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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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Principales propriétés des feuils de peinturesArticle inclus dans l'offre
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3. Formation des feuils de peinture
La formation des feuils de peinture ou de vernis suit différents mécanismes selon qu’il s’agit de produits durcissant à l’air ou au four, mais c’est le résultat du passage de la peinture de l’état liquide à l’état solide.
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Séchage à l’air à température ambiante ou étuvage (40 à 80 ˚C) : séchage par oxydation (oxydopolymérisation), séchage par polyaddition, séchage physique, séchage par rayonnement ultraviolet ;
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Séchage au four : séchage par polycondensation, par polyaddition.
3.1 Séchage à l’air
3.1.1 Séchage par auto-oxydation (siccativité)
Ce séchage est obtenu par durcissement des liants qui contiennent dans leur chaîne macromoléculaire des liaisons insaturées ou des doubles liaisons provenant des acides gras des huiles siccatives comme l’huile de lin, de bois de Chine ou d’huiles semi-siccatives telles que l’huile de soja, l’huile de carthame, l’huile de ricin déshydraté (castor oil en anglais). C’est le domaine des résines alkydes, des esters époxydes, des vernis oléorésineux.
Les réactions chimiques qui permettent le durcissement du liant sont complexes et se font sans apport d’énergie. Les principales étapes qui permettent le passage de l’état liquide à l’état solide sont résumées figure 8.
HAUT DE PAGE3.1.2 Séchage par polyaddition
La formation du feuil par séchage à l’air, résultat de la réaction chimique entre groupements spécifiques, ne donne lieu à aucune élimination d’un tiers corps. Les groupements chimiques tels que les fonctions époxydes (ou oxiranes) et isocyanates sont susceptibles de réagir avec des composés à hydrogène labile. La réactivité de ces groupements chimiques est telle que les peintures formulées sont vendues en deux emballages. Malgré...
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Formation des feuils de peinture
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BIBLIOGRAPHIE
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(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).
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(7) - SAVOSTIANOFF...
1 Normalisation dans le domaine des peintures
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Différents types de normes existent :
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les normes nationales propres à chaque pays (AFNOR en France, ASTM aux États-Unis, DIN en Allemagne, BSI en Grande-Bretagne) ;
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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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