Les meilleures options d’adhésifs à haute température

Lorsqu’il s’agit de coller des matériaux exposés à des températures extrêmes, tous les adhésifs ne se valent pas. Les environnements à haute température, tels que ceux que l’on trouve dans l’automobile, l’aérospatiale, l’électronique ou les applications industrielles, exigent des adhésifs qui conservent leur résistance et leur fiabilité, même sous l’effet du stress thermique. Permabond propose une gamme d’options d’adhésifs haute température qui restent solides lorsque les choses se réchauffent.

Pourquoi la chaleur élevée est-elle un problème pour les adhésifs ?

Les adhésifs sont des substances chimiques composées de polymères, de grosses molécules formées de monomères plus petits. Comme pour la plupart des matériaux, l’exposition à la chaleur permet aux molécules d’acquérir de l’énergie et de se déplacer plus librement. Pour les adhésifs, cette activité accrue entraîne un ramollissement (voire une fonte pour les adhésifs thermoplastiques) et une diminution de la force d’adhérence. La température à laquelle un adhésif passe d’un état dur et vitreux à un état plus souple et caoutchouteux est appelée température de transition vitreuse (Tg). En général, plus la Tg est élevée, meilleure est la résistance à la chaleur.

Un autre facteur important est la dilatation et la contraction thermiques différentielles. Les matériaux ont des coefficients de dilatation thermique (CDT) différents : par exemple, l’acier inoxydable se dilate beaucoup moins que le nylon. Le collage de matériaux aux CDT différents peut générer des contraintes et des ruptures au niveau du joint, notamment lors de cycles thermiques répétés.

Ainsi, un adhésif résistant à la chaleur doit supporter les variations de température tout en maintenant une forte adhérence. Permabond propose une gamme d’adhésifs offrant une bonne résistance à la chaleur, présentée ci-dessous.

Chimie des adhésifs à haute température

Chez Permabond, nous ne fabriquons que des adhésifs utilisant la chimie organique (comme les époxy et les acryliques). La plupart des adhésifs modernes et performants appartiennent à cette catégorie. Cependant, les adhésifs organiques sont par nature limités en termes de résistance à la chaleur : au-delà de 300°C, ils se dégradent complètement. Néanmoins, de nombreuses industries et applications ne nécessitent pas des températures aussi élevées, et nous disposons d’un assortiment de produits qui peuvent vous aider dans ces cas-là.

Avant de choisir un adhésif, il est important d’évaluer vos supports. Sont-ils délicats, susceptibles d’être endommagés ou modifiés par le chauffage ? Ou bien les substrats que vous souhaitez coller sont-ils très différents, avec des taux de dilatation et de contraction thermique différents ? Ces éléments joueront un rôle essentiel dans la réussite de votre collage, et pas seulement l’adhésif que vous choisirez.

Epoxy en une seule partie

Les époxydes en une partie sont un bon candidat pour une application nécessitant une résistance élevée à la chaleur. Elles permettent de réaliser des collages solides sur divers substrats, notamment les métaux, les composites et certains plastiques. Elles nécessitent de toute façon de la chaleur pour durcir, ce qui se fait normalement à des températures comprises entre 80 et 150°C. C’est pourquoi tous les époxydes en une partie offrent en standard un bon niveau de résistance à la chaleur.

Si, pour une raison quelconque, vous n’êtes pas en mesure d’effectuer une polymérisation à chaud, vous pouvez envisager d’utiliser une résine époxy ou acrylique en deux parties.

Produit vedette : Permabond ES5516

Permabond ES5516 est un époxy monocomposant lancé au début de l’année 2025. Développée pour répondre à la croissance constante du marché des véhicules électriques, l’ES5516 excelle dans le collage des aimants de moteurs électriques (tels que les aimants de classe H conçus pour résister jusqu’à 180°C ainsi que dans d’autres applications à haute température telles que les chaudières et les capteurs.)

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Epoxy en deux parties

Souvent utilisés dans les industries automobile et aérospatiale, entre autres, les époxydes à deux composants durcissent complètement à température ambiante. Offrant des avantages similaires à ceux des époxydes à 1 composant en termes de résistance, de durabilité et de polyvalence, elles doivent être mélangées avant le collage et peuvent être chauffées pour accélérer le temps de durcissement. En fait, il est souvent recommandé de chauffer les époxys à deux composants dans un four après le durcissement avant de les soumettre à des charges lourdes à des températures élevées – cela permet le développement d’une matrice polymère plus résistante dans l’adhésif durci grâce à une réticulation supplémentaire. Une exception à cette règle est Permabond ET5424 – un autre nouvel adhésif lancé au début de cette année !

Produit vedette : Permabond ET5424

Permabond ET5424 est unique parmi les époxydes à deux composants car il durcit complètement à température ambiante, avec des performances élevées à des températures aussi élevées que 230°C et aussi basses que – 40°C. Lorsque l’adhésif durci est chauffé, sa résistance augmente comme celle des autres époxydes à deux composants – cependant, il n’est pas nécessaire de le faire durcir au four au préalable pour garantir une liaison solide à haute température.

Conçu principalement pour les applications automobiles et aérospatiales, l’ET5424 est un adhésif à haute température avec un faible dégagement gazeux et convient parfaitement aux applications de cuisson de peinture et de revêtement par poudrage.

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Adhésifs acryliques structurels

Des produits tels que le Permabond TA437 offrent une très grande résistance sur les aimants de moteur, ainsi que sur la plupart des métaux, des ferrites et des céramiques. Il présente une excellente résistance à la chaleur, conservant une résistance très élevée même à 200°C. Le TA437 durcit également en anaérobiose lorsqu’il s’agit de coller du métal sur du métal dans un espace étroit.

Cyanoacrylates

Les cyanoacrylates, également connus sous le nom de superglue, durcissent rapidement à température ambiante par interaction avec l’humidité. Ils sont très faciles à distribuer et à appliquer et durcissent en quelques secondes, assurant une liaison solide sur de nombreux matériaux. Cependant, la plupart des cyanoacrylates ne sont pas des adhésifs résistants à la chaleur. Pour ceux qui le sont, la majorité d’entre eux nécessitent une post-cuisson, c’est-à-dire qu’après la polymérisation initiale, les pièces collées sont soumises à une température élevée pendant un certain temps afin de les “sensibiliser” à la chaleur élevée. Cette méthode est souvent efficace, mais elle peut prendre du temps et coûter plus cher, ce qui constitue un inconvénient pour les chaînes de production à grande vitesse.

Produit vedette : Permabond 825

Le Permabond 825, un adhésif cyanoacrylate très résistant à la chaleur, constitue une exception à la règle du post-polymérisation. Ce produit à faible viscosité offre une résistance élevée jusqu’à 200°C et adhère bien aux plastiques et aux métaux. Il présente également une excellente rétention de la résistance pendant le vieillissement thermique. Grâce à son durcissement très rapide, le 825 convient parfaitement aux lignes de production à grande vitesse.

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D’autres chimies d’adhésifs peuvent être utilisées dans certains cas, mais les quatre ci-dessus sont celles que nous recommandons le plus souvent.

Questions fréquemment posées sur les adhésifs haute température

À quelle température les adhésifs sont-ils les plus résistants ?

• En général, les adhésifs donnent les meilleurs résultats à température ambiante (entre 18 et 25°C). Au-dessus ou en dessous de cette température, la majorité des adhésifs commencent à voir leurs performances générales diminuer.

Outre le choix d’un adhésif résistant à la chaleur, comment pouvez-vous augmenter la résistance à la chaleur de votre joint collé ?

• Il y a plusieurs choses que vous pouvez faire pour maximiser l’efficacité de votre collage. Tout d’abord, choisissez des substrats dont le coefficient de dilatation thermique (CDT) est similaire. Vous réduirez ainsi la tension exercée sur l’adhésif polymérisé. Deuxièmement, essayez d’avoir une ligne de colle du côté le plus épais de l’espace maximum recommandé pour le remplissage. Cela permettra de mieux absorber les contraintes dues aux différences de dilatation et de contraction thermiques. L’utilisation d’un adhésif avec un intercalaire en billes de verre est également utile à cet égard. Enfin, si vous le pouvez, vous pouvez essayer de protéger ou d’isoler le joint de colle pour le protéger de la chaleur.

Avez-vous un adhésif qui résiste à 500°C ?

• Non. Comme nous ne fabriquons que des adhésifs issus de la chimie organique, aucun de nos adhésifs ne peut résister à plus de 300°C. Vous devrez rechercher un adhésif inorganique pour ce type de résistance à la chaleur.

Les adhésifs UV résistent-ils à la chaleur ?

• La plupart des adhésifs UV commencent à perdre de leur performance au-delà de 120°C. Ceci dit, Permabond ES5516 (mentionné plus haut dans l’article) est une colle époxy à 1 composant à haute température qui comporte également un élément de durcissement aux UV. Cela signifie que vous pouvez “coller” l’adhésif avec la lumière UV avant de le polymériser à chaud. Cela permet de réduire l’écoulement de l’adhésif au niveau des joints et de faciliter l’alignement précis des pièces.

Si vous souhaitez en savoir plus sur la gamme d’adhésifs à haute température Permabond ou discuter de votre application avec nous, n’hésitez pas à nous contacter.