Connaissances de base en formulation de revêtements à base d'eau, partie 3
- 2025-11-29 17:04:36
- administrateur
Aides à la formation de films
Les polymères qui composent les émulsions ou les dispersions ont généralement une température de transition vitreuse supérieure à la température ambiante. Pour assurer une bonne intégration des particules d'émulsion dans un film de peinture uniforme, il est nécessaire d'utiliser des agents filmogènes afin d'abaisser la température minimale de formation du film (TMF).
Les adjuvants g sont une classe de composés organiques à petites molécules qui finissent par s'échapper et se volatiliser du film de peinture.
La plupart des agents filmogènes constituent une part importante des composés organiques volatils (COV) présents dans les revêtements ; par conséquent, moins on utilise d'agent filmogène, mieux c'est.
Lors du choix des agents filmogènes, privilégiez les composés qui ne sont pas soumis à des restrictions sur les COV mais qui présentent une volatilité modérée et une efficacité filmogène élevée.
La quantité d'agent filmogène dépend de la proportion d'émulsion ou de dispersion aqueuse dans la formulation et de la température de transition vitreuse (Tg). Pour les émulsions ou dispersions aqueuses à Tg élevée, une plus grande quantité d'agent filmogène est nécessaire, et inversement. Lors de la formulation, l'agent filmogène devrait idéalement représenter environ 3 à 5 % de l'émulsion ou de la dispersion aqueuse, ou 5 à 15 % de la teneur en matières solides.
Toutefois, pour les émulsions polymères dont la température de transition vitreuse (Tg) dépasse 35 °C, il peut être nécessaire d'augmenter la quantité d'agent filmogène afin de garantir une formation de film fiable à basse température. Dans ce cas, la quantité d'agent filmogène doit être augmentée progressivement jusqu'à l'obtention d'un film de peinture uniforme, sans craquelures ni formation de poudre à basse température (environ 10 °C ou moins), ce qui permet de déterminer la quantité minimale requise.
L'utilisation d'un agent filmogène à une concentration de 15 % ou plus dans l'émulsion ou la dispersion est déconseillée ; il convient d'envisager d'autres agents filmogènes. Outre l'abaissement de la température minimale de formation du film et l'augmentation de sa densité, les agents filmogènes peuvent également améliorer la maniabilité, le pouvoir couvrant, prolonger le temps d'utilisation et la stabilité au stockage, notamment les propriétés antigel à basse température.
Les agents filmogènes utilisés dans les revêtements à base d'eau sont généralement des solvants de type éther d'alcool, le plus souvent des éthers de diéthanol, des éthers de propylène glycol et de la N-méthylpyrrolidone, dont le point d'ébullition varie.
Durant l'été,
revêtements à base d'eau
Le séchage étant relativement rapide, une certaine humidité peut subsister dans le film de revêtement avant son séchage complet, entraînant un blanchiment ou un défaut d'uniformité. L'ajout d'une petite quantité de solvant approprié à point d'ébullition élevé permet donc de ralentir le processus de séchage, de prolonger le temps ouvert du film et d'améliorer ses propriétés d'application et son aspect.
En hiver, en raison des basses températures, les revêtements à base d'eau sèchent plus lentement, ce qui signifie que l'eau s'évapore moins vite. Or, les agents filmogènes s'évaporent relativement plus rapidement que l'eau, et certains peuvent même ne pas s'évaporer en même temps. Cela peut empêcher le revêtement à base d'eau de former une couche dense, entraînant un blanchiment et des craquelures du film.
Par conséquent, lors de l'ajout d'agents filmogènes, il est essentiel de prendre en compte les difficultés d'application des revêtements à base d'eau selon les saisons, tout en garantissant une vitesse de séchage optimale. Il s'agit là de l'aspect technique le plus complexe des revêtements à base d'eau, notamment pour les dispersions acryliques à Tg élevée. C'est pourquoi l'utilisation combinée de plusieurs agents filmogènes constitue la meilleure solution.
Les agents filmogènes présentent des problèmes de compatibilité avec les systèmes de résine. Un agent filmogène performant dans un système peut engendrer une instabilité, des problèmes importants ou une mauvaise aptitude au recouvrement dans un autre revêtement pour bois à base d'eau. Il est donc essentiel d'en tenir compte dès la formulation et de sélectionner l'agent filmogène optimal ainsi que son dosage par des essais.
Antimousses
et
Agents antimousse
Les agents antimousse figurent parmi les additifs les plus difficiles à contrôler dans les peintures à l'eau, car ils empêchent la formation de mousse et l'uniformité de la surface. Lors de l'application de la peinture, l'agitation génère des bulles d'air. Si ces bulles ne sont pas éliminées rapidement, elles formeront des défauts inacceptables après séchage du film de peinture. Des bulles d'air se forment également lors du processus de fabrication de la peinture, du pompage et du remplissage.
Le moussage est un facteur indispensable dans la conception des formulations. Le mécanisme antimousse des agents antimousse consiste à mouiller et à pénétrer le film de mousse généré par le système, puis à diffuser continuellement à travers ce film, provoquant un déséquilibre de la tension superficielle et, finalement, l'éclatement des bulles.
On distingue généralement deux types d'antimousses : les agents antimousse et les antimousses. Les agents antimousse empêchent la formation de mousse dans les revêtements à base d'eau sous l'effet d'une force extérieure, tandis que les antimousses se dispersent rapidement à la surface des films de mousse existants, rompant la membrane élastique des bulles et provoquant leur éclatement. Souvent, l'association des deux est plus efficace ; sinon, il convient de choisir au moins un antimousse performant.
La plupart des antimousses, notamment ceux à base de silicone, peuvent provoquer des micro-perforations dans le film de peinture fraîche s'ils sont utilisés en excès. Il convient donc d'utiliser une quantité suffisante d'antimousse pour éliminer la quasi-totalité des bulles ; il est important d'éviter de surdoser l'antimousse afin de prévenir les effets indésirables tels que les micro-perforations. Pour les peintures à l'eau pour bois, les antimousses à base d'huile minérale sont plus tolérants que ceux à base de silicone ; un léger surdosage ne provoque généralement pas de micro-perforations importantes et ils peuvent être privilégiés.
De nombreux antimousses sont disponibles sur le marché, et leur choix doit être mûrement réfléchi. Plusieurs aspects doivent être pris en compte :
1. Compatibilité maîtrisée : Il est essentiel de trouver un équilibre entre l’élimination de la mousse et la finition de surface. L’élimination de la mousse doit être efficace tout en prévenant les défauts tels que les piqûres et les problèmes de planéité.
2. Le traitement antimousse doit être adapté aux conditions et méthodes d'application. Par exemple, l'application au pinceau, au pistolet et au rouleau génèrent différents niveaux de mousse, nécessitant ainsi le choix d'un antimousse différent.
3. L'équilibre entre la suppression et l'élimination de la mousse doit être atteint grâce à des combinaisons appropriées basées sur différentes méthodes de traitement et d'application.
4. Performance antimousse durable. De nombreux agents antimousse perdent progressivement de leur efficacité lors du stockage de la peinture. Par conséquent, la teneur en agent antimousse dans la peinture doit être relativement élevée lors de la formulation.
La quantité d'antimousse utilisée doit représenter entre 0,05 % et 0,5 % de la formulation totale, idéalement autour de 0,1 %. Si un effet antimousse satisfaisant n'est obtenu qu'avec une quantité supérieure à 0,5 %, il convient d'envisager le remplacement de l'antimousse. La sensibilité aux antimousses varie selon les systèmes de résine. Le type et le dosage d'antimousse à base d'eau doivent être déterminés expérimentalement en fonction des différents systèmes.
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