COLLAGE, physique

L' assemblage par collage existe depuis des millénaires. Les hommes du paléolithique collaient leurs flèches avec du brai de bouleau ou du bitume. Malgré les progrès faits dans la formulation des colles et la compréhension du comportement des polymères qui assurent le collage, celui-ci demeure une technologie empirique. L'« ancrage », le processus par lequel la colle s'attache au substrat, est mal connu, ce qui empêche le calcul des propriétés d'un collage sans une approximation (de taille), consistant à supposer qu'il est « bon ».

Aujourd'hui, les mots « colle » et « adhésif » sont souvent utilisés indifféremment pour désigner les produits qui assurent le collage. Cela est dû à l'influence de la langue anglaise où le terme glue, qui désigne la colle, est péjoratif, ce qui conduit les scientifiques à lui préférer le mot adhesive. La terminologie adoptée dans cet article est la suivante : la colle est un produit destiné à unir deux pièces après durcissement, et l'adhésif, un produit s'assemblant par pression. Colles et adhésifs correspondent bien à l'existence de deux grandes classes de composés selon que le polymère est déjà formé avant le collage ou qu'il se forme par une réaction qui s'accomplit pendant le collage ; ce dernier, dans tous les cas, n'est efficace que grâce à une compatibilité du polymère et de ses supports.

Les grandes familles de colles

Les colles et la plupart des adhésifs sont des liquides qui durcissent. Pour les obtenir, les chimistes connaissent trois moyens.

Une méthode consiste à dissoudre un solide dans un solvant, ce qui donne un liquide ; celui-ci, après application et évaporation du solvant, se solidifie de nouveau. Ce sont les « colles à solvant » (on devrait dire adhésif). Un exemple en est la « dissolution », solution de néoprène dans le toluène qui permet de coller les rustines sur les chambres à air de vélo crevées. La tendance est de les remplacer par des solutions aqueuses.

Un deuxième moyen utilise la fusion d'un solide : transformé en liquide, il redevient solide après refroidissement. Les colles utilisant ce principe s'appellent des « thermofusibles » ou hot-melt. Elles sont très utilisées pour l'assemblage des tissus en confection et l'intérieur des automobiles.

Enfin, deux composants liquides peuvent réagir entre eux pour former un polymère solide. Ce sont les colles de « réaction », apparues à la fin du xix ^e siècle en même temps que les matières plastiques. C'est avec ces produits que l'on obtient des collages résistants, pouvant transmettre une force dans une structure, aussi les nomme-t-on « colles de structure ».