Colle polyuréthane pour un collage souple et résistant aux chocs

      Quelles sont les caractéristiques d'une colle polyuréthane ?

Une colle polyuréthane durcit par réaction entre un polyol et un isocyanate, et donne un joint souple plutôt que rigide. C'est sa différence de fond avec une colle époxy : là où l'époxy transmet les efforts par un joint dur, le PU les encaisse en se déformant. 

Cette élasticité, de l'ordre de 50 à 250 % d'élongation selon la référence, lui donne trois atouts concrets : une bonne tenue aux chocs et aux vibrations, la capacité d'absorber les différences de dilatation entre deux matériaux de coefficients éloignés, et le comblement de jeux de plusieurs millimètres sans fissuration. 

La plupart des références se poncent et se peignent après durcissement, ce qui évite une reprise de finition. En contrepartie, un PU ne remplace pas un adhésif structural rigide sur métal nu sous charge statique élevée : sur ce besoin, l'époxy ou l'acrylique bicomposante restent les bons choix.

      Exemples d'applications du collage polyuréthane

• Collage de panneaux sandwich et de cloisons

• Assemblage de menuiseries et de panneaux dérivés du bois

• Collage de pièces thermoplastiques en plasturgie

• Carrosserie et pièces composites en réparation

• Fabrication de pales et de nacelles en éolien

• Signalétique et mobilier soumis aux variations de température

      Quels sont les différents types de colle polyuréthane ?

Trois technologies coexistent sous le même nom, et elles ne s'appliquent pas de la même façon.

Bicomposante à réticulation chimique · résine et durcisseur dosés automatiquement en cartouche, mélangés à l'extrusion, polymérisation à température ambiante. C'est le format des colles de structure et de réparation, avec des temps ouverts de quelques secondes à 45 minutes selon le grade. Références 3M DP609, DP610, 3532 B/A et Bostik Pliogrip 3540.

Monocomposante réactive à l'humidité · prête à l'emploi, elle durcit avec l'humidité de l'air en partant de la surface du joint. Pratique sur chantier et sur grande longueur de joint, plus lente à cœur. Elle recoupe la famille des mastics polyuréthane quand la fonction d'étanchéité prime sur le collage.

PUR appliquée à chaud · thermofusible réactive, extrudée au pistolet chauffant puis réticulée à l'humidité. Prise initiale en quelques secondes, montage sans bridage. Pour les colles thermofusibles en bâtonnet et les pistolets à colle chaude, voir les pages dédiées.

      Temps ouvert temps de manipulation et viscosité d'une colle PU

Deux durées à ne pas confondre au moment du choix. 

Le temps ouvert est le délai pendant lequel la colle reste étalable et les pièces repositionnables : il dicte la taille de la pièce que l'on peut encoller en une passe. 

Le temps de manipulation est le délai avant de pouvoir débrider ou reprendre l'assemblage, sans que les performances finales soient atteintes — celles-ci arrivent après 24 heures pour la plupart des PU bicomposants. Un grade à temps ouvert court, de l'ordre de 30 secondes, convient à la petite réparation ; un grade à 45 minutes est fait pour le grand panneau. 

Côté rhéologie, les viscosités vont des formulations fluides qui pénètrent par capillarité aux pâtes thixotropes qui ne coulent pas et permettent le collage vertical. Une colle thixotrope est aussi celle qui tient un joint épais sans affaissement.

      Comment appliquer une colle polyuréthane bicomposante ?

La cartouche bicomposante s'utilise avec un pistolet EPX et une buse mélangeuse : le dosage, le mélange et l'extrusion se font en une seule opération, ce qui élimine l'erreur de proportion. 

• Purger les premiers centimètres de cordon jusqu'à obtenir une couleur homogène avant d'encoller la pièce. 

• Déposer un cordon régulier plutôt qu'un film étalé, assembler avant la fin du temps ouvert, puis maintenir en position le temps de manipulation. 

• La buse mélangeuse est à usage unique : une fois la colle prise à l'intérieur, elle se remplace, la cartouche se conserve. 

• Sur les grandes surfaces, certains grades s'appliquent au pistolet pneumatique pour un débit continu.

      Sur quels matériaux coller avec une colle polyuréthane ?

Le polyuréthane est d'abord la colle du bois, des plastiques et des composites. Il couvre les thermoplastiques rigides, les composites thermodurcissables polyester et époxy, les panneaux dérivés du bois, le verre et, selon la référence, les métaux peints ou revêtus sans primaire. Deux limites à connaître avant de commander. Les plastiques à basse énergie de surface, polyéthylène et polypropylène, demandent un traitement préalable ou une chimie dédiée. Et sur métal nu fortement sollicité, la rigidité d'une époxy ou la tenue d'une acrylique méthacrylate donneront de meilleurs résultats. Dans tous les cas, un support propre, sec et dégraissé conditionne l'adhérence : le dégraissage n'est pas une précaution de principe mais le premier facteur de tenue du joint.

      Colle polyuréthane et restriction européenne sur les diisocyanates

C'est le point réglementaire qui concerne directement les ateliers. Depuis le 24 août 2023, l'entrée 74 de l'annexe XVII du règlement REACH impose une formation obligatoire avant tout usage industriel ou professionnel d'un produit contenant plus de 0,1 % de diisocyanates monomères libres. 

Les colles polyuréthanes sont concernées au premier chef, et la formation doit être renouvelée tous les cinq ans. Une référence formulée sous ce seuil de 0,1 % échappe à l'obligation : c'est le cas du Bostik Pliogrip 3540, qui ne contient pas de diisocyanate aromatique monomère libre au-delà du seuil. 

Pour un atelier qui n'a pas encore fait former ses opérateurs, ce critère pèse souvent autant que les performances mécaniques. Vérifier la fiche de données de sécurité de la référence retenue, section 2, pour connaître sa teneur exacte.

      Quelques conseils pour choisir votre colle polyuréthane

• Partir de la taille de la pièce pour choisir le temps ouvert, pas l'inverse : un temps ouvert trop court sur un grand panneau se solde par un collage raté

• Privilégier une référence sous 0,1 % de diisocyanate monomère si les opérateurs ne sont pas encore formés

• Choisir une pâte thixotrope dès que le collage est vertical ou que le joint dépasse le millimètre

• Vérifier la compatibilité avec la finition prévue : toutes les références ne supportent pas un passage en peinture poudre

• Pour un assemblage métal sur métal sous charge, comparer avec une époxy ou une acrylique avant de trancher

• Commander la buse mélangeuse en quantité : c'est un consommable, pas un accessoire

Exemples de références de colles polyuréthane :