L’adhésion de matériaux viscoélastiques. Aspects thermodynamique et rhéologique

¹ Centre de Recherches sur la Physico-Chimie des Surfaces Solides, 68200-Mulhouse, France.
² Institute of Polymer Science, The University of Akron, Akron, Ohio 44304, USA.

Résumé

La résistance expérimentale d’un assemblage adhésif constitué d’un élastomère et d’un substrat rigide a été étudiée en fonction de la température, de la vitesse de séparation et en présence de divers liquides mouillants. Cette étude a permis de conclure que l’énergie apparente d’adhésion peut être exprimée par un produit de deux termes : l’énergie réversible d’adhésion, dépendant des énergies libres de surface des solides en contact, et un facteur représentant la dissipation d’énergie dans des processus de déformation irréversible de l’adhésif. Le second terme dépend étroitement de la température et de la vitesse de séparation en accord avec la relation de Williams, Landel et Ferry.

Abstract

The effet of wetting liquids on the resistance to peeling separation for a viscoelastic adhesive in contact with a rigid substrate has been studied. It is concluded that the measured strength of adhesion is a product of two terms : the reversible work of adhesion and a numerical factor denoting mechanical energy dissipation. The first term depends upon the surface energies of the adherends and the presence of the wetting liquids, in accordance with theoritical considerations. The second term arising from viscoelastic features of the adhesive is shown to be strongly dependent on the temperature and the rate of separation in accordance with the Williams, Landel and Ferry equation.