Qu’est-ce qu’un réticulant aqueux ?
Les réticulants aqueux désignent les agents de réticulation solubles dans l’eau. Ces agents de réticulation sont des substances chimiques qui sont principalement ajoutées aux peintures et aux revêtements afin de lier les polymères entre eux et modifier ainsi leurs propriétés physiques ou chimiques.
En général, les revêtements sont formés par séchage physique et durcissement chimique par volatilisation des solvants. L’ajout d’un agent de réticulation peut créer un réseau tridimensionnel dans le film de peinture.
Cela permet d’utiliser des résines de poids moléculaire relativement faible et d’obtenir des revêtements à faible viscosité et à forte teneur en matières solides, ce qui améliore la maniabilité.
Parmi les autres avantages, citons des temps de séchage et de durcissement plus courts, une résistance chimique plus forte et une durabilité accrue.
Utilisations des réticulants aqueux
Récemment, des réglementations relatives à la protection de l’environnement ont été adoptées en réponse à divers problèmes environnementaux tels que le réchauffement de la planète et la pollution de l’air et de l’eau.
Il s’agit notamment des réglementations sur les émissions de solvants organiques dans le cadre des réglementations sur les polluants atmosphériques dangereux (HAP), de la réduction des solvants dans le cadre des réglementations PRTR et ISO 14000, mais aussi du passage aux résines à base d’eau souhaité.
Afin de résoudre les problèmes environnementaux à l’échelle mondiale, la réduction des COV (composés organiques volatils) dans les diluants est un défi majeur pour les industries telles que les peintures, les revêtements, les adhésifs et les encres. Au sein de ces dernières, les solvants organiques sont utilisés comme diluants et la volatilisation est utilisée pour exprimer les fonctions du produit. Ceci est devenu un défi.
Il existe de nombreux réticulants aqueux, un exemple étant les résines uréthanes aqueuses réactives. Celles-ci sont auto-émulsionnables ou émulsionnées de force en conférant des propriétés hydrophiles à une résine uréthane dont les groupes isocyanates sont protégés par un agent bloquant. En dissociant cet agent bloquant, on l’utilise comme agent de réticulation.
Principe des réticulants aqueux
De nombreux types d’agents de réticulation ont été développés, mais en général, ils doivent être multifonctionnels, solubles et améliorer les diverses performances du film de revêtement telles que la dureté, la flexibilité, la résistance à la chaleur et aux intempéries du film de revêtement. De plus, ils doivent non seulement être exempts de coloration, d’odeur, de volatilité et de toxicité, mais doivent aussi être peu coûteux.
Dans la pratique, il est également très important que l’agent de réticulation soit utilisé à un ou deux composants.
Par exemple, les résines uréthanes bicomposantes à base d’eau sont utilisées comme technologie de réticulation à température ambiante dans les revêtements et les applications adhésives. Cependant, lorsqu’elles sont utilisées comme agents de réticulation à température ambiante, les propriétés de réticulation à basse température, les faibles taux de réticulation et les faibles vitesses de réaction posent problème.
Parmi ceux-ci, les réticulants aziridine sont répertoriés comme ayant d’excellentes propriétés de réticulation à température ambiante. En revanche, l’aziridine est mutagène, il faut donc être prudent.
D’autre part, les résines uréthanes aqueuses à un composant sont utilisées dans les mêmes situations que les résines à deux composants. Cependant, la méthode de réticulation à température ambiante implique une réaction entre l’acrylamide diacétonique (DAAM) et le dihydrazide d’acide adipique (ADH), un agent de réticulation doté d’un groupe hydrazide. Cette réaction, associée à la déshydratation, entraîne la liaison des groupes carbonyles cétoniques du DAAM aux extrémités des deux côtés de l’ADH. Ceci donne lieu à une auto-réticulation dans des conditions de température ambiante.
Les agents de réticulation comprennent les résines de mélamine souvent utilisées dans les revêtements de cuisson à un composant et les polyisocyanates utilisés pour la cuisson à basse température.