Solutions de stratification adhésives liquides optiquement transparentes pour le verre

Date : 15 février 2023

Auteur : Chris Davis – HB Fuller (Kömmerling Chemische Fabrik GmbH)

Les intercalaires liquides présentent une solution thermodurcie alternative aux matériaux folio thermoplastiques plus conventionnels pour coller le verre sur lui-même ou sur d'autres types de substrats. Le principe du laminage liquide nécessite généralement que le vide entre les substrats soit scellé de manière permanente ou temporaire avant l'introduction du polymère liquide pré-durci. Il ne nécessite généralement qu'un seul changement de phase significatif du liquide à un polymère durci via un catalyseur ou des mécanismes photo-initiateurs activés par la lumière ultraviolette.

Les liquides à écoulement libre suivront plus facilement la forme, le contour et les textures de surface des enveloppes dans lesquelles ils sont injectés et peuvent être considérés comme « passifs », le traitement étant généralement effectué à température ambiante et sans nécessiter de pressage mécanique excessif ou d'extraction sous vide.

Dans certains matériaux, les chaînes polymères sont classées comme entièrement réticulées, offrant ainsi un comportement viscoélastique qui peut démontrer une dépendance relativement faible en termes de température, de temps et de durée de charge.

Les matériaux LOCA sont conçus pour fabriquer des composites de verre feuilleté destinés à être utilisés dans la plupart des applications standard, utilisés à la fois dans les produits de construction et dans les applications automobiles où les principales exigences sont la sécurité et la stabilité structurelle. L'accent est désormais mis de plus en plus sur l'utilisation de produits LOCA pour intégrer et encapsuler des fonctions passives et dynamiques tout en offrant une stabilité mécanique et une protection contre les conditions environnementales potentiellement dommageables.

Les principaux avantages des matériaux et des systèmes de traitement sont identifiés comme étant :

Les matériaux LOCA peuvent être à base de plates-formes en polyuréthane ou en acrylate et appartiennent généralement aux groupes de packages suivants :

i) Durcissement catalytique à base de polyuréthane ii) Matériau de durcissement catalytique à base d'acrylique durci à la lumière ultraviolette iii) Matériaux de durcissement catalytique à base d'acrylique

i) Polyuréthane les systèmes sont généralement conçus avec 2 parties formées par un matériau de base polyol (composant A) et un composant correspondant à base d'isocyanate (composant B). Le mécanisme de durcissement est souvent une réaction de polyaddition catalytique dont la fonction peut absorber de petites quantités d'humidité atmosphérique à l'intérieur de l'enveloppe et l'humidité capturée à la surface du substrat lors du processus de nettoyage du verre. Ces matériaux peuvent être considérés comme hydrophobes avec de faibles teneurs en humidité résiduelle. Cependant, l'excès d'humidité présent pendant la phase de durcissement doit être évité car il peut créer une réaction secondaire au sein de l'isocyanate formant du dioxyde de carbone qui forme par conséquent une matrice avec des inclusions de bulles.

Le conditionnement des deux composants nécessite un dégazage et l'adhésion est obtenue via une réaction du matériau PU avec la surface du verre et renforcée par des promoteurs d'adhésion.

ii) Durcissement ultraviolet en une seule pièceacrylique Les matériaux à base de résine comprennent un photo-initiateur intégré qui démarre la polymérisation radicalaire sous exposition aux UVA, ce qui donne lieu à la formation de chaînes polymères. L'inclusion de co-monomères peut améliorer ou ajuster des propriétés telles que la résistance à la traction pour les performances aux chocs.

iii) Les matériaux acryliques à durcissement catalytique multi-composants sont souvent composés de 3 composants basés sur un matériau de base, un catalyseur puis un promoteur d'adhérence séparé. Le mécanisme de durcissement se fait généralement par polymérisation radicalaire via un catalyseur, la réaction ne démarre donc que lorsque les composants sont mélangés.

Les deux mécanismes de durcissement (la polymérisation radicalaire des systèmes acryliques et la polyaddition des systèmes PU) peuvent être considérés comme exothermiques.

Adhésion

Exemple de types d'adhésion (voir exemple 1)

Types de substrat

La stratification de la plupart des substrats standards est possible, mais les changements de type et d'épaisseur peuvent nécessiter une modification de l'épaisseur de la couche intermédiaire. Certains substrats non verriers nécessitent des préparations chimiques ou des prétraitements particuliers.