ADESIVO

Enciclopedia Italiana - III Appendice (1961)

ADESIVO (App. II, 1, p. 25)

Renato TURRIZIANI

Gli a. attualmente impiegati comprendono un folto gruppo di sostanze di origine naturale e sintetica delle quali le più importanti sono le seguenti: materiali naturali (amido, destrine, gomme vegetali, proteine animali e vegetali, asfalti, caucciù naturale, gomma lacca ecc.); materiali sintetici: esteri ed eteri della cellulosa, resine alchidiche ed acriliche, polistirene, alcole polivinilico e derivati, poliacetali, caucciù sintetico, resine ureiche, melamminiche, fenoliche ed epossidiche, poliesteri, siliconi, ossicloruro di magnesio, fosfato e silicato di sodio, ecc.

Molti a. sono preparati mescolando un certo numero di queste sostanze ed aggiungendo, a seconda dei casi, solventi, plastificanti, catalizzatori, materiali di carica, ecc.

La maggior parte delle sostanze impiegate nella preparazione di a. sono costituite da polimeri od elastomeri organici e pertanto il loro impiego è limitato a temperature piuttosto basse, che soltanto nel caso di alcune resine termoindurenti possono arrivare a 130-150 °C.

Le teorie attuali sulla natura dell'adesione sono ancora troppo incomplete per poter spiegare il meccanismo di azione degli a. e soprattutto per essere di guida nella scelta dell'a. più adatto o per prevedere le caratteristiche adesive di un composto.

La teoria più corrente attribuisce l'adesione fra due sostanze a forze chimiche e fisiche, cioè ai legami di valenza primaria e secondaria che si stabiliscono tra gli atomi delle molecole dell'adesivo e gli atomi delle molecole dell'aderendo. I legami di valenza primaria che generalmente si incontrano nell'adesione sono del tipo covalente con aderendi metallici o costituiti da materiali inorganici e del tipo covalente di coordinazione con aderendi organici contenenti gruppi ossidrilici e carbossilici come nel caso della cellulosa. Non mancano però eccezioni: così il forte legame a. che si stabilisce tra il rame e gli atomi di zolfo contenuti negli adesivi a base di elastomeri è attribuito a legami elettrovalenti. I legami di valenza secondaria o di van der Waals sono maggiori per le molecole dei composti che per gli atomi e le molecole degli elementi, e tra i composti sono maggiori per le molecole asimmetriche che per quelle simmetriche. La forza di un legame a. risulta notevolmente inferiore a quella che si calcola in base alla forza di coesione delle molecole dello strato adesivo. È probabile che il disaccordo dipenda dalle tensioni interne che si originano nello strato a. e nell'interfacie a. aderendo per le condizioni che si determinano all'atto dell'applicazione dell'adesivo e durante lo sviluppo del legame. Importanti in questo senso possono essere la formazione di vuoti, le variazioni termiche o di umidità nell'aderendo e nello strato a. indurito, lo stato della superficie dell'aderendo, la geometria del sistema aderendo-adesivo.

La regola empirica secondo la quale a. polari e materiali non polari o viceversa sono incompatibili non ha grande significato pratico poiché non esiste un metodo adeguato per la misura della polarità; d'altra parte adottando come criterio di misura la determinazione dei momenti elettrici dipolari sono state riscontrate numerose eccezioni alla regola suddetta.

Un buon a. deve aderire perfettamente alla superficie dell'aderendo e perché ciò sia possibile occorre applicarlo allo stato fluido sciogliendolo o disperdendolo in un solvente o fondendolo nel caso in cui esso non subisca degradazione termica prima e durante la fusione. L'indurimento dello strato a. può avvenire in diversi modi: per allontanamento del solvente, come si verifica con le colle a base di destrina o di amido, con i mastici di gomma o di asfalto e con alcuni adesivi a base di resine termoplastiche; per solidificazione dell'a. fuso: è questo il caso di a. costituiti da cere, da esteri ed eteri della cellulosa, da esteri ed acetati polivinilici; attraverso reazioni chimiche di polimerizzazione, come avviene per gli a. a base di resine termoindurenti, nel trattamento con formalina ed agenti tannanti di colle proteiniche, nella vulcanizzazione di preparati a base di elastomeri.

La polimerizzazione delle resine termoindurenti avviene per alcuni tipi a freddo, per altri a temperatura più elevata. Una categoria importante di a. presenta la caratteristica di formare un legame di una certa resistenza se sottoposti a debole pressione. Essi sono costituiti da caucciù naturale o sintetico mescolato con colofonia (modificata o non modificata), o con derivati della colofonia, o con resine terpeniche o sintetiche. Questi a. trovano estesa applicazione come nastri a. supportati da carta, tela, fibre sintetiche, ecc. Il campo di applicazione degli a. comprende i settori più disparati dell'industria ed il loro impiego e la loro evoluzione hanno assunto in questi ultimi anni uno sviluppo eccezionalmente rapido.

Nel campo delle carte a. ai vecchi tipi di a. a base di destrina, di gomma arabica, di gomma adragante, di proteine, sono subentrati a. costituiti da amido ed acetato di polivinile, da resine ureiche e fenoliche che presentano una maggiore resistenza all'acqua ed all'umidità. In legatoria e per la fabbricazione di scatolame in cartone sono generalmente impiegati a. fusibili a base di cere o di esteri e di acetali polivinilici che induriscono rapidamente. In falegnameria oltre agli a. proteinici più antichi sono anche usati a. costituiti da resine termoindurenti.

Progressi di notevole interesse pratico sono stati conseguiti nel campo degli a. per metalli. Quelli attualmente in commercio si applicano con le leghe di alluminio e sono a base di resine epossidiche o fenoliche, di acetali polivinilici ed alcune formulazioni contengono anche caucciù sintetico. L'impiego di questi a. offre notevoli vantaggi in particolare nell'industria aeronautica; essi infatti permettono di ottenere pannelli molto leggeri, rigidi, resistenti con la superficie esterna metallica e con il cuore di cartone o di struttura metallica a nido d'ape.

Recentemente lo sviluppo della propulsione a reazione ed a razzi ha richiesto lo studio di nuovi tipi di a. per metalli da impiegare con leghe di titanio, di magnesio e con l'acciaio inossidabile e resistenti a temperature dell'ordine dei 200 °C. Discreti risultati hanno fornito alcuni adesivi a base di resine epossidiche e di siliconi.

Bibl.: R. A. G. Knight, Adhesives for wood, New York 1953; G. Epstein, Adhesive bonding of metals, New York 1954; J. E. Ir. Rutzler, R. L. Savage, Adhesion and adhesives fundamentals and practice, New York 1954.

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