Quelles sont les principales raisons de la vitesse de s\u00e9chage des rev\u00eatements \u00e0 base d'eau ?<\/p>\n
Le s\u00e9chage rapide est l'exigence la plus fr\u00e9quente des clients pour les rev\u00eatements \u00e0 base d'eau. En raison du caract\u00e8re unique de sa structure mol\u00e9culaire, c'est-\u00e0-dire de la liaison hydrog\u00e8ne extr\u00eamement forte entre les mol\u00e9cules, ses caract\u00e9ristiques sont nettement diff\u00e9rentes de celles de la grande majorit\u00e9 des solvants organiques. Dans le domaine des rev\u00eatements \u00e0 base d'eau, cette caract\u00e9ristique est concentr\u00e9e dans le fait que, en raison de la chaleur \u00e9lev\u00e9e d'\u00e9vaporation de l'eau, le taux d'\u00e9vaporation de l'eau est plus de dix, voire des dizaines de fois plus lent que celui des solvants de rev\u00eatement courants. En outre, en raison de la quantit\u00e9 importante de vapeur d'eau dans l'air et des grandes variations saisonni\u00e8res, le taux d'\u00e9vaporation de l'eau varie en cons\u00e9quence. Dans le pire des cas, si l'humidit\u00e9 relative de l'air atteint 100%, l'\u00e9vaporation de l'eau s'arr\u00eate, alors que les solvants non aqueux ne sont pas affect\u00e9s par ce facteur.<\/p>\n
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Bien que les rev\u00eatements \u00e0 base d'eau soient confront\u00e9s aux d\u00e9fis techniques d\u00e9crits ci-dessus, ils sont appel\u00e9s \u00e0 devenir un acteur important dans le domaine des rev\u00eatements en raison de leurs propri\u00e9t\u00e9s respectueuses de l'environnement. Gr\u00e2ce aux efforts inlassables d\u00e9ploy\u00e9s par les sp\u00e9cialistes des rev\u00eatements en phase aqueuse au cours de la derni\u00e8re d\u00e9cennie, la technologie des rev\u00eatements en phase aqueuse devient de plus en plus mature. Ce qui suit est une discussion des principaux facteurs affectant la vitesse de s\u00e9chage des rev\u00eatements \u00e0 base d'eau et les mesures correspondantes qui peuvent \u00eatre prises lors de la formulation.<\/p>\n
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1. S\u00e9lection de la r\u00e9sine.<\/p>\n
Comme pour tous les rev\u00eatements, les performances des rev\u00eatements en phase aqueuse sont largement d\u00e9termin\u00e9es par la r\u00e9sine choisie dans la formulation. La plupart des r\u00e9sines filmog\u00e8nes en phase aqueuse sont des syst\u00e8mes d'\u00e9mulsion, dont le m\u00e9canisme de formation du film est diff\u00e9rent de celui des rev\u00eatements en phase solvant. Les r\u00e9sines \u00e0 base de solvant forment un syst\u00e8me monophas\u00e9 avec le solvant et, \u00e0 mesure que le solvant s'\u00e9vapore, la viscosit\u00e9 du syst\u00e8me augmente jusqu'\u00e0 ce qu'il devienne solide, ce qui constitue un processus continu en termes de propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques du syst\u00e8me. Cependant, lorsque le volume des particules de l'\u00e9mulsion atteint une valeur critique, le syst\u00e8me passe soudainement d'un \u00e9tat \u00e0 un \u00e9tat solide, ce qui est un processus discontinu. La manifestation compl\u00e8te du s\u00e9chage de la surface \u00e0 la performance du film de peinture d\u00e9pend du taux d'\u00e9vaporation de l'eau r\u00e9siduelle dans le syst\u00e8me, de l'interp\u00e9n\u00e9tration des macromol\u00e9cules dans les particules de l'\u00e9mulsion et du taux de volatilisation d'autres petites mol\u00e9cules organiques dans le syst\u00e8me. Afin d'optimiser le syst\u00e8me, la r\u00e9sine doit \u00eatre s\u00e9lectionn\u00e9e en fonction des aspects suivants lors de la fabrication de formulations de peintures \u00e0 l'eau.<\/p>\n
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a. Teneur en mati\u00e8res solides : En g\u00e9n\u00e9ral, plus la teneur en mati\u00e8res solides de l'\u00e9mulsion est \u00e9lev\u00e9e, plus elle se rapproche de la valeur critique de s\u00e9chage en surface et plus elle s\u00e8che rapidement. Toutefois, une teneur en solides trop \u00e9lev\u00e9e peut \u00e9galement entra\u00eener une s\u00e9rie d'inconv\u00e9nients. Le s\u00e9chage rapide de la surface raccourcit l'intervalle de peinture et entra\u00eene des inconv\u00e9nients dans la construction. Les \u00e9mulsions \u00e0 forte teneur en solides ont g\u00e9n\u00e9ralement de mauvaises performances rh\u00e9ologiques en raison du faible espacement des particules de r\u00e9sine et ne sont pas sensibles aux \u00e9paississants, ce qui rend plus difficile l'ajustement des performances de pulv\u00e9risation ou de peinture de la peinture.<\/p>\n
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b. Taille des particules de l'\u00e9mulsion : plus les particules de l'\u00e9mulsion sont petites, plus l'espacement entre les particules est faible pour une m\u00eame teneur en mati\u00e8re solide, plus la valeur critique de la table s\u00e8che est faible, plus la vitesse de s\u00e9chage est rapide. Les petites particules d'\u00e9mulsion pr\u00e9sentent \u00e9galement d'autres avantages, tels que de bonnes propri\u00e9t\u00e9s de formation de film et une grande brillance.<\/p>\n
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c. Temp\u00e9rature de transition vitreuse de la r\u00e9sine (Tg) : En r\u00e8gle g\u00e9n\u00e9rale, plus la Tg de la r\u00e9sine est \u00e9lev\u00e9e, meilleures sont les performances du film final. Les r\u00e9sines ayant une Tg \u00e9lev\u00e9e n\u00e9cessitent g\u00e9n\u00e9ralement l'ajout de plus d'additifs filmog\u00e8nes dans la formulation afin de faciliter l'interp\u00e9n\u00e9tration des macromol\u00e9cules entre les particules de l'\u00e9mulsion et d'am\u00e9liorer la qualit\u00e9 du film. Ces additifs filmog\u00e8nes ont cependant besoin de suffisamment de temps pour se volatiliser du syst\u00e8me et prolonger le temps entre le s\u00e9chage en surface et le s\u00e9chage complet. Ainsi, en ce qui concerne le facteur Tg, le temps de s\u00e9chage et les performances de formation de film sont souvent en contradiction.<\/p>\n
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d. Structure de phase des particules de l'\u00e9mulsion : selon le processus de pr\u00e9paration de l'\u00e9mulsion, la m\u00eame composition de monom\u00e8re peut donner lieu \u00e0 diff\u00e9rentes structures de phase des particules. La structure c\u0153ur-coquille, largement connue, en est un exemple. Bien qu'il ne soit pas possible que toutes les particules d'une \u00e9mulsion se pr\u00e9sentent sous la forme d'une structure c\u0153ur-coquille, cette analogie figurative permet aux gens d'avoir une compr\u00e9hension g\u00e9n\u00e9rale des propri\u00e9t\u00e9s de formation de film d'une \u00e9mulsion. Si les particules ont une faible Tg coquille et une Tg c\u0153ur \u00e9lev\u00e9e, le syst\u00e8me n\u00e9cessite moins d'additifs filmog\u00e8nes et s\u00e8che plus rapidement, mais la duret\u00e9 du film sera affect\u00e9e car la phase continue est une r\u00e9sine \u00e0 faible Tg apr\u00e8s la formation du film. Au contraire, si le Tg de l'enveloppe des particules est \u00e9lev\u00e9, une certaine quantit\u00e9 d'auxiliaires est n\u00e9cessaire pour la formation du film, et la vitesse de s\u00e9chage du film sera plus lente que la premi\u00e8re, mais la duret\u00e9 apr\u00e8s s\u00e9chage sera plus \u00e9lev\u00e9e que la premi\u00e8re.<\/p>\n
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e. Type et quantit\u00e9 de tensioactifs : les \u00e9mulsions courantes utilisent certains tensioactifs dans le processus de fabrication. Les surfactants ont un effet isolant et protecteur sur les particules de l'\u00e9mulsion et ont une grande influence sur le processus de formation du film au cours duquel les particules sont fusionn\u00e9es les unes avec les autres, en particulier au cours de la phase initiale, c'est-\u00e0-dire le s\u00e9chage de la surface. En outre, ces produits chimiques uniques, qui ont une certaine solubilit\u00e9 dans les phases aqueuse et huileuse, dissous dans la r\u00e9sine, agiront r\u00e9ellement comme des additifs de formation de film. Diff\u00e9rents surfactants, en raison de leur solubilit\u00e9 diff\u00e9rente dans la r\u00e9sine, joueront diff\u00e9rents r\u00f4les d'agents filmog\u00e8nes.<\/p>\n
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2. M\u00e9canisme de durcissement de la r\u00e9sine.<\/p>\n
Le durcissement des r\u00e9sines \u00e0 base d'eau formant un film comporte g\u00e9n\u00e9ralement plusieurs niveaux de m\u00e9canisme. Tout d'abord, l'agr\u00e9gation et la fusion des particules de l'\u00e9mulsion est le m\u00e9canisme que tous les s\u00e9chages de surface de l'\u00e9mulsion doivent subir. Ensuite, la volatilisation de l'eau et d'autres additifs filmog\u00e8nes, qui permet aux propri\u00e9t\u00e9s de base de la r\u00e9sine thermoplastique elle-m\u00eame de se r\u00e9aliser pleinement, constitue la deuxi\u00e8me \u00e9tape du durcissement. Enfin, certaines \u00e9mulsions introduisent un m\u00e9canisme de r\u00e9ticulation lors de la pr\u00e9paration, ou des agents de r\u00e9ticulation lors de l'application du rev\u00eatement, afin d'augmenter encore la duret\u00e9 du film recouvrant la r\u00e9sine thermoplastique. Le m\u00e9canisme de r\u00e9ticulation dans cette derni\u00e8re \u00e9tape peut avoir un impact significatif sur la vitesse finale et le degr\u00e9 de durcissement du film. Les m\u00e9canismes de r\u00e9ticulation courants comprennent la r\u00e9ticulation oxydative (par exemple, la r\u00e9ticulation des r\u00e9sines alkydes), la r\u00e9ticulation par additif Micell (par exemple, certains syst\u00e8mes d'\u00e9mulsion auto-r\u00e9ticulants) et la r\u00e9ticulation par substitution nucl\u00e9ophile (par exemple, \u00e9poxy, polyur\u00e9thane, etc.). Ces r\u00e9actions de r\u00e9ticulation sont influenc\u00e9es par la temp\u00e9rature, le pH et d'autres facteurs, et la formulation doit tenir compte des exigences de durcissement du syst\u00e8me et des autres propri\u00e9t\u00e9s de la relation.<\/p>\n
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3. La quantit\u00e9 et le type d'additifs filmog\u00e8nes.<\/p>\n
En th\u00e9orie, le solvant de toute r\u00e9sine est un additif filmog\u00e8ne. Dans la pratique, compte tenu de la s\u00e9curit\u00e9, du co\u00fbt, de la rapidit\u00e9 et d'autres facteurs, il n'existe qu'une douzaine d'additifs filmog\u00e8nes courants, principalement des alcools, des \u00e9thers et des esters \u00e0 point d'\u00e9bullition \u00e9lev\u00e9. Ces additifs filmog\u00e8nes sont pr\u00e9f\u00e9r\u00e9s par les diff\u00e9rents ing\u00e9nieurs en charge des rev\u00eatements \u00e0 base d'eau. En g\u00e9n\u00e9ral, un ing\u00e9nieur exp\u00e9riment\u00e9 n'utilise que deux ou trois types d'additifs filmog\u00e8nes. La principale consid\u00e9ration est la distribution du r\u00e9actif entre l'eau et la r\u00e9sine et \u00e0 l'int\u00e9rieur des particules de r\u00e9sine. La s\u00e9lection et l'adaptation des additifs filmog\u00e8nes sont particuli\u00e8rement importantes lorsque la r\u00e9sine \u00e0 base d'eau est une r\u00e9sine multiphase.<\/p>\n
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4. Environnement de la construction.<\/p>\n
Au d\u00e9but de ce document, nous avons abord\u00e9 la question de l'eau. En raison des caract\u00e9ristiques de l'eau, l'environnement de construction des peintures \u00e0 l'eau est plus exigeant que celui des peintures \u00e0 l'huile, principalement parce que la temp\u00e9rature et l'humidit\u00e9 pendant la construction doivent \u00eatre contr\u00f4l\u00e9es autant que possible. Pour les formulations \u00e0 usage g\u00e9n\u00e9ral, il convient d'\u00e9viter autant que possible une forte humidit\u00e9. S'il est n\u00e9cessaire de travailler dans des conditions d'humidit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e, il convient d'adapter la formulation, de choisir une r\u00e9sine \u00e0 formation rapide de film ou d'isoler le site.<\/p>\n
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R\u00e9ponse rapide :<\/strong> Le choix d'une formulation de rev\u00eatement pratique commence par l'environnement d'application, puis v\u00e9rifie la formation du film, l'adh\u00e9rence, l'apparence et la stabilit\u00e9 du processus dans des conditions de production r\u00e9elles.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n