Application du carbonate de calcium dans les revêtements à base d'eau
Ces dernières années, les peintures à l'eau ont gagné en popularité auprès des consommateurs grâce à leurs avantages tels que leur caractère écologique, leur faible empreinte carbone, leurs hautes performances et leur grande polyvalence, et remplacent progressivement les peintures traditionnelles comme choix dominant.
Aperçu des produits à base d'eau peinture
La peinture à l'eau est une peinture dont le solvant est l'eau, qui représente 70 à 90 % de sa composition. Elle ne contient ni solvants organiques toxiques comme le benzène, ni aldéhydes, ni hydrocarbures halogénés, ni composés de métaux lourds tels que le formaldéhyde, le plomb et le chrome. Non toxique et respectueuse de l'environnement, elle est pratiquement exempte de substances volatiles, inodore et stable. C'est une peinture sûre, non polluante et écologique.
Actuellement, en Chine, les revêtements à base d'eau respectueux de l'environnement se répartissent en quatre catégories : les revêtements inorganiques riches en zinc à base d'eau, les revêtements époxy à base d'eau, les revêtements acryliques à base d'eau et les revêtements polyuréthanes à base d'eau.
Modification de la base aqueuse revêtements
Ces dernières années, afin de pallier certaines insuffisances des revêtements à base d'eau, des recherches sur leur modification se sont multipliées. Parmi les matériaux de modification les plus courants, on trouve les nanoparticules, le polyuréthane, le polyacrylate, le silicone, la résine époxy et les nano-oxydes.
Parmi ces matériaux, les charges (pigments d'extension), composants essentiels des revêtements, constituent une approche cruciale pour la mise en œuvre des techniques de modification inorganique. Ces charges se présentent généralement sous forme de poudres blanches ou légèrement colorées, dépourvues de pouvoir colorant et couvrant. Elles permettent néanmoins d'augmenter l'épaisseur du film de peinture, d'ajuster ses propriétés rhéologiques, d'améliorer sa résistance mécanique et sa durabilité, tout en réduisant les coûts. Elles sont principalement composées de sels de métaux alcalino-terreux, de silicates et de sels de métaux légers tels que l'aluminium et le magnésium.
Actuellement, les charges couramment utilisées dans les revêtements à base d'eau comprennent des matériaux carbonés (graphène, nanotubes de carbone), du carbonate de calcium, de la bentonite, du kaolin, de la silice, de la poudre de mica, du sulfate de baryum, du talc, etc. Parmi elles, le carbonate de calcium se distingue par son avantage significatif en termes de coût, ainsi que par ses excellentes propriétés de nivellement, de suspension et de résistance à l'usure.
Application de peinture à base d'eau
matériaux de construction écologiques
Les revêtements architecturaux inorganiques à base d'eau, couramment utilisés dans le bâtiment, sont principalement composés de solutions aqueuses de silicate modifié par des métaux alcalins et de dispersions aqueuses de silice colloïdale comme agents filmogènes, auxquelles s'ajoutent des pigments, des charges, des additifs, etc. Le film de revêtement obtenu est écologique, non toxique, ignifuge et ne se décolle pas. Il présente une excellente résistance aux intempéries et une tenue des couleurs remarquable.
De nombreuses applications pratiques et des données de recherche ont confirmé que l'ajout de carbonate de calcium aux revêtements à base d'eau permet non seulement de réduire les coûts, mais aussi d'améliorer leurs performances. Associé à des pigments tels que le dioxyde de titane, il n'altère pas leurs propriétés et permet également de contrôler la fluidité, conférant ainsi stabilité et résistance au revêtement.
Articles en bois
Dans les revêtements pour bois à base d'eau, le carbonate de calcium sert principalement à combler les interstices. Son ajout n'est pas nécessaire dans les vernis à bois à base d'eau, mais il est incorporé en petites quantités dans les peintures opaques pour bois à base d'eau et en plus grande quantité dans les mastics à bois à base d'eau.
Voiture
Actuellement, les pays dotés d'une industrie automobile relativement développée ont majoritairement remplacé les peintures à base de solvants par des peintures à base d'eau. En Chine, la recherche et l'utilisation de ces dernières progressent, et plusieurs lignes de production de couches intermédiaires et d'apprêts sont déjà en service. Parmi elles, Shanghai General Motors a été pionnière dans la construction d'une ligne de production de peinture colorée à base d'eau. Si les peintures automobiles chinoises sont aujourd'hui conçues à partir de matériaux à base d'eau, il s'agit encore principalement de peintures traditionnelles à base de solvants. Actuellement, les peintures à base d'eau sont principalement utilisées pour les apprêts, les couches intermédiaires et les couches de finition.
Par exemple, le revêtement anti-écaillage acrylique pour soubassement est principalement composé de résine acrylique obtenue par copolymérisation de monomères d'acrylate, formulée avec des charges et des additifs ; il s'agit d'une lotion de résine synthétique. Contrairement aux systèmes PVC plastisol et aux revêtements de soubassement en élastomère polyuréthane, les plus couramment utilisés, la lotion styrène-acrylique utilise l'eau comme solvant principal, avec une teneur en COV (composés organiques volatils) extrêmement faible, évitant ainsi les inconvénients des solvants inflammables et toxiques. De plus, elle présente une bonne résistance aux acides et aux bases, à l'eau et aux chocs, ce qui en fait un nouveau type de revêtement anti-écaillage pour soubassement.
En pratique, l'utilisation de revêtements à base d'eau dans l'industrie automobile présente encore certains inconvénients. Le faible point d'ébullition de l'eau, solvant utilisé, rend l'évaporation difficile. De plus, sa grande sensibilité à l'humidité ambiante, ainsi que sa tension superficielle élevée, sa tendance à la formation de bulles et sa faible résistance électrique, rendent ces revêtements sujets aux coulures et autres défauts.
