La réaction de durcissement des peintures et revêtements à base de solvants

Problématique / Besoin :

Les revêtements et peintures modernes sont généralement à base d'eau ou de solvant. La vaporisation joue un rôle important pour le temps de durcissement, la stabilité et propriété d'étalement. Par conséquent, les solvants utilisés ont des effets directs sur ces propriétés et l'échec de la production doit être déterminé le plus tôt possible. Le TORC permet avec sa géométrie de mesure ouverte l'analyse la plus réaliste. 

Méthode utilisée / Réponse apportée :

1. Introduction

Les propriétés de la peinture dépendent fortement du type et de la quantité de solvant. La plupart d'entre nous en ont probablement fait l'expérience, en peignant un mur. Les fabricants de peintures et de revêtements modifient souvent la composition de leurs peintures en raison d'un procédé meilleur et moins cher, ou pour des réglementations sanitaires (en évitant les solvants dangereux). Pour cette raison, les fabricants doivent tester les propriétés des nouvelles formulations. Le temps de durcissement joue un rôle important car il définit le temps d'application du revêtement et des peintures. De plus, il est influencé par la température et l'humidité. La technique TORC permet de tester facilementle temps de durcissement et le comportement dans différentes conditions environnementales. La géométrie de mesure ouverte offre une analyse unique proche de l'application réelle. Cela permet à l'utilisateur de tester différents mélanges et composants pendant le développement et permet plus tard un contrôle qualité fiable dans la production. Les clients finaux industriels pour les peintures et revêtements comme l'industrie automobile sont confrontés à des problèmes similaires. Ils doivent tester la qualité de leurs peintures et revêtements entrant avant l'application de leur produit. Sinon, ils risquent des problèmes de production et une augmentation des coûts. 

Problèmes à résoudre 

• Quel est le temps de durcissement de la peinture / du revêtement ? 
• Quelle est l'influence de la température et de l'humidité sur le temps de durcissement ? 
• Quelle est l'influence du rapport de mélange sur le temps de durcissement ? 
• Quelle est la taille du retrait de volume ? 
• Le coefficient de dilatation thermique s'adapte-t-il aux matériaux environnants ? 
• Quelle est la variation de l'indice de réfraction du revêtement optique ? 

Où est-ce important ? 

Le principal domaine d'application est le département R&D des producteurs de peintures et de revêtements. Le temps de durcissement est un paramètre important dans le contrôle qualité pour le contrôle final au stade de la fabrication et au contrôle entrant pour les industries secondaires, par exemple les industries automobile et électronique. 

2. Méthode moderne - Technique TORC

La nouvelle technique TORC utilise une excitation thermique périodique et son influence sur l'indice de réfraction pour déterminer les changements à l'intérieur de votre échantillon. De plus, un modèle mathématique fournit le coefficient de dilatation thermique pendant toute la réaction. Les mesures fournissent des données pour déterminer les transitions de phase, par exemple les points de durcissement ou de gel ainsi que rétrécissement et expansion de volume. Vous pouvez suivre la progression de la réaction et la conversion. 

Le TORC 5000 fournit une analyse thermique avec la manipulation d'échantillons la plus simple que vous ayez jamais expérimentés dans cette branche de la science des matériaux. Pratiquement aucune préparation d'échantillon n'est nécessaire pour étudier le comportement de durcissement de divers adhésifs. Il suffit d'appliquer une petite goutte d'échantillon sur la surface de mesure et de commencer la mesure. Le TORC 5000 n'a pas besoin de consommables comme des creusets pour la mesure. 

3. Bases de la mesure et de l'analyse

Contrôles de routine quotidiens

Il est recommandé de vérifier la propreté de la surface de mesure pour garantir les meilleurs résultats. Si nécessaire, nettoyez la surface de mesure avec de l'acétone ou de l'iso propanol et une serviette en papier. La vérification des références d'eau doit être effectuée quotidiennement avant les mesures. Par conséquent, nettoyez bien l'échantillon comme décrit précédemment, réglez la température de l'appareil à 20°C, remplissez ensuite d'eau distillée et réglez la référence d'eau via le logiciel TORC. 

Procédure de mesure

Appliquer la feuille de TeflonTM avec le trou au milieu jusqu'au milieu de la surface de mesure. Cela permet plus tard un remplacement mécanique facile de l'échantillon sec à l'aide d'une spatule en plastique. Si nécessaire préchauffer la surface de mesure avant application pour mesurer instantanément à une température. Préparez la mesure en fonction du temps avec les valeurs recommandées pour votre échantillon. Pour la première mesure, utilisez les paramètres suivants : 

• Température de mesure : 20°C 
• Période de modulation : 30s 
• Amplitude de modulation : 0,5°C
• Durée de la mesure : Infini 

Utilisez une pipette pour appliquer une petite goutte de votre échantillon sur la surface de mesure. Veuillez ne pas utiliser le couvercle magnétique pour les peintures à base de solvant. 

Outil d'analyse et exportation

Le logiciel TORC 5000 permet la détermination du point de durcissement de votre échantillon. La fenêtre d'analyse s'ouvrira automatiquement une fois votre mesure terminée. Choisissez le terme de perte à analyser et utilisez les délimiteurs pour réduire la zone d'analyse. Le graphique d'analyse du logiciel TORC montre le maximum d'une réaction, qui est déterminé par découverte du pic. 

De plus, le rapport PDF contient toutes les informations importantes pour une vue d'ensemble de la réaction. Le système fournit l'indice de réfraction et le coefficient de dilatation thermique au début et à la fin de la mesure. La vue d'ensemble des mesures et la zone d'analyse seront également visualisées dans le rapport. 

Analyse d'experts 

Pour une analyse plus approfondie comme la comparaison de différentes mesures, veuillez utiliser des outils comme Excel™ ou OriginLab™. Exportez donc les données au format CSV. 

4. Applications spéciales de peintures et de revêtements

Influence de la température sur le temps de durcissement

La température est l'un des principaux paramètres influençant les réactions de séchage. Généralement, une température plus élevée entraine des réactions plus rapides, mais dans quelle mesure une augmentation de la température augmente-t-elle le séchage de la peinture ? Le TORC 5000 permet de suivre la réaction en utilisant l'indice de réfraction moyen est utilisé pour comparer la vitesse de réaction et le temps jusqu'à la fin des réactions entre différentes températures. 

Déterminer la fin de la réaction

La peinture ou le revêtement atteint juste à la fin de la réaction ses propriétés mécaniques finales. Connaitre la fn de la réaction renseigne à quel moment la peinture ou le revêtement a ses propriétés finales. La mesure de l'indice de réfraction moyen permet de suivre le processus de séchage et d'obtenir la conversion de la réaction. Comparez vos résultats de mesure à une mesure dont vous connaissez la conversion de réaction. 

Influence sur la transition vitreuse

Le point de transition vitreuse a une grande influence sur les propriétés mécaniques des peintures et revêtements. Dans la zone de température sous la transition vitreuse, le matériau a l'état vitreux et bridé. Il en résulte des liaisons très fortes entre les matériaux mais une très faible flexibilitéet la possibilité de se déchirer sous l'effet des contraintes mécaniques. Dans la phase au-dessus de la température de transition vitreuse le maériau est à l'état souple caoutchouteux, ce qui permet une bonne absorption des contraintes mécaniques mais la liaison entre les matériaux est abaissée. La connaissance du point de transition vitreuse permet le choix de la bonne peinture/revêtement. La transition vitreuse sera mesurée avec un régime de température. Par conséquent, préparez la mesure dépendante de la température avec la température avec les valeurs recommandées pour votre échantillon. Pour la première mesure, utilisez les paramètres suivants : 

• Température de démarrage : 10°C
• Température finale : 120°C 
• Période de modulation : 30 s
• Amplitude de modulation : 0,5°C
• Vitesse de chauffage/refroidissement : 0,084°C/s (5K/min)

Utilisez l'échantillon déjà dur sur votre appareil ou suivez la procédure de mesure. Le graphique montre un maximum clair dans le terme de perte au point de transition vitreuse. 

5. Conclusion 

Le TORC 5000 offre une solution aux principaux problèmes du processus de fabrication des peintures et revêtements et du contrôle qualité. C'est l'instrument parfait pour déterminer avec précision le point de durcissement avec une manipulation aisée des échantillons et pratiquement aucune préparation d'échantillons. La possibilité d'accéder au point de durcissement d'une manière aussi conviviale est unique en analyse thermique. La technique permet un large éventail d'informations sur la réaction de séchage de la peinture, de l'influence de la température jusqu'au retrait de volume. Aucun autre instrument ne fournit un tel gain de connaissances à partir d'une seule mesure pour les fabricants et les utilisateurs de peinture.