Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
De nombreux polymères filmogènes rentrent dans la formulation des peintures et des vernis, leur nature est fonction de l’agressivité du milieu dans lequel l’objet peint sera exposé. Liant ou résine, composés organiques ou minéraux, ces macromolécules constituent un feuil après durcissement, c’est-à-dire une protection continue et adhérente aux propriétés spécifiques. Selon le type de séchage (à l’air, étuvage ou au four), la formation du feuil de peinture obéira à des mécanismes différents.
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Jean-Claude LAOUT : Docteur en chimie (3e cycle) - Ancien responsable du service « Peintures » des Laboratoires Wolff (Lyon)
INTRODUCTION
Ce dossier a pour but de présenter les polymères les plus utilisés dans l’industrie des peintures et vernis ainsi que les propriétés y afférant. La sélection des produits manufacturés se fait essentiellement en fonction des atmosphères dans lesquelles l’objet peint est exposé. Celles-ci sont classées selon l’agressivité du milieu : atmosphère rurale peu agressive chimiquement, atmosphère industrielle, atmosphère marine dont les principaux polluants sont des composés chlorurés, atmosphère marine et industrielle qui mêle à la fois les polluants dus à l’environnement marin auxquels s’ajoutent ceux issus de la chimie tels que composés nitrés, sulfatés…
Les peintures, préparations liquides ou pulvérulentes, permettent de protéger et/ou de décorer les supports les plus variés : métaux (acier, aciers galvanisés, alliages d’aluminium…), bois, verre, matériaux plastiques. Néanmoins, pour obtenir une efficacité maximale, il sera indispensable d’associer à leur application une préparation de surface réalisée dans les règles de l’art. Celle-ci doit impérativement prendre en compte :
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la température du subjectile, l’hygrométrie ambiante ;
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l’atmosphère dans laquelle est localisé l’objet à peindre ;
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le matériel et les conditions d’application.
Après une présentation des revêtements filmogènes, la formation du feuil de peinture sera examinée en fonction de sa structure, c’est-à-dire en fonction des principaux groupements fonctionnels qui participent à la structure chimique du revêtement.
Un paragraphe sera consacré aux principales propriétés des revêtements filmogènes, à leur caractérisation. Quelques notions essentielles sur la réglementation seront exposées en .
Le lecteur pourra se reporter au dossier pour l’étude de la physico-chimie des composés et les principales matières pulvérulentes utilisées.
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Caractérisation des peintures et aspect réglementaire
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5. Formulations spécifiques
5.1 Peintures électrodéposables sous l’action d’un champ électrique (séchage au four)
Le développement industriel des peintures électrophorétiques a débuté vers les années 1980 pour trois raisons essentielles :
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augmentation de la tenue à la corrosion des matériaux métalliques par l’accessibilité de la mise en peinture des corps creux ;
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augmentation de la productivité ;
-
amélioration des conditions de travail par la suppression des vapeurs de solvant à l’application. Le dépôt de peinture est obtenu par immersion des pièces dans un liant soluble à l’eau et ce dès l’application d’un champ électrique.
L’électrodéposition est obtenue soit par cataphorèse soit par anaphorèse selon la nature chimique du liant. Quatre étapes fondamentales permettent de décrire ces procédés de déposition :
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étape no 1 : électrophorèse (déplacement des particules colloïdales chargées sous l’action d’un champ électrique) ;
-
étape no 2 : électrolyse de l’eau (transfert de charges au travers de la zone interfaciale) ;
-
étape no 3 : coagulation (formation d’agrégats par déstabilisation de la solution colloïdale) ;
-
étape no 4 : électroosmose (déplacement des ions de l’eau et/ou des contre-ions à travers le film coagulé).
Comme leurs homologues solvantés, les peintures déposées par électrodéposition renferment des pigments, lesquels doivent répondre aux exigences techniques suivantes :
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stabilité en milieu aqueux faiblement alcalin (cas de l’anaphorèse) ou faiblement acide (cas de la cataphorèse), donc être insolubles dans le milieu ;
-
stabilité thermique lors de la polymérisation du feuil à température élevée ;
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pureté chimique, c’est-à-dire être exempts de sels solubles ;
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granulométrie très fine de manière à rester en suspension dans le milieu réactionnel.
Le traitement des pièces métalliques par cataphorèse est celui qui est actuellement le plus utilisé...
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Formulations spécifiques
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - * - Brevet UCB-W 0981887 A1
-
(2) - * - Brevet UCB-W 0981886 A1
-
(3) - * - Brevet UCB-U 55639560
-
(4) - LAOUT (J.C.) - Protection et décoration par peinture - . [M 1 505]. Traité Traitement des métaux (1999).
-
(5) - MATHIEU (S.) - Tôles d’acier prélaquées - . [M 1 509]. Traité Corrosion et vieillissement (2002).
-
(6) - PITOUN (Y.) - Inventaire des textes réglementaires relatifs aux installations classées - . [SE 3 100]. Traité Sécurité et gestion des risques (2003).
-
(7) - SAVOSTIANOFF...
1 Normalisation dans le domaine des peintures
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Différents types de normes existent :
-
les normes nationales propres à chaque pays (AFNOR en France, ASTM aux États-Unis, DIN en Allemagne, BSI en Grande-Bretagne) ;
-
les normes internationales de portée mondiale mises en place par l’ISO mais dont l’utilisation n’est pas obligatoire dans les différents pays ;
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les normes européennes développées par le CEN (Comité européen de normalisation), qui propose des normes susceptibles de remplacer les normes nationales. Lorsqu’elles sont adoptées ces normes permettent l’harmonisation des essais au sein de l’Union européenne.
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La qualité de l’échantillonnage et la préparation des plaquettes-échantillons sont primordiales pour obtenir des essais représentatifs et ce aussi bien sur les produits liquides que sur les produits appliqués.
À titre d’exemple nous présentons de manière succincte les normes utilisées dans l’Union européenne.
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Normes concernant les peintures liquides qui permettent d’identifier les peintures après leur fabrication. Ces grandeurs sont principalement :
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l’extrait sec pondéral (%) ;
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la masse volumique (g/mL) ;
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la consistance (s) ;
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la finesse de broyage.
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Normes concernant les peintures appliquées qui permettent de contrôler les caractéristiques des feuils secs. Ces normes sont relatives à la détermination :
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de la résistance à l’abrasion...
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