Additifs pour maîtriser le mouillage en formulation

104 Chapitre 7. Comment améliorer le mouillage ?

• Le flammage consiste à approcher la surface du solide d’une source de chaleur

(brûleur). Cela provoque des réactions d’oxydation qui ont pour effet de créer des groupes polaires (-OH, -COOH, ...) ainsi que des radicaux libres. La méthode est cependant peu reproductible et présente des risques de lésions thermiques.

• Traitement au plasma, traitement corona (figure 7.9) : il s’agit de « combustions

froides ». La surface est oxydée par un plasma, c’est-à-dire un gaz de particules chargées. Celui-ci est obtenu à l’aide d’un générateur de haute tension. La différence entre le traitement au plasma et le traitement corona vient de ce que le premier est réalisé sous atmosphère inerte (argon par exemple) et le second à l’air libre, ce qui affaiblit le transfert d’énergie.

Figure 7.9 – Traitement au plasma

7.3 Additifs pour maîtriser le mouillage en formulation

7.3.1 Additifs pour le mouillage de poudres

L’emploi d’un agent mouillant est souvent nécessaire lorsque l’on formule avec des

poudres (pigments, charges, etc.). Son rôle est d’améliorer leur incorporation dans la phase liquide afin de maximiser leur efficacité. Il s’agit généralement d’un tensioactif qui permet ainsi de diminuer la tension superficielle du liquide et donc sa capacité de mouillage.

7.3.2 Additifs pour le mouillage de substrats

Le mouillage des substrats, comme celui des poudres, est favorisé par une diminu-

tion de la tension superficielle du liquide. La différence avec les agents mouillants vus précédemment vient de groupes permettant un positionnement de l’additif à l’interface substrat-phase liquide. On utilise généralement des tensioactifs siliconés sur lesquels sont greffés différents groupes : modifications organiques, groupes alkyls, etc. (voir figure

7.10).

7.3 Additifs pour maîtriser le mouillage en formulation 105

Figure 7.10 – Additifs siliconés pour le mouillage de substrats

Figure 7.11 – Correction d’un problème de cratères sur une peinture à l’aide d’un additif siliconé

L’intérêt de ces tensioactifs est que la diminution de la tension superficielle ne conduit

pas à une formation trop importante de mousse. La figure 7.12 compare le volume de mousse produite à partir d’un tensioactif fluoré et un tensioactif siliconé.

Figure 7.12 – Volume de mousse produite à partir de tensioactifs fluorés et siliconés

7.3.3 Faut-il toujours améliorer le mouillage ?

Dans certains cas, il peut être intéressant de diminuer la mouillabilité d’une surface (voir exemples cités en introduction). En raison de leur basse tension superficielle, les silicones sont à nouveau une solution de choix pour réaliser cela : lorsqu’on les emploie 106 Chapitre 7. Comment améliorer le mouillage ?

à cet effet, ils sont nommés agents hydrophobants. Toute la difficulté réside dans le bon positionnement de l’additif en surface du film formé, ce qui dépend de la quantité introduite ainsi que des modifications réalisées sur le polymère : ces groupes doivent permettre une certaine compatibilité avec la phase liquide de manière à éviter l’apparition de défauts (peau d’orange, etc.) ; cela doit être modéré, le positionnement en surface

résultant essentiellement de l’incompatibilité (voir figure 7.13).

Figure 7.13 – Positionnement d’un additif siliconé selon sa compatibilité avec le milieu

Pour modifier la compatibilité d’un silicone avec un liquide (souvent l’eau), on agit

généralement sur la longueur de la chaîne de polysiloxane. Une chaîne longue conduit à une grande hydrophobie.