ISO 13895:1996
(Main)Adhesives — Guidelines for the surface preparation of plastics
Adhesives — Guidelines for the surface preparation of plastics
Describes mechanical, chemical and electrical methods of surface preparation for plastics adherends to be used prior to adhesive bonding.
Adhésifs — Guide pour la préparation de surface des plastiques
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL
STANDARD
First edition
1996-I O-l 5
Adhesives - Guidelines for the surface
preparation of plastics
Adhbsifs - Guide pour la prkpar-ation de surface des plastiques
Reference number
IS0 13895:1996(E)
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IS0 13895:1996(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work of
preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard IS0 13895 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 11, Products.
0 IS0 1996
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be
reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including
photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
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0 IS0 IS0 13895:1996(E)
Plastics materials are often bonded to other types of surface, particularly
metals. Consequently, reference is made to IS0 4588:1995, Adhesives -
Guidelines for the surface preparation of metals. Plastics surfaces often
require preparation to remove contamination and additionally to improve
the wetting characteristics of those possessing a low-energy surface.
Preparative techniques such as abrasion improve performance by
increasing mechanical interlocking.
Certain adhesives possess the ability to dissolve light oils and some
polymeric materials. Consequently, some surfaces may not require
1. Consult
preparation prior to bonding. Reference is made to this in table
the suppliers involved for specific advice.
Most of the preparative techniques cited here involve some degree of
hazard. Users are advised to comply with relevant national health and
safety regulations and requirements.
Particular attention is drawn to the general principles of good industrial
hygiene and the use of appropriate protective clothing - including goggles
and gloves. In the same context, the use of liquid-based, chemically
reactive surface preparation techniques is not recommended. Such
methods should only be used where there is no practical alternative.
Similarly, according to current legislation, proper means should be
employed for the disposal of residual solvents, solutions and reactive
chemicals.
. . .
III
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This page intentionally left blank
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IS0 13895:1996(E)
INTERNATIONAL STANDARD 0 IS0
- Guidelines for the surface preparation of plastics
Adhesives
1 Scope
These guidelines describe mechanical, chemical and electrical methods of surface preparation for plastics
adherends to be used prior to adhesive bonding.
2 Normative reference
The following standard contains provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this
International Standard. At the time of publication, the edition indicated was valid. All standards are subject to
revision, and parties to agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent edition of the standard indicated below. Members of IEC and IS0 maintain
registers of currently valid International Standards.
IS0 472:1988, Plastics - Vocabulary.
3 Definitions
For the purposes of this International Standard, the definitions given in IS0 472 apply. The following definition is of
particular relevance.
3.1 plastic (noun): A material which contains as an essential ingredient a high polymer and which at some stage
in its processing into finished products can be shaped by flow.
NOTES
Elastomeric materials, which are also shaped by flow, are not considered as plastics.
1
2 In some countries, particularly in the United Kingdom, the official position now is that it is a permitted option to use the
term “plastics” as the singular form as well as the plural form.
4 Surface treatments
The surface treatments are grouped as follows:
Cleaning, surface roughening, physical or chemical treatment and the use of primers. Treatments may be
combined.
WARNING - The use of some chemicals can be c4angerous - refer to their material safety data sheet
(MSDS) prior to use.
1
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@ IS0
IS0 13895:1996(E)
4.1 Cleaning
To maximize adhesion, it is essential to remove all traces of oil, grease and mould release agents from the surfaces
prior to bonding. Additionally, surfaces shall be free of dust and general soil. Surfaces may be cleaned with either a
solvent or a detergent solution, depending upon the type of contaminant or the likelihood of surface damage.
Care shall be taken to avoid the stress cracking of certain thermoplastic materials. If in doubt, seek advice from the
plastics manufacturer.
The preferred cleaning materials are propan-Z-01 (= isopropyl alcohol) and a detergent solution. The more powerful
agents such as the ketones and the permitted halogenated solvents may be used on thermoset plastics and, with
care, on certain thermoplastics. If in doubt, seek advice from the plastics manufacturer.
Ultrasonic agitation may be used in conjunction with the foregoing materials.
4.2 Surface roughening
The roughening of surfaces by either grit-blasting or abrasion improves performance. The process comprises these
steps: abrasion, removal of debris, solvent wiping, drying.
4.3 Physical treatment
Physical techniques bring about chemical changes in the surface but do not require the use of hazardous chemical
solutions. They comprise plasma treatment in air at ambient pressure (corona) or at reduced pressure (glow
discharge) and flame oxidation. All such processes require specialized equipment.
4.3.1 Plasma - ambient pressure (corona)
The bombardment by electrons and ions of the substrate exposed to the corona formed between the electrodes
causes its oxidation and improves its adhesion.
4.32 Plasma - reduced pressure (glow discharge)
at a low pressure in the
This is a va riation on co rona discharge, carried out presence of an inert gas or in
chemically active substances
combination with specific
4.3.3 Flame treatment
The controlled oxidation of a surface is obtained by means of an oxidizing flame generated by burning methane,
10 % excess oxygen. Considerable care is required to generate the
propane or butane with approximately 5 % to
correct conditions.
4.3.4 Silanation
This derivative of the surface-roughening technique (4.2) introduces a permanently bound silane coupling group to
the plastics surface. This group promotes covalent adhesion with suitable adhesives. It is carried out by blasting
with a suitably prepared grit (silane-coated corundum).
4.4 Chemical treatment
Chemic al trea tments modify the surface to im prove wetting and thereby imp rove adhesion. Well known methods
or sodium naphthalenide solu tion
are the use of chromic acid (direct oxidation) (indirect oxidat ion).
4.5 Primers
Primers usually mod ify th e surface without the use of the aggressive materials requi red for the mica1 treatments
(see 4.4). Unlike the mica1 treatments, which normally have several sta ges, pnmers ar *e generally applied by either
2
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@ IS0 IS0 13895:1996(E)
simply brushing or spraying on to the surface and then allowing it to dry. They are often specific to generic types of
adhesive and may induce stress cracking in certain plastics. Consequently, it is important to ensure, by checking,
that the surface, primer and adhesive are mutually compatible.
5 List of common plastics
The following lists primary polymer types which may be obtained in both filled and unfilled forms.
Acrylonitrile/butadie
...
NORME
INTERNATIONALE
Première édition
1996-I O-l 5
Adhésifs - Guide pour la préparation
de surface des plastiques
- Guidelines for the surface preparation of plastics
Adhesives
Numéro de référence
ISO 13895:1996(F)
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ISO 13895:1996(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 13895 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC II, Produits.
0 ISO 1996
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
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0 ISO ISO 13895:1996(F)
Introduction
Les matières plastiques sont souvent collées à d’autres types de surfaces,
en particulier les métaux. Par conséquence, référence est faite à
I’ISO 4588:1995, Adhésifs - Lignes directrices pour la préparation de
surface de métaux. Les matières plastiques nécessitent souvent une
préparation pour retirer la contamination et également pour améliorer les
caractéristiques de mouillage des surfaces à faibles énergies. Les
techniques de préparation telles que I’abrasion améliorent la performance
en augmentant le «verrouillage)) mécanique.
Certains adhésifs sont à même de dissoudre des huiles légères ainsi que
certains matériaux polymériques. Par conséquent, il se peut que certaines
surfaces ne nécessitent pas de préparation avant collage. Référence est
faite à cela dans le tableau 1. Consulter les fournisseurs en question pour
des conseils spécifiques.
La plupart des techniques de préparation citées sont liées à un certain
degré de risque. Les utilisateurs sont tenus de satisfaire aux règles
d’hygiène et de sécurité nationales pertinentes.
Une attention particulière est attirée sur les principes généraux de bonne
hygiène et à l’usage de vêtements de protection appropriés, incluant
lunettes et gants. Dans le même contexte, l’usage de techniques de
préparation de surface par réactifs chimiques à base de liquides n’est pas
recommandé. De telles méthodes ne devraient être utilisées~que lorsqu’il
n’y a pas d’alternative pratique. De manière similaire, en fonction de la
législation en cours, il convient d’employer des méthodes propres et
adéquates pour l’élimination de solvants résiduels, de solutions et de
réactifs chimiques.
. . .
III
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Page blanche
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ISO 13895:1996(F)
NORME INTERNATIONALE @ ISO
- Guide pour la préparation de surfaces des plastiques
Adhésifs
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale constitue un guide pour les méthodes mécaniques, chimiques et électriques de
préparation de surface de substrats plastiques qui sont à utiliser avant le collage.
2 Référence normative
La norme suivante contient des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente Norme internationale. Au moment de la publication, l’édition indiquée était en
vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente Norme
internationale sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer l’édition la plus récente de la norme indiquée ci-
après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur à un
moment donné.
ISO 472: 1988, Plastiques - Vocabulaire.
3 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les définitions pertinentes données dans I’ISO 472
s’appliquent. La définition suivante est d’une particulière importance:
3.1 plastique; matière plastique: Matière qui contient, comme ingrédient essentiel, un haut polymère et qui, à
une certaine étape de sa transformation en produit fini, peut être mise en forme par fluage.
NOTES
1 Les élastomères, qui sont aussi mis en forme par fluage, ne sont pas considérés comme des plastiques.
2 Cette note ne concerne pas le texte français.
4 Traitements de surface
Les traitements de surface sont groupés de la manière suivante:
Nettoyage, augmentation de la rugosité de la surface, traitement physique ou chimique et utilisation de primaires.
Les traitements peuvent également être combinés.
AVERTISSEMENT - L’utilisation de certains produits chimiques peut être dangereuse. Se référer à leurs
fiches de données de sécurité (FDS) avant emploi.
1
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@ ISO
4.1 Nettoyage
Afin d’optimiser l’adhésion, il est essentiel de retirer toutes traces d’huile, de graisse et d’agents de démoulage de
la surface avant collage. Les surfaces doivent également être exemptes de poussière ou autre contaminant. Les
surfaces peuvent être nettoyées soit par un solvant ou par une solution détergente en fonction du type de
contamination ou de la probabilité de détérioration de la surface.
Prendre des précautions afin d’éviter les phénomènes de fi ssuration sous contrainte en milieu liquide de certains
conseils du fab ricant de m
matériaux th ermoplastiques. En cas de doute, s’assurer des atières plastiques.
De préférence, utiliser comme produit de nettoyage du propanol-2 (alcool isopropylique) ou une solution
détergente. Les agents les plus puisants tels que les cétones et les solvants halogénés autorisés peuvent être
utilisés pour les plastiques thermodurcissables et, avec précaution, pour les thermoplastiques. En cas de doute,
s’assurer des conseils du fabricant de matières plastiques.
L’agitation ultrasonique peut être utilisée conjointement avec les matériaux adéquats.
42 . Augmentation de la rugosité de surface
L’augmentation de la surface par sablage ou par abrasion augmente la performance. Le procédé comprend les
étapes suivantes: abrasion, élimination des poussières, essuyage au solvant, séchage.
4.3 Traitement physique
Les techniques physiques engendrent des modifications chimiques à la surface mais ne nécessitent pas l’utilisation
de solutions de produits chimiques dangereux. Ces techniques comprennent le traitement plasma à l’air à pression
ambiante (corona) ou a pression réduite (décharge) et l’oxydation à la flamme. Tous ces procédés nécessitent un
équipement spécialisé.
4.3.1 Plasma - pression ambiante (corona)
Le bombardement par électrons et ions du substrat exposé à la couronne formée entre les électrodes provoque
son oxydation et améliore son adhésion.
4.3.2 Plasma - pression réduite (décharge)
II s’agit d’une variante de la décharge corona, effectuée à pression réduite en présence d’un gaz inerte ou
combinée à des substances spécifiques chimiquement actives.
4.3.3 Traitement à la flamme
L’oxydation contrôlée de la surface est obtenue à l’aide d’une flamme oxydante générée en brûlant du méthane, du
propane ou du butane avec approximativement 5 % à 10 % d’oxygène en excès. Des précautions considérables
sont nécessaires pour obtenir les conditions correctes.
4.3.4 Silanation
Cette variante de la technique d’augmentation de la rugosité de surface fait intervenir un agent de couplage à
groupe silane sur la surface des plastiques. Ce groupe facilite l’adhésion covalente avec les adhésifs appropriés.
Ceci est effectué par sablage à l’aide de particules préparées en conséquence (corindon recouvert de silane).
4.4 Traitement chimique
Les traitements chimiques modifient la surface pour améliorer le mouillage et, par conséquent, augmentent
l’adhésion. Des méthodes bien connues incluent l’utilisation d’acide chromique (oxydation directe) ou une solution
de naphténate de sodium (oxydation indirecte).
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@ ISO ISO 13895: 1996(F)
4.5 Primaires
Les primaires modifient en général la surface sans l’utilisation de produits agressifs nécessaires pour les
traitements chimiques (voir 4.4). Contrairement aux traitements chimiques, qui normalement
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NORME
INTERNATIONALE
Première édition
1996-I O-l 5
Adhésifs - Guide pour la préparation
de surface des plastiques
- Guidelines for the surface preparation of plastics
Adhesives
Numéro de référence
ISO 13895:1996(F)
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ISO 13895:1996(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 13895 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC II, Produits.
0 ISO 1996
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
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Imprimé en Suisse
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Introduction
Les matières plastiques sont souvent collées à d’autres types de surfaces,
en particulier les métaux. Par conséquence, référence est faite à
I’ISO 4588:1995, Adhésifs - Lignes directrices pour la préparation de
surface de métaux. Les matières plastiques nécessitent souvent une
préparation pour retirer la contamination et également pour améliorer les
caractéristiques de mouillage des surfaces à faibles énergies. Les
techniques de préparation telles que I’abrasion améliorent la performance
en augmentant le «verrouillage)) mécanique.
Certains adhésifs sont à même de dissoudre des huiles légères ainsi que
certains matériaux polymériques. Par conséquent, il se peut que certaines
surfaces ne nécessitent pas de préparation avant collage. Référence est
faite à cela dans le tableau 1. Consulter les fournisseurs en question pour
des conseils spécifiques.
La plupart des techniques de préparation citées sont liées à un certain
degré de risque. Les utilisateurs sont tenus de satisfaire aux règles
d’hygiène et de sécurité nationales pertinentes.
Une attention particulière est attirée sur les principes généraux de bonne
hygiène et à l’usage de vêtements de protection appropriés, incluant
lunettes et gants. Dans le même contexte, l’usage de techniques de
préparation de surface par réactifs chimiques à base de liquides n’est pas
recommandé. De telles méthodes ne devraient être utilisées~que lorsqu’il
n’y a pas d’alternative pratique. De manière similaire, en fonction de la
législation en cours, il convient d’employer des méthodes propres et
adéquates pour l’élimination de solvants résiduels, de solutions et de
réactifs chimiques.
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ISO 13895:1996(F)
NORME INTERNATIONALE @ ISO
- Guide pour la préparation de surfaces des plastiques
Adhésifs
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale constitue un guide pour les méthodes mécaniques, chimiques et électriques de
préparation de surface de substrats plastiques qui sont à utiliser avant le collage.
2 Référence normative
La norme suivante contient des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente Norme internationale. Au moment de la publication, l’édition indiquée était en
vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente Norme
internationale sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer l’édition la plus récente de la norme indiquée ci-
après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur à un
moment donné.
ISO 472: 1988, Plastiques - Vocabulaire.
3 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les définitions pertinentes données dans I’ISO 472
s’appliquent. La définition suivante est d’une particulière importance:
3.1 plastique; matière plastique: Matière qui contient, comme ingrédient essentiel, un haut polymère et qui, à
une certaine étape de sa transformation en produit fini, peut être mise en forme par fluage.
NOTES
1 Les élastomères, qui sont aussi mis en forme par fluage, ne sont pas considérés comme des plastiques.
2 Cette note ne concerne pas le texte français.
4 Traitements de surface
Les traitements de surface sont groupés de la manière suivante:
Nettoyage, augmentation de la rugosité de la surface, traitement physique ou chimique et utilisation de primaires.
Les traitements peuvent également être combinés.
AVERTISSEMENT - L’utilisation de certains produits chimiques peut être dangereuse. Se référer à leurs
fiches de données de sécurité (FDS) avant emploi.
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4.1 Nettoyage
Afin d’optimiser l’adhésion, il est essentiel de retirer toutes traces d’huile, de graisse et d’agents de démoulage de
la surface avant collage. Les surfaces doivent également être exemptes de poussière ou autre contaminant. Les
surfaces peuvent être nettoyées soit par un solvant ou par une solution détergente en fonction du type de
contamination ou de la probabilité de détérioration de la surface.
Prendre des précautions afin d’éviter les phénomènes de fi ssuration sous contrainte en milieu liquide de certains
conseils du fab ricant de m
matériaux th ermoplastiques. En cas de doute, s’assurer des atières plastiques.
De préférence, utiliser comme produit de nettoyage du propanol-2 (alcool isopropylique) ou une solution
détergente. Les agents les plus puisants tels que les cétones et les solvants halogénés autorisés peuvent être
utilisés pour les plastiques thermodurcissables et, avec précaution, pour les thermoplastiques. En cas de doute,
s’assurer des conseils du fabricant de matières plastiques.
L’agitation ultrasonique peut être utilisée conjointement avec les matériaux adéquats.
42 . Augmentation de la rugosité de surface
L’augmentation de la surface par sablage ou par abrasion augmente la performance. Le procédé comprend les
étapes suivantes: abrasion, élimination des poussières, essuyage au solvant, séchage.
4.3 Traitement physique
Les techniques physiques engendrent des modifications chimiques à la surface mais ne nécessitent pas l’utilisation
de solutions de produits chimiques dangereux. Ces techniques comprennent le traitement plasma à l’air à pression
ambiante (corona) ou a pression réduite (décharge) et l’oxydation à la flamme. Tous ces procédés nécessitent un
équipement spécialisé.
4.3.1 Plasma - pression ambiante (corona)
Le bombardement par électrons et ions du substrat exposé à la couronne formée entre les électrodes provoque
son oxydation et améliore son adhésion.
4.3.2 Plasma - pression réduite (décharge)
II s’agit d’une variante de la décharge corona, effectuée à pression réduite en présence d’un gaz inerte ou
combinée à des substances spécifiques chimiquement actives.
4.3.3 Traitement à la flamme
L’oxydation contrôlée de la surface est obtenue à l’aide d’une flamme oxydante générée en brûlant du méthane, du
propane ou du butane avec approximativement 5 % à 10 % d’oxygène en excès. Des précautions considérables
sont nécessaires pour obtenir les conditions correctes.
4.3.4 Silanation
Cette variante de la technique d’augmentation de la rugosité de surface fait intervenir un agent de couplage à
groupe silane sur la surface des plastiques. Ce groupe facilite l’adhésion covalente avec les adhésifs appropriés.
Ceci est effectué par sablage à l’aide de particules préparées en conséquence (corindon recouvert de silane).
4.4 Traitement chimique
Les traitements chimiques modifient la surface pour améliorer le mouillage et, par conséquent, augmentent
l’adhésion. Des méthodes bien connues incluent l’utilisation d’acide chromique (oxydation directe) ou une solution
de naphténate de sodium (oxydation indirecte).
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4.5 Primaires
Les primaires modifient en général la surface sans l’utilisation de produits agressifs nécessaires pour les
traitements chimiques (voir 4.4). Contrairement aux traitements chimiques, qui normalement
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Questions, Comments and Discussion
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