, nel nostro caso, l’ade<strong>si</strong>vo. l
Sezione di un giunto<br />
Substrato<br />
Superficie del substrato/<br />
zona di ade<strong>si</strong>one<br />
Strati limite<br />
Ade<strong>si</strong>vo<br />
Zona di tran<strong>si</strong>zione<br />
Zona di coe<strong>si</strong>one<br />
Substrato
Forze di ade<strong>si</strong>one<br />
- covalenti<br />
- metallici<br />
- ionici<br />
Tipo<br />
Legami chimici<br />
Interazioni<br />
-forze Van der Waals<br />
-legami idrogeno<br />
Lunghezza<br />
(nm)<br />
0,1-0,2<br />
0,3-0,5<br />
0,2-0,3<br />
0,4-0,5<br />
0,2<br />
Energia<br />
(kJ/mol)<br />
150-950<br />
100-400<br />
400-800<br />
2-15<br />
20-30
Un cm 2 può sostenere 40 Kg<br />
Per tenere il peso di un gecko<br />
basta lo 0.15% delle sete.<br />
In pratica ne usa circa il 3%
Forza di coe<strong>si</strong>one<br />
"#"#Legami molecolari all’interno dei<br />
polimeri<br />
$#Legami chimici da reticolazione del<br />
polimero (crosslinking(<br />
crosslinking)<br />
%#Interazioni intermolecolari tra molecole<br />
nell’ade<strong>si</strong>vo<br />
&#Aggrappaggio<br />
meccanico tra molecole<br />
nell’ade<strong>si</strong>vo
Influenze sulla forza di coe<strong>si</strong>one<br />
dell’ade<strong>si</strong>vo
Bagnabilità<br />
! L’ade<strong>si</strong>vo deve avvicinar<strong>si</strong> al substrato a<br />
distanza tale da permettere l’interazione.<br />
l<br />
L’ade<strong>si</strong>vo deve “bagnare” il substrato<br />
! La ten<strong>si</strong>one superficiale di substrato e<br />
ade<strong>si</strong>vo determinano il grado di<br />
bagnabilità. . Quella dell’ade<strong>si</strong>vo<br />
deve<br />
essere minore di quella del substrato<br />
! Fattori determinanti sono l’acces<strong>si</strong>bilitàl<br />
e<br />
il numero delle strutture fi<strong>si</strong>camente o<br />
chimicamente attive sulla superfice del<br />
substrato e dell’ade<strong>si</strong>vo
Bagnabilità<br />
! La capacità di un ade<strong>si</strong>vo di bagnare un<br />
substrato dipende an<strong>che</strong> dalle sue<br />
proprietà reologi<strong>che</strong> 1 (visco<strong>si</strong>tà<br />
2 e<br />
tixotropia 3 )<br />
1<br />
reologia: : scienza <strong>che</strong> studia le modalità secondo le<br />
quali un corpo <strong>si</strong> deforma se sottoposto a forze esterne<br />
2 visco<strong>si</strong>tà: : forza necessaria a far scorrere <strong>gli</strong> strati di un<br />
fluido<br />
3<br />
tixotropia: : proprietà di un fluido di passare<br />
temporaneamente ad uno stato di visco<strong>si</strong>tà più bassa<br />
in seguito all’azione azione di forze meccani<strong>che</strong> (agitazione,<br />
scosse…)
Esempi tipici di visco<strong>si</strong>tà<br />
(visco<strong>si</strong>tà<br />
dinamica in mPa.s a 20°C)<br />
Benzina 0,65<br />
Acqua 1,0<br />
Mercurio 1,5<br />
Succo d’uva d<br />
2-5<br />
Panna per caffè 10<br />
Miele 10 4<br />
Polimeri fu<strong>si</strong> 10 3 -10 6<br />
Bitume 10 8<br />
Sangue (37°) 4-25<br />
Vetro 10 23
Tecni<strong>che</strong> di trattamento superficiale<br />
Preparazione<br />
della<br />
superficie<br />
Trattamento<br />
superficiale<br />
primario<br />
Trattamento<br />
Superficiale<br />
secondario<br />
Pulizia,<br />
sgrassatura<br />
Tecni<strong>che</strong><br />
meccani<strong>che</strong>,<br />
chimi<strong>che</strong> e<br />
fi<strong>si</strong><strong>che</strong><br />
primer,<br />
promotori di ade<strong>si</strong>one,<br />
attivatori
Clas<strong>si</strong>ficazione de<strong>gli</strong> ade<strong>si</strong>vi su<br />
base chimica<br />
Ade<strong>si</strong>vi<br />
Composti<br />
organici<br />
Siliconi<br />
Composti<br />
inorganici<br />
Materiali<br />
naturali<br />
proteine,<br />
carboidrati,<br />
re<strong>si</strong>ne<br />
Materiali<br />
<strong>si</strong>ntetici<br />
Idrocarburi<br />
+ os<strong>si</strong>geno,<br />
azoto,<br />
cloro, zolfo<br />
<strong>si</strong>licati,<br />
fosfati,<br />
borati,<br />
leganti idraulici
Clas<strong>si</strong>ficazione de<strong>gli</strong> ade<strong>si</strong>vi organici e dei <strong>si</strong>liconi<br />
in base al meccanismo di incollaggio<br />
Ade<strong>si</strong>vi <strong>che</strong> induriscono<br />
per processo fi<strong>si</strong>co<br />
Ade<strong>si</strong>vi termofu<strong>si</strong>bili<br />
Ade<strong>si</strong>vi a solvente<br />
Ade<strong>si</strong>vi a contatto<br />
Ade<strong>si</strong>vi in disper<strong>si</strong>one acquosa<br />
Ade<strong>si</strong>vi all‘acqua<br />
Autoade<strong>si</strong>vi<br />
Plastisol<br />
Ade<strong>si</strong>vi <strong>che</strong> induriscono per<br />
processo chimico<br />
Ade<strong>si</strong>vi a polimerizzazione<br />
(radicalica, anionica, cationica):<br />
Cianoacrilati<br />
Metilmetacrilati (MMA)<br />
Poliesteri insaturi<br />
Ade<strong>si</strong>vi anaerobici<br />
Ade<strong>si</strong>vi <strong>che</strong> polimerizzano per effetto<br />
delle radiazioni<br />
Ade<strong>si</strong>vi a policondensazione:<br />
Re<strong>si</strong>ne fenoli<strong>che</strong><br />
Siliconi<br />
Poliimmidi<br />
Bismaleinimmidi<br />
Polimeri MS<br />
Ade<strong>si</strong>vi a poliaddizione:<br />
Re<strong>si</strong>ne epos<strong>si</strong>di<strong>che</strong><br />
Poliuretani
Ade<strong>si</strong>vi <strong>che</strong> induriscono per processo fi<strong>si</strong>co<br />
Descrizione<br />
Meccanismo di<br />
incollaggio<br />
Materie prime di<br />
base<br />
Campo di<br />
applicazione<br />
Ade<strong>si</strong>vi<br />
termofu<strong>si</strong>bili<br />
Passaggio di stato<br />
da liquido<br />
(fuso) a solido<br />
Copolimeri di etilene<br />
/acetato di vinile,<br />
poliammidi, poliesteri,<br />
ecc.<br />
Industria dell’imballaggio,<br />
legatoria, tes<strong>si</strong>le, settore<br />
calzaturiero, lavorazione<br />
legno, automobilistico,<br />
ingegneria elettronica.<br />
Ade<strong>si</strong>vi a<br />
solvente<br />
Evaporazione del<br />
solvente<br />
Composti vinilici<br />
polimerici,<br />
polimetilmetacrilato,<br />
gomma naturale e<br />
<strong>si</strong>ntetica, ecc.<br />
Incollaggio tubi in PVC,<br />
ade<strong>si</strong>vi ad uso domestico,<br />
settore calzaturiero,<br />
legno, auto, edilizia.<br />
Ade<strong>si</strong>vi a<br />
contatto<br />
Evaporazione del<br />
solvente<br />
Policloroprene, gomma<br />
di acrilonitrilebutadiene,<br />
ecc.<br />
Rivestimenti pavimenti,<br />
materas<strong>si</strong> e calzature,<br />
industria automobilistica,<br />
legno e mobile.
Ade<strong>si</strong>vi <strong>che</strong> induriscono per processo fi<strong>si</strong>co<br />
Descrizione<br />
Ade<strong>si</strong>vi in<br />
disper<strong>si</strong>one<br />
acquosa<br />
Meccanismo di<br />
incollaggio<br />
Evaporazione<br />
dell’acqua<br />
Materie prime di<br />
base<br />
Polimeri <strong>non</strong> solubili in<br />
acqua di acetato di<br />
vinile, in combinazione<br />
an<strong>che</strong> con comonomeri,<br />
poliacrilati, ecc.<br />
Campo di<br />
applicazione<br />
Industria<br />
dell’imballaggio,<br />
legatoria, calzaturiera,<br />
agro-alimentare,<br />
lavorazione del legno,<br />
edilizia, auto.<br />
Altri ade<strong>si</strong>vi<br />
all’acqua<br />
Autoade<strong>si</strong>vi<br />
Plastisol<br />
Evaporazione<br />
dell’acqua<br />
Tramite contatto<br />
superficiale.<br />
Restano visco<strong>si</strong><br />
Trasformazione<br />
sol-gel in fase di<br />
riscaldamento<br />
Glutine, caseina,<br />
destrina, metil<br />
cellulosa, alcool<br />
polivinilico, ecc.<br />
Poliacrilati speciali,<br />
etere polivinilico,<br />
gomma naturale, ecc.<br />
PVC e plastificanti<br />
Carta, carta da parati,<br />
eti<strong>che</strong>ttaggio,<br />
imballaggio, legatoria.<br />
Nastri ade<strong>si</strong>vi per<br />
l’artigianato e<br />
l’industria, cerotti,<br />
eti<strong>che</strong>tte autoade<strong>si</strong>ve,<br />
igienico-sanitari.<br />
Automobile
Materiali di base per i polimeri de<strong>gli</strong> ade<strong>si</strong>vi<br />
termofu<strong>si</strong>bili<br />
Poliammide<br />
Poliestere<br />
Copolimero di Etilene – acetato di vinile (EVA)<br />
Materiale di base<br />
Poliammide (PA)<br />
Poliestere<br />
Copolimero di etilene –<br />
acetato di vinile (EVA)<br />
Intervallo di<br />
rammollimento<br />
(°C)<br />
Visco<strong>si</strong>tà della<br />
fu<strong>si</strong>one (Pa s)<br />
200-2000<br />
0,2-10000 120 -220<br />
Temperatura di<br />
applicazione (°C)
Applicazione con pistole per ade<strong>si</strong>vi termofu<strong>si</strong>bili<br />
Industria del mobile<br />
Industria dell’imballaggio<br />
Industria<br />
elettronica
Materiali di base per <strong>gli</strong> ade<strong>si</strong>vi a solvente<br />
Acetato di polivinile Poli(metilmetacrilato)<br />
Gomma nitrilica<br />
Cloruro di polivinile (PVC)
Stabilizzazione delle particelle di ade<strong>si</strong>vo per mezzo<br />
di<br />
colloidi protettori ed emul<strong>si</strong>onanti<br />
Particelle in<br />
disper<strong>si</strong>one<br />
Colloide protettore<br />
Emul<strong>si</strong>onante<br />
Forze di repul<strong>si</strong>one
Formazione del film nel giunto incollato per una<br />
disper<strong>si</strong>one di poliacrilato<br />
1. Evaporazione e<br />
concentrazione<br />
2. Superamento<br />
della repul<strong>si</strong>one<br />
elettrostatica<br />
3. Deformazione delle<br />
particelle di disper<strong>si</strong>one<br />
4. Contatto tra le particelle di polimeri<br />
(coalescenza) mediante forze capillari e<br />
forze di ten<strong>si</strong>one superficiale<br />
5. Fu<strong>si</strong>one delle particelle e<br />
interdiffu<strong>si</strong>one
Gomme impiegate ne<strong>gli</strong> autoade<strong>si</strong>vi<br />
Gomma naturale<br />
Gomma butilica<br />
(IIR: gomma di isobutilene-isoprene)<br />
Copolimero a blocchi di stirene-isoprene (SIS)<br />
Copolimero a blocchi di stirene-butadiene<br />
(SBS)
Struttura dei nastri ade<strong>si</strong>vi<br />
Carta protettiva<br />
<strong>si</strong>liconata<br />
Autoade<strong>si</strong>vo<br />
Materiale di supporto<br />
Autoade<strong>si</strong>vo<br />
Nastro biade<strong>si</strong>vo (Supporto: pellicola, stoffa, gomma, ecc.)<br />
Carta protettiva<br />
<strong>si</strong>liconata<br />
Carta protettiva<br />
<strong>si</strong>liconata<br />
Autoade<strong>si</strong>vo<br />
Nastro ade<strong>si</strong>vo trasferibile, nastro ade<strong>si</strong>vo senza supporto<br />
Carta protettiva<br />
<strong>si</strong>liconata
Meccanismo di incollaggio per plastisol<br />
Pasta contenente granuli di PVC solidi in plastificante<br />
liquido (plastisol)<br />
Rigonfiamento della pasta a 40°C<br />
Pregelificazione da 100° a 120°C<br />
Trasformazione sol-gel da 160° a 180°C
Ade<strong>si</strong>vi <strong>che</strong> induriscono per reazione chimica<br />
Descrizione<br />
Cianoacrilati<br />
Meccani<br />
smo di<br />
polimeriz<br />
zazione<br />
Polimerizz.<br />
anionica<br />
Materie prime<br />
di base<br />
Cianoacrilati<br />
Campi di applicazione<br />
Incollaggio di piccoli<br />
componenti, incollaggio di tutti<br />
i tipi di vetro, ade<strong>si</strong>vi per stoffe,<br />
spray cicatrizzanti<br />
Metilmetacrilati<br />
Polimerizz.<br />
radicalica<br />
Metilmetacrilati<br />
Incollaggio di materie plasti<strong>che</strong><br />
nel settore automobilistico e<br />
fabbricazione di veicoli<br />
ferroviari<br />
Ade<strong>si</strong>vi<br />
anaerobici<br />
Polimerizz.<br />
radicalica<br />
Diacrilati di dioli<br />
Motori, motori elettrici,<br />
fissaggio viti, parti metalli<strong>che</strong>
Ade<strong>si</strong>vi <strong>che</strong> induriscono per reazione chimica<br />
Descrizione<br />
Meccanismo<br />
di<br />
Polimerizz.<br />
Materie<br />
prime di<br />
base<br />
Campi di applicazione<br />
Ade<strong>si</strong>vi <strong>che</strong><br />
polimerizzano<br />
con le<br />
radiazioni<br />
Re<strong>si</strong>ne<br />
fenolformaldeide<br />
Polimerizz.<br />
radicalica<br />
Policondensaz.<br />
Epos<strong>si</strong>acrilati<br />
Poliesteriacrilati<br />
Fenoli,<br />
formaldeide<br />
Incollaggio di vetro e plasti<strong>che</strong><br />
trasparenti<br />
Materiali di legno, incollaggio<br />
di guarnizioni freno e frizione,<br />
incollaggio strutturale di<br />
alluminio nell’industria<br />
aeronautica<br />
Siliconi<br />
Policondensaz.<br />
Poliorgano<strong>si</strong>lossani<br />
Sigillatura, ingegneria elettrica;<br />
applicazioni speciali nella<br />
tecnologia aeronautica e<br />
aerospaziale
Elevata mobilità della catena nei <strong>si</strong>liconi dovuta<br />
all’angolo di legame altamente variabile
Ade<strong>si</strong>vi <strong>che</strong> induriscono per reazione chimica<br />
Descrizione<br />
Meccanis.<br />
di<br />
Polimerizz.<br />
Materie prime<br />
di base<br />
Campi di applicazione<br />
Poliimmidi<br />
Ade<strong>si</strong>vi<br />
epos<strong>si</strong>dici<br />
Policondensa<br />
zione<br />
Poliaddizione<br />
Anidride di acidi<br />
tetracarbos<strong>si</strong>lici<br />
Aromatici e diammine<br />
aromati<strong>che</strong><br />
Diepos<strong>si</strong>di<br />
oligomerici e<br />
poliammine o<br />
poliammidoammine<br />
Incollaggio di metalli nella<br />
tecnologia aeronautica e<br />
aerospaziale<br />
Ade<strong>si</strong>vi strutturali nella<br />
produzione automobilistica e di<br />
aeromobili, nella costruzione di<br />
carrozzerie per auto,<br />
nell’elettronica, incollaggio di<br />
materie plasti<strong>che</strong> rinforzate con<br />
fibre, riparazioni<br />
Ade<strong>si</strong>vi<br />
poliuretanici<br />
Poliaddizione<br />
Isocianati bifunzionali<br />
e talvolta<br />
trifunzionali, polioli<br />
Costruzione di carrozzerie per<br />
auto, incollaggio di materiali con<br />
tolleranza ai carichi e proprietà di<br />
espan<strong>si</strong>one alla temperatura<br />
molto diver<strong>si</strong>ficate, incollaggio di<br />
lastre di vetro nell’industria<br />
automobilistica
Formazione di poliuretani<br />
Esametilendiisocianato<br />
1,4-butandiolo<br />
Poliuretano
Fissaggio di viti con ade<strong>si</strong>vi anaerobici<br />
Fissaggio di viti.<br />
Le viti sul corpo di un motore sono fissate con<br />
un ade<strong>si</strong>vo <strong>che</strong> ne impedisce l‘allentamento.<br />
Superando una certa tor<strong>si</strong>one di distacco, la<br />
vite può essere allentata nuovamente<br />
(frenafiletti)
Realizzazione di articoli in vetro e strutture di vetro<br />
Epos<strong>si</strong>acrilati polimerizzati<br />
mediante espo<strong>si</strong>zione a<br />
radiazioni UV
Rivestimenti di freni mediante re<strong>si</strong>ne fenolo-formaldeide<br />
(„fenoli<strong>che</strong>“) con polimerizzazione per policondensazione
Nave traghetto ad alta velocità<br />
I finestrini in policarbonato incollati alla struttura di alluminio con<br />
poliuretani (polimerizzazione mediante poliaddizione)
Sollecitazioni su un incollaggio<br />
a) Pelatura b) Scorrimento: ta<strong>gli</strong>o<br />
a compres<strong>si</strong>one<br />
c) Scorrimento: ta<strong>gli</strong>o<br />
a trazione<br />
d) Trazione e) Compres<strong>si</strong>one f) Tor<strong>si</strong>one
Prova di ta<strong>gli</strong>o a trazione
Costruzione del tetto con materiali compo<strong>si</strong>ti<br />
laminati in legno<br />
(re<strong>si</strong>ne melammina-formaldeide, policondensazione)
Applicazione di ade<strong>si</strong>vi nella costruzione di<br />
carrozzerie per autoveicoli<br />
Fino a 40 kg di ade<strong>si</strong>vo<br />
per automobile<br />
Ripartitore di forza di<br />
deformazione superiore<br />
(barra di rinforzo)<br />
Consolidamento<br />
antivibrante delle<br />
traverse<br />
Consolidamento puntiforme per<br />
dare rigidità in caso di impatto al<br />
tetto (nodi A e B sui montanti)<br />
Rinforzo al<br />
telaio portiere<br />
Consolidamento del telaio,<br />
localizzato al supporto della<br />
sospen<strong>si</strong>one<br />
Rinforzo del cofano<br />
e delle portiere<br />
ecc.<br />
Consolidamento<br />
di ammortizzatori<br />
per urto<br />
disassato ad alta<br />
velocità<br />
Supporto superiore e<br />
inferiore del<br />
radiatore<br />
Aggetto del telaio<br />
anteriore per urto<br />
disassato ad alta<br />
velocità<br />
Arco del<br />
telaio<br />
Rinforzo<br />
portiera<br />
Consolidamento puntiforme<br />
per dare rigidità in caso di urto<br />
laterale<br />
Consolidamento del telaio<br />
(parziale o sull’intera<br />
lunghezza)
Montaggio diretto del parabrezza “direct glazing”<br />
polimeri MS (<strong>si</strong>lossani modificati)
Incollaggio nella costruzione di aeromobili<br />
ade<strong>si</strong>vi epos<strong>si</strong>dici<br />
Strutture con lamiere leggere a nido d‘ape<br />
Riempitivo laterale<br />
Consolidamento delle lamiere a nido d‘ape<br />
Applicazione di inserti<br />
Incollaggio<br />
di piastre metalli<strong>che</strong><br />
Accoppiamento di<br />
lamiere a nido d‘ape
Modello costruttivo di un treno leggero<br />
Rivestimenti esterni incollati con ade<strong>si</strong>vi poliuretanici
Applicazione di ade<strong>si</strong>vi nella costruzione di un container<br />
Ade<strong>si</strong>vi epos<strong>si</strong>dici e polimeri MS (polietere-dimetos<strong>si</strong><strong>si</strong>lani)<br />
Applicazione di ade<strong>si</strong>vi nella costruzione di<br />
container frigo<br />
Ade<strong>si</strong>vi per pannelli<br />
sandwich<br />
Ade<strong>si</strong>vi<br />
strutturali
Applicazione localizzata di ade<strong>si</strong>vo su circuito stampato<br />
Ade<strong>si</strong>vi epos<strong>si</strong>dici monocomponenti in pasta e acrilici „UV curing“
Incollaggio di Digital Versatile Disc (DVD)<br />
Ade<strong>si</strong>vi acrilici „UV curing“ e ade<strong>si</strong>vi termofu<strong>si</strong>bili speciali
Applicazione di ade<strong>si</strong>vi nella costruzione di motori elettrici<br />
Ade<strong>si</strong>vi anaerobici<br />
Portaspazzole<br />
Stabilizzazione del<br />
cavo<br />
Magnete<br />
Connes<strong>si</strong>one<br />
albero/rotore<br />
Attacco<br />
cuscinetti a<br />
sfera<br />
Tenuta della<br />
custodia<br />
Connes<strong>si</strong>one<br />
albero/commutatore<br />
Compensatore<br />
Targhetta<br />
Viti di<br />
fissaggio
Esempi di ade<strong>si</strong>vi nell’imballaggio fles<strong>si</strong>bile<br />
Ade<strong>si</strong>vi poliuretanici, ade<strong>si</strong>vi in disper<strong>si</strong>one, ade<strong>si</strong>vi termofu<strong>si</strong>bili
Esempi di cerotti<br />
Autoade<strong>si</strong>vi a base gomme naturali o <strong>si</strong>nteti<strong>che</strong>, esteri di acido poliacrilico
Prote<strong>si</strong> d’anca incollata<br />
Ade<strong>si</strong>vo a base di metacrilato<br />
Prote<strong>si</strong><br />
Ade<strong>si</strong>vo a base di<br />
metacrilato<br />
Osso
Rinforzi strutturali in edilizia<br />
(Applicazione tessuto in fibra di carbonio)<br />
Ade<strong>si</strong>vi epos<strong>si</strong>dici e FRP (Fiber Reinforced Polymers)
IL PERICOLO ED IL RISCHIO<br />
ALTO PERICOLO<br />
BASSO RISCHIO
Simboli di pericolo e descrizione<br />
T<br />
Tos<strong>si</strong>co<br />
T+<br />
Molto Tos<strong>si</strong>co<br />
Xn<br />
Nocivo<br />
C<br />
Corro<strong>si</strong>vo<br />
N<br />
Pericoloso per l’ambiente<br />
Xi<br />
Irritante
Simboli<br />
Eti<strong>che</strong>ttatura ade<strong>si</strong>vo epos<strong>si</strong>dico bicomponente<br />
(parte A)<br />
Xi<br />
Irritante<br />
N<br />
Pericoloso per l’ambiente<br />
Fra<strong>si</strong> R:<br />
R36/38 Irritante per <strong>gli</strong> occhi e la pelle<br />
R43 Può provocare sen<strong>si</strong>bilizzazione per contatto con la pelle<br />
R51/53 Tos<strong>si</strong>co per <strong>gli</strong> organismi acquatici, può provocare a lungo termine effetti negativi per l’ambiente acquatico<br />
Fra<strong>si</strong> S:<br />
S26 In caso di contatto con <strong>gli</strong> occhi, lavare immediatamente e abbondantemente con acqua e consultare un medico<br />
S56 Smaltire questo materiale e i relativi contenitori in un punto di raccolta di rifiuti pericolo<strong>si</strong> o speciali<br />
S61Non disperdere nell’ambiente. Riferir<strong>si</strong> alle istruzioni speciali/s<strong>che</strong>de informative in materia di <strong>si</strong>curezza<br />
S24 Evitare il contatto con la pelle<br />
S37 Usare guanti adatti<br />
Contiene re<strong>si</strong>ne epos<strong>si</strong>di<strong>che</strong>. Leggere le informazioni fornite dal fabbricante.
Quantità di solventi ne<strong>gli</strong><br />
ade<strong>si</strong>vi per pavimentazioni<br />
%<br />
0 20 40 60 80 100<br />
1965-Ade<strong>si</strong>vi a contatto<br />
1970-Ade<strong>si</strong>vi a base di<br />
polivinileteri<br />
1980-Ade<strong>si</strong>vi in disper<strong>si</strong>one<br />
1997-Ade<strong>si</strong>vi "EC1"
Grazie per l’attenzionel<br />
e arriverderci!
Cemento Portland<br />
Tal quale<br />
Idratato
Teorie dell’ade<strong>si</strong>one<br />
Meccanica<br />
Elettrostatica
Diffu<strong>si</strong>one<br />
Perché ci <strong>si</strong>a diffu<strong>si</strong>one<br />
il parametro di<br />
solubilità deve essere<br />
<strong>si</strong>mile e le molecole<br />
mobili.<br />
Vale per ade<strong>si</strong>vi a<br />
contatto e talvolta per<br />
altri polimeri
Termodinamica<br />
(adsorbimento)<br />
Si è sostenuto <strong>che</strong> quando due superfici sono<br />
vicine, le interazioni (qualunque <strong>si</strong>a la loro<br />
natura), sono sufficientemente forti da<br />
generare buona ade<strong>si</strong>one.<br />
L’ ade<strong>si</strong>vo deve bagnare l’ l aderente.<br />
E<strong>si</strong>stono diverse componenti della ten<strong>si</strong>one superficiale:<br />
! dipolo-dipolo<br />
Ogni componente della ten<strong>si</strong>one<br />
superficiale di una superficie<br />
! acido-base<br />
interagisce con l’ analoga dell’ altra<br />
! legame H<br />
! interazioni disper<strong>si</strong>ve
<strong>Chimica</strong><br />
Si creano legami chimici<br />
attraverso l’ interfaccia.<br />
Caso tipico:<br />
vetro con ade<strong>si</strong>vi <strong>si</strong>liconici
Capillarità<br />
Importante per costruire i castelli di sabbia(!), ma an<strong>che</strong> per<br />
alcuni proces<strong>si</strong> industriali, come pure in edilizia.
termodinamica<br />
meccanica<br />
diffu<strong>si</strong>one<br />
capillare<br />
chimica<br />
reologica<br />
WBL
![[70/0085-M] INGEGNERIA CIVILE - DipCIA - Università degli studi di ...](https://img.yumpu.com/29223104/1/184x260/70-0085-m-ingegneria-civile-dipcia-universita-degli-studi-di-.jpg?quality=85)
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