Colla cianoacrilica o cianoacrilato, tutto ciò che devi sapere

La colla cianoacrilica, o cianoacrilato, è una tipologia di adesivo molto comune sia in ambito industriale che hobbistico grazie alla sua reperibilità e alla velocità e semplicità di utilizzo. Ma cos’è la colla cianoacrilica dal punto di vista scientifico?

Colla cianoacrilica: composizione

La colla cianoacrilica prende il suo nome dal monomero da cui si origina. Questo include un gruppo nitrile (prefisso ciano) e un estere dell’acido acrilico.

Il monomero così composto può generare una rapida reazione a catena una volta esposto all’umidità. L’acqua, infatti, è in grado di trasformare il monomero di partenza in una specie estremamente reattiva che può continuare a reagire, teoricamente all’infinito, con gli altri monomeri presenti portando rapidamente alla formazione di lunghe catene polimeriche.

Per evitare che la reazione avvenga già all’interno del contenitore i monomeri sono miscelati a degli stabilizzatori acidi che ostacolano l’inizio della reazione. Gli stabilizzatori a loro volta possono essere neutralizzati dalla presenza di acqua e, quindi, se è presente sufficiente umidità sulle superfici da incollare la reazione di polimerizzazione avrà inizio.

Oltre ai componenti di base (monomero e stabilizzante), all’interno di un adesivo cianoacrilato possono essere presenti altri additivi:

  • Addensanti: permettono di modificare la viscosità iniziale della colla cianoacrilica prima della polimerizzazione, in questo modo è ad esempio possibile ottenere un gel cianoacrilato di più facile applicazione.

  • Indurenti: questi additivi vengono utilizzati per aumentare ulteriormente la rigidità finale della colla una volta polimerizzata.

  • Plastificanti: quando si vuole ottenere una giunzione più flessibile vengono aggiunti plastificanti alla miscela. Questi si interpongono tra le catene polimeriche e rendono meno rigido il cianoacrilato finale.

  • Vari: è possibile introdurre molti altri additivi per ottenere caratteristiche quali resistenza al calore, possibilità di incollare superfici porose o anche semplicemente ottenere colorazioni particolari.

Andiamo ora a vedere quali sono le caratteristiche tipiche degli adesivi cianoacrilici, i loro vantaggi e alcuni limiti rispetto ad altri adesivi.

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Colla cianoacrilica: caratteristiche

Dalla natura chimica dei cianoacrilati e dalla loro modalità di polimerizzazione derivano una serie di particolari caratteristiche.

La velocità di polimerizzazione di un cianoacrilato è determinata da vari fattori:

  • Umidità: come già illustrato l’acqua è alla base della reazione di polimerizzazione. Maggiore è l’umidità superficiale presente sui substrati da incollare più velocemente avverrà la creazione di catene polimeriche.

  • Gioco: se lo spazio da riempire con la colla cianoacrilica è particolarmente ampio (>0,05 mm) è possibile che si formi rapidamente un film polimerizzato a contatto con la superficie, che impedisce l’ulteriore diffusione di umidità. Questo allungherà notevolmente i tempi di totale polimerizzazione poiché saranno presenti poche catene attive ed in crescita all’interno della zona di incollaggio. Utilizzando l’umidità superficiale (non quella ambientale) per innescare la polimerizzazione, è necessario quindi che le superfici siano a stretto contatto e i giochi siano nulli o molto limitati.

  • Substrato: diversi substrati possono interferire con il processo di polimerizzazione. Ad esempio, legno e metalli bicromati presentano un'acidità superficiale che tende a stabilizzare i cianoacrilati riducendone le possibilità di reazione. In questo caso serve utilizzare i prodotti definiti “surface insensitive” che permettono di incollare correttamente anche superfici acide e porose.

Tipologie di cianoacrilati

Le varie tipologie di monomero cianoacrilato presentano differenti caratteristiche di tenuta, volatilità e resistenza alle temperature. È quindi importante conoscere il tipo di adesivo cianoacrilico che si andrà ad utilizzare.

Metil-cianoacrilati ed Etil-cianoacrilati: entrambe queste tipologie di cianoacrilati presentano elevata resistenza alle alte temperature e garantiscono elevate prestazioni di adesione, per contro hanno un odore forte dovuto alla più elevata volatilità del monomero di partenza.

Alcossi-cianoacrilati: questa tipologia di colla cianoacrilica ha prestazioni inferiori alle altre due per quanto riguarda tenuta e resistenza alle temperature ma garantisce un livello di odore molto inferiore.

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Vantaggi e limiti della colla cianoacrilica

È poi interessante andare ad esplorare quali sono i vantaggi che le migliori colle cianoacriliche possono garantire rispetto ad altri adesivi:

  • Velocità di indurimento: le colle cianoacriliche hanno altissima velocità di polimerizzazione. Soprattutto quando utilizzate in modeste quantità e per giochi minimi, l’incollaggio è pressoché istantaneo (5 s - 1 min).

  • Polimerizzazione a temperatura ambiente: a differenza di altri adesivi, i cianoacrilati non necessitano l’utilizzo di curing ad alta temperatura per raggiungere il massimo indurimento.

  • Resistenza a taglio: i cianoacrilati offrono resistenze a taglio superiori a moltissimi altri adesivi venendo superati unicamente da alcuni adesivi epossidici.

  • Versatilità: garantiscono un’ottima tenuta sulla maggior parte dei materiali.

  • Ampia gamma di viscosità: grazie all’utilizzo di additivi è possibile ottenere varie viscosità per facilitare l’applicazione. Si va da colle ad alta fluidità in grado di penetrare in fessure per effetto capillare, fino a gel cianoacrilati per effettuare incollaggi su superfici verticali senza colare.

Va poi ricordato che le colle cianoacriliche hanno alcuni limiti legati alla natura dell’adesivo che occorre considerare durante il processo di selezione:

  • Scarsa tenuta a lungo termine su vetro: se l’obiettivo è incollare vetri o ceramiche, altri adesivi saranno più adatti a questo scopo.

  • Elevata rigidità: questa può essere in alcuni casi una caratteristica desiderabile ma rende anche la giunzione meno resistente ad urti o pelatura.

  • Scarsa resistenza ai solventi: in particolare quando si parla di solventi polari (come l’acqua) è possibile avere un progressivo degrado della tenuta dell’incollaggio.

Nonostante alcuni limiti le colle cianoacriliche sono ottime per tantissime applicazioni industriali e permettono di rendere i processi più rapidi, efficienti ed economici. Nel prossimo paragrafo sono illustrati alcuni dei tantissimi casi in cui le colle cianoacriliche LOCTITE® sono un aiuto insostituibile.

Cianoacrilato: usi in ambito industriale

Gli adesivi cianoacrilici LOCTITE® sono disponibili in Italia in un’ampia gamma di 20 prodotti adatti a moltissimi usi industriali. Alcuni esempi:

  • I cianoacrilati etilici sono particolarmente consigliati per incollaggio di plastiche e gomme. Un esempio di incollaggio difficile risolto con questi adesivi è l’adesione di componenti di polietilene (plastica “difficile”) su acciaio satinato durante l’assemblaggio di cabine e vani.

  • Una specifica linea di prodotti è stata sviluppata per essere insensibile alla superficie da incollare. Questi adesivi sono adatti sia ad incollaggi su materiali metallici che su materiali più porosi come sughero o tessili. Alcuni esempi sono incollaggio di velcro su alluminio per insegne rimovibili o incollaggio di fascette metalliche su gomma.

  • Le colle cianoacriliche tenaci LOCTITE® sono attentamente formulate per avere maggiore resistenza agli urti rispetto ad un cianoacrilato tradizionale. Un caso di utilizzo particolarmente interessante è l’incollaggio di componenti sottoposti ad impatti ripetuti come ad esempio i deviatori presenti nelle macchine di smistamento o nei rulli trasportatori industriali.

Oltre a questi esistono molti altri tipi di adesivi cianoacrilici e la quantità di utilizzi industriali possibili è sconfinata.

Se stai valutando di utilizzare una colla cianoacrilica ti consigliamo di richiedere una consulenza gratuita da parte degli esperti Henkel che ti guideranno nella scelta del migliore adesivo per la tua applicazione.

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