Peintures et revêtements

Les peintures sont des substances destinées à créer des revêtements protecteurs ou décoratifs sur la surface de divers objets. Elles se présentent généralement sous forme liquide.

Les composants de base des peintures sont :

a) Liants et agents filmogènes – ces ingrédients sont présents dans tous les types de peintures, vernis et émulsions. Ils forment un film protecteur à la surface de l’élément peint et confèrent à la peinture des propriétés appropriées telles que la brillance, la durabilité, l’adhérence, la résistance aux intempéries, la solidité et la flexibilité. Parmi les substances pouvant servir de liants dans les peintures, on trouve des résines synthétiques ou naturelles, comme les polyuréthanes, les polyesters, l’acétate de vinyle/éthylène (VAE), les silanes, les résines époxy ou les huiles.

b) Diluants – ils servent à dissoudre le polymère et à réduire la viscosité du liant. Ils se caractérisent par une forte volatilité, ce qui leur permet de s’évaporer facilement au séchage et de ne pas se mélanger à la peinture. Les diluants permettent également de contrôler la fluidité et les applications. Ils peuvent aussi influencer la stabilité de la peinture liquide. Le principal diluant des peintures à l’eau est, comme son nom l’indique, l’eau. Les peintures à l’huile (également appelées peintures solvantées) contiennent généralement des mélanges de divers solvants organiques, tels que des composés aromatiques (toluène ou autres dérivés du xylène), des alcools ou des cétones. Le groupe PCC propose du dichloropropane , qui peut remplacer efficacement les solvants organiques comme le toluène, le xylène et l’acétone. Le dichloropropane est un solvant très efficace pour les résines, les graisses et les huiles ; il est donc utilisé comme composant de base dans les décapants pour vernis séchant à température ambiante. Grâce à ses propriétés chimiques, il peut également être utilisé avec succès dans la production de peintures, de vernis et d’encres d’imprimerie.

Guide de formulation – Peintures et revêtements | Élaboré par les experts de PCC EXOL SA

c) Pigments – conçus pour donner à la peinture la couleur souhaitée. Ils se présentent sous forme de granulés solides. On distingue les pigments naturels et les pigments synthétiques. Parmi les pigments naturels les plus courants, on trouve diverses argiles, silices, carbonate de calcium et talcs. Les pigments synthétiques comprennent les argiles calcinées, le sulfate de baryum (appelé blanc fixe), le carbonate de calcium précipité et les silices pyrogénées. Les charges constituent une catégorie particulière de pigments. Ce sont des granulés solides destinés à augmenter le volume de la peinture, à renforcer sa structure ou à réduire son coût de production, car ils sont relativement bon marché. La terre de diatomées, le talc, la chaux, la barytine et l’argile sont des exemples de charges couramment utilisées.

d) Additifs modificateurs – Ces ingrédients, ajoutés en faibles quantités, modifient les propriétés des peintures. Ils peuvent notamment modifier la tension superficielle, améliorer la fluidité et la stabilité des pigments, contrôler la formation de mousse et prévenir le gel. Le Groupe PCC propose plusieurs additifs modificateurs qui améliorent significativement la qualité des revêtements obtenus. Les produits ROKAdis 900 et ROKAdis 905 sont parfaitement adaptés comme additifs dispersants et mouillants. Ils réduisent également la viscosité de la formulation et assurent une excellente stabilisation des concentrés de pigments inorganiques. La gamme ROKAdis , proposée par le Groupe PCC, garantit une très grande efficacité à de très faibles concentrations dans la formulation (1 à 5 %). Par ailleurs, EXOdis PC950 , outre ses propriétés dispersantes, peut également être utilisé comme agent mouillant non ionique dans la fabrication des peintures. Ne contenant ni alkylphénols ni composés organiques volatils (COV), EXOdis PC950 peut entrer dans la composition de peintures et de revêtements modernes et écologiques. Au contraire, le ROKAnol K14 peut être utilisé comme dispersant pour les colorants et les pigments. De plus, il est également utilisé comme agent dispersant pour le latex dans les formulations de colorants.

Les émulsifiants constituent un autre groupe d’additifs très important pour les peintures et les revêtements. Ils contribuent à la formation d’une émulsion stable et homogène, facilitant ainsi l’application de la peinture sur toutes les surfaces. Le groupe PCC propose une large gamme d’émulsifiants pouvant être utilisés comme additifs dans la fabrication de peintures, notamment les produits des gammes ROKAnol et ROKwin . Les POLIkols , en particulier, se distinguent par leur grande polyvalence d’application. Grâce à leur structure, les polyoxyéthylène glycols présentent d’excellentes propriétés adoucissantes et solubilisantes, une faible viscosité, un point de congélation bas et une très bonne solubilité en milieu aqueux. Le ROKAmer 1010/50 , de par sa forte hydrophilie et sa structure spécifique, possède également d’excellentes propriétés émulsifiantes. Les émulsions ainsi obtenues peuvent être utilisées dans l’industrie des peintures et vernis.

Peintures – leurs types et leur application

De manière générale, les peintures peuvent être classées selon leurs propriétés et leur application :

a) Les peintures en émulsion, également appelées peintures en dispersion. Elles peuvent être classées selon le type d’adhésif utilisé :

● Peintures acryliques – leur liant est une dispersion aqueuse de résine acrylique. Elles se caractérisent par une très bonne flexibilité et une excellente adhérence au support. Les peintures acryliques ont une large gamme d’applications et peuvent être utilisées pour recouvrir, par exemple, le bois, le béton, les plastiques, les enduits et de nombreuses autres surfaces. Elles présentent une haute résistance à l’abrasion et laissent passer la vapeur d’eau ; cependant, les surfaces peintes sont sensibles à divers types de dommages.

● Peintures au latex – le liant de ce type de peinture est le caoutchouc. Les peintures au latex sont extrêmement résistantes à l’humidité et faciles à nettoyer. Leur avantage réside dans leur application très facile sur diverses surfaces. Leur inconvénient est généralement leur prix élevé. Les peintures céramiques sont un exemple de peintures au latex modernes. Elles contiennent des particules de céramique qui forment un revêtement anti-taches. Grâce à cela, les murs peints avec ces peintures n’absorbent ni la saleté ni la poussière.

● Peintures acryliques-latex – possèdent les caractéristiques des peintures acryliques, c’est-à-dire une bonne perméabilité à l’air et une résistance au frottement, et la flexibilité des peintures au latex,

● Peintures vinyliques – le liant de ces peintures est l’acétate de polyvinyle ou le chlorure de polyvinyle. Elles sont principalement utilisées dans les pièces utilitaires et leur principal avantage est leur facilité de nettoyage. Malheureusement, leur faible perméabilité à la vapeur d’eau les rend peu respirantes.

b) Peinture à la chaux – le liant de ces peintures est de la chaux en pâte diluée dans l’eau. Elles sont bon marché, mais peu durables. Pour améliorer leur durabilité, on utilise des mélanges d’autres adhésifs en phase aqueuse (par exemple, de la colle) ou l’ajout d’acétate de polyvinyle. Les peintures à la chaux sont utilisées pour peindre les supports en béton frais, les enduits à la chaux et les murs déjà peints à la chaux. De nos jours, leur utilisation est très rare en raison de leur faible durabilité, de leur tendance à générer de la poussière et de leur propension à se fissurer.

c) Peintures à la détrempe – Ce sont des peintures durables et respirantes, présentant une excellente solubilité dans l’eau. Leur liant est une colle végétale ou animale. Les peintures à la détrempe sont peu résistantes à la saleté, ne sont pas lavables et absorbent l’humidité ambiante. Elles conviennent principalement à la peinture des enduits à la chaux et aux enduits chaux-ciment. Les peintures à la détrempe sont pratiquement tombées en désuétude, ayant été remplacées par des peintures plus modernes.

d) Peintures silicatées – leur liant est le silicate de potassium. Ces peintures sont durables, ininflammables, résistantes à l’humidité et présentent une haute résistance mécanique. Elles peuvent être appliquées sur des supports en brique, en béton et en bois. Lors du séchage, elles durcissent sous l’influence du _CO₂ contenu dans l’air.

e) Peintures silicones – elles créent un revêtement durable et résistant aux intempéries. Elles sont fabriquées à base de résine de silicone. Elles conviennent à la peinture de supports en béton, bois, brique et plâtre. Ces peintures ont la propriété d’autonettoyer.

f) Peintures époxy – Ce sont des peintures bi-composantes, constituées d’une résine époxy et d’un durcisseur. Avant application, les deux composants sont mélangés. Les peintures époxy présentent une haute résistance aux dommages mécaniques et chimiques. Elles sont utilisées, par exemple, pour la peinture des sols en béton. Leur fabrication peut faire appel à des additifs à base d’esters de phosphate de la gamme Roflam (F5, B7, P) . Ces produits confèrent une haute résistance au feu aux matériaux auxquels ils sont ajoutés. De ce fait, ils peuvent être utilisés dans les systèmes de protection passive contre l’incendie, recommandés pour la protection des éléments de structure en acier contre les effets des incendies d’hydrocarbures et des jets de fumée. Les produits de la gamme Roflam peuvent également servir de composants dans la formulation de peintures intumescentes, largement utilisées dans les lieux publics (aéroports, halls, parkings, etc.). Par ailleurs, les produits Roflam sont également très largement utilisés dans les industries pétrochimique, énergétique, pétrolière et gazière.

g) Peintures à base de caoutchouc chloré – le liant de ce type de peinture est obtenu par chloration du caoutchouc avec ajout d’agents adoucissants. Les peintures à base de caoutchouc chloré ainsi formées résistent à l’eau, aux acides et aux alcalis, mais sont très sensibles à tous les solvants organiques (à l’exception de l’alcool). Elles peuvent être utilisées comme peintures de protection pour les portails et les clôtures.

h) Peintures vinyliques – elles résistent à l’eau et à divers composés chimiques. Le polychlorure de vinyle est le plus souvent utilisé comme liant. Les peintures vinyliques sont principalement utilisées comme revêtements pour les matériaux en acier galvanisé, tels que les gouttières et les appuis de fenêtre.

i) Les peintures polyuréthanes sont fabriquées à partir de résines de polyuréthane. Il en existe deux types : les peintures monocomposantes et les peintures bicomposantes. Les peintures monocomposantes durcissent à l’humidité, tandis que les peintures bicomposantes nécessitent l’ajout d’un durcisseur. Les peintures polyuréthanes forment des revêtements durs et résistants à l’abrasion. Elles sont utilisées pour peindre les surfaces en bois, en métal et en plastique. Elles sont caractérisées par une toxicité très élevée.

j) Peintures structurales – Il s’agit d’un type de peinture spécial qui s’applique en couche épaisse sur la surface et qui, après séchage, lui confère un motif (structure) particulier. Grâce à ce type de peinture, il est possible d’obtenir une grande variété de textures décoratives pour les murs. Les peintures structurales conviennent au revêtement du béton, du bois, des plaques de plâtre, des enduits et de nombreux autres supports.

k) Peintures en aérosol et en poudre – Elles permettent d’obtenir des effets visuels spécifiques sur les surfaces. Appliquées au pistolet, elles offrent une grande variété de revêtements résistants aux fissures et aux éclats. Les produits du groupe PCC de la gamme Rostabil (TNF, TPP, DPDP, DDPP) sont parfaitement adaptés à la production de revêtements en poudre par traitement thermique. Ce groupe d’antioxydants est composé de phosphates organiques. Les produits Rostabil agissent également comme stabilisants thermiques et de traitement efficaces. Leurs propriétés uniques garantissent un contrôle précis de la couleur lors des cycles d’usinage et de cuisson.

Vernis – leurs types et description

Les peintures dites vernis contiennent un liant solide dissous dans un solvant et sèchent par évaporation de ce dernier. Elles sont largement utilisées comme matériaux de revêtement pour les surfaces, à des fins décoratives et protectrices.

Les vernis ont la capacité de durcir rapidement dans une très large plage de températures. Il s’agit d’un type de finition permettant de créer des revêtements transparents ou pigmentés, dont la matière première principale est un polymère dur et linéaire. La nature et les propriétés des vernis dépendent fortement de leur structure. Les solvants les plus couramment utilisés pour leur fabrication sont généralement le white spirit ou l’essence de térébenthine. On distingue de nombreux types de vernis, que l’on peut généralement classer en deux groupes : les vernis à base de solvant et les vernis à base d’eau.

Types de vernis à base de solvants

Les vernis à base de solvant forment des revêtements très durs qui présentent une haute résistance aux dommages mécaniques. Grâce à leur structure homogène, ils empêchent également la pénétration de l’humidité. Le composant principal de ce type de vernis est le solvant, généralement caractérisé par une odeur forte et désagréable. Les vernis à base de solvant se divisent en plusieurs sous-groupes :

a) Les vernis polyuréthanes à base de solvants figurent parmi les meilleurs vernis disponibles sur le marché. Il existe des vernis mono-composants et bi-composants. Les vernis polyuréthanes mono-composants utilisent l’humidité de l’air pour durcir. En revanche, les vernis bi-composants se caractérisent par un séchage en deux étapes. Lors de la première étape, le solvant s’évapore, puis le séchage chimique a lieu et le vernis durcit. Les vernis polyuréthanes présentent l’avantage d’être résistants à l’humidité et très flexibles. Malheureusement, ils sont généralement très toxiques. Ils permettent d’obtenir une large gamme de finitions, du satiné au brillant. Grâce à leur résistance à l’abrasion, les vernis polyuréthanes sont principalement utilisés pour le vernissage des sols dans les pièces à fort passage, comme les halls et les salons.

b) Laques nitrocellulosiques – leur principale matière première est la résine de nitrocellulose. Celle-ci est généralement obtenue à partir de coton traité à l’acide sulfurique ou nitrique. Les vernis nitrocellulosiques contiennent également d’autres substances, comme des résines polyester et alkyde, qui améliorent leur dureté et leur brillance. Des additifs plastifiants, le plus souvent des phtalates, sont également utilisés pour accroître leur résistance à la lumière et à la température. Les vernis nitrocellulosiques servent à peindre les meubles et divers éléments en bois. Ils sont également utilisés comme sous-couche pour les vernis polyuréthanes.

c) Vernis à base d’huile et de résine – les matières premières utilisées pour leur fabrication sont des huiles siccatives, des résines naturelles ou synthétiques, des diluants et généralement de nombreux additifs modifiant leur aspect ou leurs propriétés. Ces vernis se caractérisent par une haute résistance aux intempéries, notamment aux rayons UV. Malheureusement, leur dureté et leur résistance à l’abrasion sont faibles. Ils peuvent être utilisés pour peindre toutes les surfaces en bois, des lambris aux fenêtres et portes. Ils peuvent également servir de revêtement de sol dans les pièces à faible passage.

d) Vernis à base d’alcool – leur temps de séchage est très court, généralement inférieur à 60 minutes. Malheureusement, ils ne résistent pas à tous les chocs et aux intempéries. Les matières premières nécessaires à leur fabrication sont des solutions de résines naturelles ou synthétiques dissoutes dans de l’alcool éthylique. Ces vernis peuvent être utilisés pour peindre des jouets et divers éléments en bois d’intérieur. Le polish, par exemple, est un vernis de ce type très répandu ; il offre une couche relativement dure et brillante.

Vernis à base d’eau – types et applications

Dans le cas des vernis à l’eau, le principal diluant est l’eau. L’ester méthylique leur confère leur souplesse et les tensioactifs sont des substances qui réduisent leur tension superficielle. Le groupe PCC propose une large gamme de tensioactifs pour l’industrie des peintures et vernis. EXOdis PC30 peut être utilisé comme agent dispersant basique dans les formulations hydrosolubles. Grâce à sa structure (acide polyacrylique aqueux), les vernis à l’eau bénéficient d’une excellente stabilisation finale. Ce produit convient également à la fabrication de peintures décoratives blanches pour l’intérieur.

Les vernis à base d’eau peuvent être divisés en trois groupes en fonction du type d’adhésif utilisé :

a) Vernis acryliques – Ce sont des produits bon marché qui créent des revêtements transparents, sans modifier la couleur du bois. Ils se caractérisent par une faible abrasion et une faible résistance mécanique, et leur principal avantage est leur faible toxicité. Ils sont principalement utilisés pour peindre les meubles en bois et les sols dans les zones à faible passage.

b) Les vernis polyuréthanes à base d’eau présentent une très haute résistance à l’abrasion et aux dommages mécaniques. De plus, ils sont insensibles à l’humidité et aux variations de température. Comme les vernis polyuréthanes à base de solvants, ils se divisent en vernis mono- et bi-composants. Grâce à la grande durabilité des revêtements qu’ils forment, ils sont souvent utilisés pour les sols des pièces à vivre.

c) Vernis polyuréthane-acryliques – leurs propriétés dépendent des proportions de leurs deux composants. Les vernis à forte teneur en polyuréthane présentent une dureté supérieure. Ces vernis existent en versions mono- ou bi-composantes. Ils peuvent également contenir divers durcisseurs qui améliorent leur résistance mécanique et à l’abrasion, mais qui, malheureusement, augmentent aussi leur toxicité.

Les peintures modernes à l’eau contiennent divers composants. Il est donc essentiel de les mélanger soigneusement pour garantir une consistance et une stabilité optimales. C’est précisément à cette fin que l’on utilise des agents dispersants. Outre leurs propriétés de performance, ils confèrent à la peinture la saturation de couleur souhaitée et assurent une pigmentation adéquate. Les produits de la gamme Rodys sont des dispersants très efficaces pour les peintures à l’eau. Ils sont parfaitement adaptés aux dispersions aqueuses de colorants, de pigments organiques et inorganiques, ainsi que de pigments de renforcement. Des résultats optimaux sont obtenus avec les pâtes pigmentaires à base d’oxydes de fer. Grâce à la prévention efficace de l’agglomération des particules de pigment, le produit final présente une coloration parfaite. De plus, les produits de la gamme Rodys réduisent la viscosité des suspensions dans les dispersions à forte teneur en matières solides. Cette gamme est utilisée pour le vernissage des textiles, du caoutchouc, du bitume et du béton. Le Tensol DDM est un autre agent dispersant qui assure une excellente stabilisation des peintures blanches à l’eau. Il possède de très bonnes propriétés dispersantes vis-à-vis du blanc de titane et des charges minérales. Grâce à l’utilisation de Tensol DDM , on obtient une compatibilité élevée des pigments dans les produits de peinture.