Général
Un test d'adhérence mesure les forces d'adhésion et/ou de cohésion. La cohésion est une attraction entre les molécules d'une même substance, tandis que l'adhésion fait référence à une attraction entre des molécules différentes, par exemple entre une substance et un substrat.
Conditions de mesure
Les tests d'adhérence sont très courants dans l'industrie des adhésifs pour quantifier l'adhésivité de différents produits. Dans ce qui suit, le rhéomètre rotatif Kinexus a été utilisé pour effectuer un test d'adhérence sur de la cire capillaire. Pour ce faire, une bande de cire commerciale a été fixée sur la plaque inférieure et maintenue à 25°C. La plaque supérieure (diamètre de 8 mm) a été abaissée jusqu'à ce qu'une force normale de 30 N soit atteinte sur la cire. Après 5 s de contact, l'écart a été augmenté linéairement à une vitesse de 30 mm-s-1.
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Résultats des mesures
La figure 1 représente la force normale résultante en fonction du temps obtenu pour le test effectué à 25°C. Dès que la plaque supérieure se soulève, la force augmente, atteignant une valeur maximale au point de rupture de la liaison.
Les résultats typiques de l'essai d'adhérence sont les suivants :
- La surface maximale, liée à l'adhésif ou à la force de cohésion, en fonction du type d'essai.
- La force à la valeur maximale, appelée tack.
- Le temps nécessaire pour que la force diminue de 90 %, ou temps de rupture.
Plus ces valeurs sont élevées, plus l'adhésivité ou la cohésion est forte.
Le test d'adhérence peut être réalisé pour comparer les capacités de collage de différents matériaux. Il peut également être utilisé pour étudier l'influence des paramètres suivants sur l'adhésivité :
- Température
- Force axiale appliquée
- Durée du contact
- Vitesse de la plaque supérieure
Le test a été effectué à différentes températures afin de déterminer comment la capacité d'adhérence de la cire capillaire est affectée si elle est stockée dans un réfrigérateur ou dans le désert. Pour ce faire, des températures de 8°C et 50°C ont été choisies. La figure 2 et le tableau 1 présentent les résultats. Ils montrent que la température influence fortement l'adhésivité de la cire capillaire. L'adhésivité diffère d'un facteur de plus de 20 entre les mesures effectuées à 8°C et à 50°C.
Tableau 1 : Force d'adhérence, force de cohésion et temps de rupture
Température [°C] | Adhérence [N] | Force de cohésion [N/s] | Temps de rupture [s] |
|---|---|---|---|
| 8 | 43.1 | 16.2 | 0.82 |
| 25 | 11.8 | 3.3 | 0.74 |
| 50 | 1.8 | 0.6 | 0.69 |
Conclusion
La température a une influence significative sur les résultats du test d'adhérence. Comme prévu, plus la température de stockage est élevée, plus la cire capillaire est collante. Le stockage au réfrigérateur (température typique : 8°C) doit être évité, car cette cire capillaire deviendrait très cohésive et n'adhérerait pas correctement à la peau et aux cheveux.
Il convient de noter que les paramètres choisis pour les tests influencent fortement les résultats. Ainsi, la comparaison de l'adhésivité de différents matériaux nécessite des conditions de mesure identiques, notamment la température de l'échantillon, la force normale appliquée et la vitesse de la plaque supérieure.