Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
Lorsqu’une surface est immergée, un phénomène de « fouling » apparaît : une colonisation spontanée par des microorganismes a lieu. Les conséquences de son développement sur les surfaces immergées sont catastrophiques. Pour y remédier, des peintures dites « antifouling » sont utilisées depuis le début du XXe siècle. Cet article présente les différentes stratégies utilisées en 2020. Les deux premières sections sont consacrées aux deux principaux mécanismes utilisés : les revêtements à libération de biocides et les revêtements à effet de surface. Les deux dernières sections portent sur les nouvelles stratégies développées pour limiter l’impact sur l’environnement : les revêtements hybrides et revêtements topographiés.
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Fabienne FAY : Maître de conférences habilitée à diriger les recherches - Laboratoire de Biotechnologie et Chimie marines, université Bretagne Sud, Lorient, France
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Fabrice AZEMAR : Maître de conférences - Laboratoire de Biotechnologie et Chimie marines, université Bretagne Sud, Lorient, France
INTRODUCTION
Les surfaces immergées en milieu marin sont rapidement colonisées par des organismes microscopiques (bactéries, microalgues) et macroscopiques (macroalgues, invertébrés). L’ensemble de cette communauté diversifiée est appelé « biosalissure » ou « biofouling ». Les effets néfastes de cette accumulation indésirable d’organismes sont maintenant parfaitement connus : augmentation du poids des bateaux et de la consommation en carburant, biocorrosion, introduction d’espèces invasives…
Lutter contre le développement de ces biosalissures est un enjeu crucial d’un point de vue socio-économique et réglementaire. Les solutions proposées reposent toutes sur une limitation de l’adhésion des organismes marins, néanmoins les stratégies et principes physico-chimiques sont variables. Deux types de revêtement sont principalement commercialisés.
La première stratégie repose sur un effet chimique par libération de molécules à effet biocide visant à éliminer les organismes tentant d’adhérer. Ces revêtements, appelés communément « peinture antifouling », voient leur utilisation aujourd’hui remise en cause à des fins de préservation du milieu naturel. Un aspect règlementaire important est associé au développement de ces revêtements.
La seconde stratégie propose une surface inhospitalière vis-à-vis de l’adhésion des organismes marins. L’effet mis en jeu repose sur les propriétés physiques de la surface. Ces revêtements « antiadhérents » sont appelés « Fouling Release Coatings ».
Néanmoins, aucune des solutions proposées à l’heure actuelle n’est pleinement satisfaisante (toxicité, perte d’activité au cours du temps, mise en œuvre délicate…). En 2020, les équipes de recherches universitaires et industrielles s’orientent vers de nouvelles stratégies afin de proposer des solutions efficaces dans le temps tout en respectant l’environnement. Pour ce faire, la nature est une réelle inspiration qui permet d’évaluer de nouvelles pistes et proposer de nouvelles surfaces à visée antisalissure qui seront présentées dans cet article.
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Revêtements topographiés
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3. Revêtements hybrides
Dans l’optique de limiter l’impact environnemental et d’obtenir une efficacité dans toutes les conditions d’immersion, des revêtements hybrides ont été développés. Ces peintures associent des propriétés de surface permettant de limiter l’adhésion des organismes et des propriétés biodégradables permettant de libérer des biocides (figure 16). Afin d’obtenir ces propriétés, un copolymère synthétisé à partir d’un polymère à faible énergie de surface (le PDMS) et de polymères biodégradables (les polyesters) est utilisé comme liant. La poly(ε-caprolactone) (PCL) qui est un polymère hydrophobe et semi-cristallin et le poly(DL-acide lactique) qui est un polymère amorphe et hydrophile ont été étudiés pour la partie biodégradable . L’utilisation de copolymères et non d’un mélange physique d’homopolymères est due à la volonté d’obtenir une homogénéité dans le revêtement. Le PDMS est inerte et favorise donc la formation de macrodomaines.
3.1 Propriétés physico-chimiques
Pour ce type de revêtement, il est important que le liant qui confère les propriétés physico-chimiques à la peinture possède les propriétés de surface et de libération désirées. De plus, il faut qu’il conserve ces propriétés une fois incorporé dans une formulation de peinture antifouling.
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Revêtements hybrides
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - CHEN (R.), LI (Y.), TANG (L.), YANG (H.), LU (Z.), WANG (J.), LIU (L.), TAKAHASHI (K.) - Synthesis of zinc-based acrylate copolymers and their marine antifouling application. - RSC advances. 7, p. 40020 (2017).
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(2) - KWON (YH.), LEE (I.), PARK (H.), LEE (SG.) - Decomposition mechanisms of self-polishing copolymers for antifouling coating materials through first-principles approach. - Progress in Organic Coatings, 138, p. 105-406 (2020).
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(3) - FAY (F.), GOUESSAN (M.), LINOSSIER (I.), REHEL (K.) - Additives for efficient biodegradable antifouling paints. - International Journal Molecular Sciences, 20, p. 361 (2019).
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(4) - LORIOT (M.), LINOSSIER (I.), VALLEE-REHEL (K.), FAY (F.) - Influence of biodegradable polymer properties on Antifouling paints activity. - Polymers, 9, p. 36 (2017).
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- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
European Chemicals Agency, Information on biocides :
https://echa.europa.eu/fr/regulations/biocidal-products-regulation/understanding-bpr
https://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_lotus#/media/Fichier:Lotus3.jpg
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(Liste non exhaustive)
NF EN 13 432 (2000), Emballage – Exigences relatives aux emballages valorisables par compostage et biodégradation – Programme d’essai et critères d’évaluation de l’acceptation finale des emballages. AFNOR
HAUT DE PAGE
(Liste non exhaustive)
Règlement UE n° 528/2012 du 22 mai 2012 concernant la mise sur le marché et l’utilisation de produits biocides (JOUE du 27 juin 2012)
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