Formulation

V a n g e l i s A n t z o u l a t o s

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Vangelis Antzoulatos est agrégé de chimie et docteur en histoire et épistémologie des

sciences. Il enseigne en BTS Métiers de la chimie au lycée de l’Escaut (Valenciennes) depuis 2016, et a enseigné la formulation en BTS Peintures Encres Adhésifs de 2000 à 2016.

Table des matières

 

1 La formulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.1 Présentation générale 7

1.2 Construire un cahier des charges 9

1.3 Principes de formulation et matières premières 11

 

2 Les milieux dispersés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.1 Qu’est-ce qu’un milieu dispersé ? 22

2.2 Instabilité des milieux dispersés 24

 

3 Stabilisation des milieux dispersés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3.1 Formulation des suspensions 31

3.2 Formulation des émulsions 36

3.3 Cas des mousses 44

 

4 Formuler en phase solvant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

4.1 Comment quantifier la solubilité ? 52

4.2 Comment prévoir le pouvoir solvant ? 55

4.3 Utilisation du système de Hansen 61

4.4 Volatilité des solvants 63 4

4.5 Dangers liés aux solvants 67

4.6 Annexe : Paramètres de Hansen de quelques solvants 68

 

5 Introduction à la rhéologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

5.1 Comment définir la viscosité ? 74

5.2 Les différents comportements rhéologiques 78

 

6 Modifier la rhéologie d’un produit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

6.1 Les qualités requises pour une bonne rhéologie 85

6.2 Influence des matières premières sur la rhéologie 88

6.3 Additifs rhéologiques 90

 

7 Comment améliorer le mouillage ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

7.1 Tension interfaciale et phénomène de mouillage 98

7.2 Le traitement des surfaces 102

7.3 Additifs pour maîtriser le mouillage en formulation 104

 

8 Formation des films . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

8.1 Les différents modes de séchage 107

8.2 Séchage physique 108

8.3 Séchage chimique 113

 

9 Formuler pour protéger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

9.1 Protection contre les rayonnements 119

9.2 Problème liés à l’absence ou à la présence d’eau 126

 

10 Comprendre la couleur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

10.1 Qu’est-ce que la couleur ? 137

10.2 La source 142

10.3 L’objet 147

10.4 L’observateur 152

5

11 Mesurer la couleur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

11.1 Système CIE 1931 160

11.2 Système CIELAB 165

11.3 Instrumentation 169

 

12 Améliorer la résistance mécanique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

12.1 Approche macroscopique 175

12.2 Rôle des matières premières 179

 

13 Pourquoi ça colle ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

13.1 Qu’est-ce que l’adhésion ? 193

13.2 Théories de l’adhésion (« My name is Bond ») 194

13.3 Propriétés mécaniques des assemblages collés 196

 

14 Allonger la durée de vie d’un produit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

14.1 Agressions biologiques (micro-organismes) 201

14.2 Dégradation par oxydation 206

 

Références . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213