Agents dispersants modernes pour peintures et vernis à base d’eau

Leur quantité dans la composition totale est très faible, mais pourtant cruciale (elle ne dépasse généralement pas 1 %de la composition de la peinture). Les agents dispersants assurent la consistance de la peinture et lui confèrent les propriétés souhaitées, telles que l’intensité de la couleur, la pigmentation adéquate et la compatibilité du produit fini.

Préparation d’un concentré pigmentaire aqueux

La préparation d’une suspension pigmentaire aqueuse est un processus complexe et en plusieurs étapes. La première phase est le mouillage. Il consiste à déplacer l’air contenu dans les molécules de pigment par de l’eau. La deuxième étape consiste à fragmenter les gros agglomérats de pigments en particules plus petites sous l’effet de forces de cisaillement élevées. La dernière phase consiste à stabiliser les petites particules dispersées afin d’éviter leur réagglomération due à la floculation. Toutes les étapes de la préparation du concentré pigmentaire aqueux sont réalisées dans des appareils spécialement conçus, appelés dissolveurs. Grâce à leur régulation de vitesse précise et à leur système de ventilation, ils sont parfaitement adaptés à la production de tous types de peintures et de vernis. Afin d’assurer une dispersion optimale du pigment dans le concentré aqueux, des dispersants sont utilisés, notamment lors des première et troisième étapes du procédé.

Types et rôle des dispersants dans la suspension aqueuse de pigments

Les dispersants jouent un rôle crucial lors du processus de mouillage. Ils permettent de réduire la tension superficielle de l’eau, facilitant ainsi sa pénétration dans les espaces entre les particules de pigment. Lors de l’étape de stabilisation, ils se déposent à la surface du pigment, assurant ainsi la durabilité requise de l’ensemble du système. Les dispersants de première génération comprennent des tensioactifs anioniques, cationiques ou non ioniques standard, caractérisés par une masse molaire relativement faible. On trouve également dans ce groupe les sels d’ammonium ou de sodium de l’acide polyacrylique. Le Tensol DDM , utilisé dans la production de peintures à l’eau, en est un exemple. Les sels de sodium de l’acide polyacrylique sont largement utilisés comme dispersants du blanc de titane et des charges minérales. De plus, le Tensol DDM est compatible avec les homo- et copolymères acryliques, styrène-acryliques et acétate de vinyle disponibles dans le commerce. Les sels de sodium de l’acide polyacrylique assurent un mouillage efficace du pigment tout en étant des agents dispersants relativement simples et économiques. Bien entendu, ces composés présentent également des limites d’utilisation. En raison de leur faible poids moléculaire, les sels de sodium de l’acide polyacrylique ont tendance à se détacher de la surface du pigment, ce qui nuit à la stabilisation du système. De plus, ils peuvent présenter un fort pouvoir moussant, un effet indésirable pouvant entraîner des défauts dans les revêtements de peinture appliqués. Afin d’éliminer ces inconvénients, des dispersants de nouvelle génération ont été développés. Parmi ceux-ci figurent des tensioactifs à structure polymère complexe, comme les copolymères acryliques, styrène, éthylène, propylène correctement modifiés, entre autres. Le ROKAmer 1010/50 est un exemple de dispersant hydrosoluble présentant une telle structure chimique. Il s’agit d’un polymère de haut poids moléculaire doté d’une structure bifonctionnelle spécifique, c’est-à-dire qu’il possède deux groupes hydrophiles. De plus, le ROKAmer 1010/50 ne présente pas de point de trouble dans l’eau, ce qui lui permet d’obtenir des solutions limpides même à haute température. Grâce à sa structure copolymère, il possède également des propriétés anti-mousse, particulièrement recherchées pour la création d’émulsions destinées à l’industrie des peintures et vernis. EXOdis PC30 est un dispersant ionique polymère utilisé dans les formulations hydrosolubles. Ce produit offre une excellente stabilisation finale, même à très faibles concentrations. EXOdis PC30 permet une introduction efficace des pigments dans le système en réduisant significativement la viscosité des suspensions aqueuses de blanc de titane et de charges minérales. Les composés de sels de sodium d’acide naphtalène sulfonique et de formaldéhyde constituent un autre groupe de polymères aux excellentes propriétés dispersantes. La série Rodys ( L et LP ) en est un exemple. Ces produits permettent d’obtenir des dispersions aqueuses stables dans le temps, présentant les propriétés physico-chimiques souhaitées. Ils se caractérisent par une faible concentration en formaldéhyde et naphtalène libres et permettent d’obtenir de très faibles concentrations de coagulants dans les particules dispersées.

Avantages de l’utilisation de dispersants et leur large gamme d’applications

Une telle diversité de composés polymères rend le potentiel de conception de leurs structures pratiquement illimité. Bien entendu, cela se traduit également par la possibilité de choisir le polymère adapté à l’application spécifique. Le choix du bon agent dispersant garantit non seulement la stabilité du colorant final, mais aussi de nombreuses autres caractéristiques. Les dispersants améliorent les propriétés clés des peintures et vernis, telles que l’opacité, la transparence, la brillance, l’intensité de la couleur et même la résistance au frottement.

PCC Exol SA a été la première entreprise en Pologne à lancer des recherches sur le développement de tensioactifs à structure polymère spécifique, utilisables comme agents dispersants et mouillants spécialisés dans un large éventail d’applications industrielles. Après des modifications appropriées, les nouveaux dispersants peuvent être utilisés, par exemple, comme désémulsifiants dans le traitement des huiles, comme dispersants de substances actives dans l’industrie agrochimique et partout où des restrictions strictes concernant la stabilité et les propriétés d’application de la composition doivent être respectées.