Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
Les peintures doivent se concevoir à partir bien sûr de la connaissance des matières premières, mais également à partir de la compréhension des phénomènes physico-chimiques interagissant pendant les différentes étapes de la vie du produit : fabrication, application, conservation, adhésion au support, séchage, aspect, dégradation. La grandeur fondamentale à considérer dans l’optimisation de la formulation des peintures est la concentration pigmentaire volumique. Ce paramètre définit le rapport des volumes de matières pulvérulentes contenu dans le produit à la valeur de l’extrait sec.
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Jean-Claude LAOUT : Docteur en Chimie (3e cycle) - Ancien responsable du service « Peintures » des Laboratoires Wolff (Lyon)
INTRODUCTION
Cet article ne se propose en aucun cas de fournir des formulations types de fabrication, mais de montrer comment il est possible d’approcher la conception de la formulation des peintures à partir de la maîtrise des grandeurs physiques et de la connaissance des matières premières. Elles doivent d’une part répondre aux besoins des utilisateurs et d’autre part être adaptées à la protection et/ou à la décoration des subjectiles. C’est pourquoi, selon l’usage auquel elles sont destinées, les peintures seront formulées de manière différente. Leur spécificité dépendra pour l’essentiel de leur domaine d’utilisation : peintures décoratives « bâtiment » et « grand public », peintures anticorrosion, peintures industrielles, peintures marines. La physico-chimie intervient au cours de toutes les étapes de la vie de la peinture : fabrication, application, conservation, adhésion au support, séchage, aspect, dégradation. Ainsi la concentration pigmentaire volumique est considérée comme la grandeur fondamentale dans le domaine de l’optimisation de formulation des peintures. En outre, il convient de connaître aussi bien les limites des simples mesures de viscosité que l’étude du comportement rhéologique des produits prêts à l’emploi afin d’éviter des défauts tels que les coulures. Les travaux de Hildebrand, à partir de l’enthalpie de mélange, complétés par ceux de Hansen, permettent de prévoir le comportement des couples solvants / polymères grâce aux paramètres de solubilité. De même, la notion de mouillabilité, proposée dès 1805 par Young, trouve-t-elle aussi son application dans l’étalement des peintures.
L’ensemble de ces informations abordées dans cette première partie montrera que la mise au point d’une formulation de peinture relèvera plus de la connaissance fondamentale de la physico-chimie que de celle des « recettes de cuisine » ; la seconde partie traitera plus spécifiquement des polymères utilisés dans la formulation (résines alkydes, époxydes, etc.), ainsi que de leurs propriétés et de leurs applications.
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Conclusion
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4. Principaux additifs dans la formulation des peintures
De nombreux additifs sont employés à des teneurs de quelques pour-cent dans la fabrication des peintures pour remplir des fonctions spécifiques telles que stabilité au stockage, formation du feuil, modification des propriétés rhéologiques, amélioration de la dispersibilité des matières pulvérulentes [1] [3] [4] [10].
4.1 Peintures en phase solvant
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Agents mouillants
Ce sont des surfactifs qui ont la capacité de s’adsorber en surface des matières pulvérulentes hydrophobes et permettent le mouillage des particules solides par la phase liquide de la peinture. Ils appartiennent à deux grandes familles.
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Agents mouillants ioniques
On distingue parmi eux :
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les anioniques qui sont principalement des carboxylates, des alkylsulfates, des arylsulfonates et des alkylarylsulfonates ;
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les cationiques parmi lesquels on trouve les amines primaires, secondaires, tertiaires et les ammonium quaternaires ;
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les amphotères qui ont un comportement cationique en milieu acide et anionique en milieu basique.
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Agents mouillants non ioniques
Ils renferment dans leur molécule des groupements chimiques hydroxylés et d’oxyde d’éthylène. Ces agents mouillants appartiennent à la classe des acides gras oxyéthylénés, alcools gras oxyéthylénés et alkylphénols oxyéthylénés.
En outre, des agents mouillants de masse moléculaire élevée ont été développés de manière à faciliter le mouillage des pigments apolaires. Un mauvais mouillage des pulvérulents se manifeste au sein de la peinture liquide par leur floculation (formation d’agrégats dans une peinture liquide ou au sein du feuil de peinture), leur sédimentation (chute par gravité des matières pulvérulentes d’un produit pigmenté au sein du milieu de dispersion), leur flottation au sein du feuil de peinture (remontée des particules les plus légères) ainsi qu’une perte de brillant du produit appliqué.
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Agents antipeaux
Ces additifs, principalement constitués d’oximes, telles que la méthyléthylcétoxime et la butyraldoxime :
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - PETIT (J.), ROIRE (J.), VALOT (H.) - Encyclopédie de la peinture : formuler, fabriquer, appliquer - . Érec-Puteaux, 429 p., tome 1 (1999) – 431 p., tome 2 (2001) – tome 3 (1999) (à paraître 2e trimestre 2005).
-
(2) - PATTON (T.C.) - Paint flow and pigments dispersion - . 479 p., Interscience Publishers a division of J. Wiley and Sons New-York, London, Sydney (1979).
-
(3) - LAOUT (J.C.), RHOME (M.T.) - Mémento des peintures - . Laboratoires Wolff, 29 p. (déc. 1997).
-
(4) - LAMBOURNE (R.) - Paint and surface coatings : Theory and practice - . 695 p., John Wiley and Sons New-York, Chichester, Brisbane, Toronto (1987).
-
(5) - DAVIS (A.), MÜNSTER (I.) - Titanium dioxide pigments in industrial coatings - . 89 p., Kronos International Inc. (1996).
-
(6) - ROIRE (J.) - Les...
ANNEXES
GERMAIN (Ch.) - * - cf. réf.
CHOPINEZ (F.) - Influence de la formulation de propylènes choc injectés sur l’adhérence d’une peinture - . École nationale supérieure des mines de Paris (2002).
BEN TADJIME (S.) épouse BEN YAHIA - Mécanismes de formation et propriétés physico-chimiques et mécaniques des interphases époxy-diamine/métal. - Institut national des sciences appliquées de Lyon (1992).
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Double liaison chimie des peintures
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