Pourquoi appliquer des additifs de silicone aux peintures à base d'eau ?

Waterborne paints are a new type of environmentally friendly coating using water as the main solvent, also known as water paint, used by spray gun, after the water evaporates can form coating,  which is widely used in construction, automotive, industrial coatings, and other fields. Compared with traditional solvent-based paint and first coat, water-based coatings can be directly coated and constructed on wet surfaces and in humid environments; water-based coatings are well adapted to the surface of the material and have strong coating adhesion and less volatile organic compounds, they also can reduce VOC emissions. So why apply silicone additives to waterborne paints?

Polysiloxane-polyéther hydrophobe CLes copolymères se caractérisent par un haut degré d'incompatibilité avec le milieu moussant (eau/solution tensioactive). En même temps, ils sont compatibles avec le milieu de revêtement. Cela garantit leur capacité d'antimousse hautement efficace ainsi qu'une tendance à ne pas produire de retrait. De nombreuses altérations du film de peinture telles que le retrait, le mouillage médiocre du substrat et l'aspect peau d'orange sont causées par des différences de tension superficielle.

Les additifs au silicone peuvent réduire la tension superficielle des peintures aqueuses et la maintenir constante à des niveaux plus bas sans provoquer de différences de tension superficielle, résolvant ainsi de nombreux problèmes causés par la tension superficielle. En plus de réduire la tension superficielle, ces additifs peuvent également augmenter la mouillabilité de surface des peintures aqueuses, améliorant ainsi la résistance aux rayures.

Ici’s quelques informations à ce sujet :

• Comment classer les additifs en silicone ?
• Comment fonctionnent les additifs en silicone ?
• Quels sont les avantages des additifs silicones ?
• Quelles sont les précautions à prendre avec les additifs silicones ?
• Comment fabriquer des additifs silicones ?

1. Comment classer les additifs en silicone ?

Comparé au système à base d'huile, la peinture aqueuse, utilisant l'eau comme milieu de dispersion, présente une tension de surface élevée qui cause facilement un rétrécissement du revêtement, une tendance à la formation de bulles, une difficulté à disperser les pigments, une adhérence et un mouillage difficiles du substrat, ainsi que d'autres inconvénients. C'est pourquoi divers additifs sont appliqués au système aqueux. Les additifs silicones, grâce à leur structure moléculaire, possèdent une faible tension de surface et une forte activité superficielle, ce qui explique leur large utilisation dans les peintures aqueuses ainsi que dans les peintures solvantées. La structure chimique peut être divisée en deux catégories principales : les siloxanes et les huiles de silicone, comme suit.

(1) Les siloxanes sont généralement des composés de faible poids moléculaire et sont utilisés comme promoteurs d'adhésion, agents de réticulation, agents de dispersion, agents de mouillage, etc. dans les peintures aqueuses ou solvantées.

(2) Silicone oil by controlling the size of the molecular weight, for the control of the branched chain structure, the group can be synthesized with different properties of the additives to adapt to the needs of different systems, have good performance in waterborne paint or solvent-based paints.

2. Comment fonctionnent les additifs en silicone ?

La plupart des additifs utilisés dans les systèmes de peinture aqueuse sont des tensioactifs de surface. Ils sont donc généralement employés pour résoudre les problèmes entre le revêtement, l'application et le substrat en abaissant la tension de surface (interface revêtement-air) et la tension interfaciale (interface pigment/charge-système, interface revêtement-substrat, etc.), améliorant ainsi les performances du revêtement. Ce qui suit présente principalement le principe de fonctionnement des différents types d'additifs.

2.1 En tant que promoteur d'adhésion

Pour les substrats en céramique, verre, plastique, métal, etc., l'effet de la liaison chimique peut très bien favoriser l'adhésion entre le revêtement et le substrat. Les organosilanes, par hydrolyse, forment des groupes silanols qui peuvent interagir avec les groupes hydroxyle à la surface du substrat. Grâce à cette liaison, ils peuvent former une couche d'adsorption solide. Pendant ce temps, les groupes réactifs R peuvent réagir avec des groupes fonctionnels de la résine pour former une réticulation, jouant ainsi un rôle de pont entre la résine et le substrat.

2.2 En tant qu'agent de mouillage du substrat silicone

Lors de l'application de peintures aqueuses, les surfaces de métal, bois, plastique et autres substrats sont plus difficiles à mouiller, ce qui entraîne le phénomène de rétrécissement. Les agents de mouillage silicones ont un bon effet mouillant sur de tels substrats.

Le mouillage rapide du substrat est un processus dynamique. L'agent de mouillage, en se déplaçant rapidement vers la surface du système, réduit la tension de surface du système pour atteindre l'effet de mouillage rapide.

Le processus de migration du tensioactif peut être caractérisé par la tension de surface dynamique. Plus la tension de surface dynamique est basse, plus le tensioactif migre rapidement de l'eau vers l'interface. Ce processus de migration est principalement affecté par la structure de la chaîne moléculaire, la taille du poids moléculaire, la viscosité du système et la force ionique.

Les systèmes aqueux utilisent généralement davantage d'agents de mouillage silicones Poligoéthers modifiés par de l'huile de silicone, de masse moléculaire relative faible, n = 0 ~ 3, x = 1 ~ 10. Simultanément, une extension externe importante des chaînes CH3 réduit considérablement la tension de surface. Des recherches montrent que lorsque le groupe hydrophile est en position médiane du segment de chaîne, l'effet est optimal.

Grâce aux propriétés particulières du silicium, son application dans les revêtements aqueux présente de nombreux avantages. Il peut effectivement réduire la tension de surface du film de peinture et améliorer la planéité de surface. De plus, la structure stable des composés contenant du silicium peut améliorer la résistance aux intempéries du film de peinture et réduire l'apparition de jaunissement.

3. Quels sont les avantages des additifs en silicone ?

3.1 Résistance aux intempéries et à l'abrasion

L'application d'additifs silicones dans les peintures aqueuses peut grandement améliorer leur résistance aux intempéries. Cela signifie que la peinture aqueuse est plus résistante à l'oxydation, aux UV et à l'humidité, ce qui prolonge la durée de vie du revêtement. De plus, les additifs silicones peuvent également améliorer la résistance à l'abrasion du revêtement, le rendant moins sujet à l'usure et aux dommages pendant son utilisation.

3.2 La brillance et la transparence 

Les additifs silicones peuvent augmenter le brillant et la transparence de la peinture aqueuse pour lui donner un aspect plus attrayant. Ceci est particulièrement important pour les applications nécessitant un brillant élevé ou une grande transparence de la surface de la peinture, comme l'impression et l'emballage.

3.3 Réduire la tension superficielle des revêtements

Les additifs silicones réduisent la tension de surface des revêtements aqueux, les rendant plus faciles à faire couler et à niveler. Cela aide à améliorer la planéité de surface du revêtement et réduit le risque de formation de bulles d'air ou d'une mauvaise uniformité lors de l'application du revêtement.

3.4 Améliorer l'adhérence et la résistance aux taches

Les additifs silicones peuvent améliorer la résistance à l'adhésion des peintures aqueuses, réduisant la viscosité et rendant les surfaces des revêtements plus faciles à nettoyer et à entretenir. De plus, ils peuvent également renforcer la résistance aux taches, rendant le revêtement moins susceptible à l'adhérence de saletés et de contaminants.

XJY-8010/8250 Résine de silicone méthyl phénylique en écailles / Résine de silicone en écaillesn are silicone resins with hydroxyl functional groups, which can be used in solvent-borne high-temperature coating additives and other solvent-based paints to enhance the waterborne paint’ resistance to high temperatures, weathering, waterproofing, and hardness, is also environmentally friendly paint.

XJY-83350 Résine de silicone en flocons modifiée au polyester est un intermédiaire de résine de silicone méthyl phénylique modifiée par polyester, qui peut être utilisé dans diverses peintures aqueuses pour améliorer ses performances.

4. Quelles sont les précautions à prendre avec les additifs en silicone ?

4.1 Essai de compatibilité

Avant d'introduire des additifs silicones dans la formulation de peinture aqueuse, il est important d'effectuer un test de compatibilité. Différents types d'additifs silicones peuvent être incompatibles avec d'autres composants du revêtement. Il est donc nécessaire de s'assurer de leur compatibilité avec les autres composants de la formulation du revêtement.

4.2 Contrôle d'utilisation

Assurez-vous d'utiliser la quantité correcte d'additifs en silicone. Des quantités excessives d'additifs en silicone peuvent rendre la peinture aqueuse brillante de manière irrégulière ou collante, tandis que des quantités insuffisantes peuvent ne pas être utilisées à leur avantage.

4.4 Conditions de construction

Des conditions telles que la température, l'humidité et la pression atmosphérique pendant l'application de la peinture aqueuse peuvent affecter la performance des additifs en silicone. Assurez-vous toujours que les conditions de construction sont appropriées pour obtenir les meilleurs résultats.

4.5 Mesures de sécurité

Lors de la manipulation des additifs en silicone, des mesures de sécurité appropriées doivent être prises pour protéger l'opérateur, y compris le port d'équipements de protection individuelle appropriés, l'assurance d'une bonne ventilation et le suivi des recommandations sur la fiche de données de sécurité.

Pour garantir des résultats optimaux, la quantité d'additifs en silicone utilisés doit être raisonnablement contrôlée, et une attention particulière doit être portée à la compatibilité de la couche, aux conditions de construction et aux mesures de sécurité. Grâce à une application appropriée et à une manipulation minutieuse, les additifs en silicone peuvent offrir à la peinture à solvant des performances et un aspect excellents pour diverses applications (telles que la peinture automobile aqueuse).

5. Comment fabriquer des additifs en silicone ?

Tout revêtement qui utilise de l'eau comme solvant ou comme milieu de dispersion peut être appelé une peinture à base d'eau. Les peintures aqueuses sont un type de revêtement relativement nouveau sur le marché actuel des peintures. L'utilisation d'additifs en silicone dans les peintures aqueuses fournit divers avantages au revêtement, notamment une amélioration de la résistance aux intempéries, du brillant et de la clarté, une réduction de la tension superficielle, et une amélioration de l'adhésion et de la résistance aux taches. Comment rendre vos produits plus compétitifs ?

Silicones XJY est l'un des principaux résine silicone MQ et Silicone VMQ en Chine, avec plus de 30 ans d'expérience en matière de R&D et de fabrication dans l'industrie du silicone, ainsi que plus de 15 brevets et supports techniques connexes. Nos produits à base de matières premières de silicone peuvent répondre aux besoins des peintures aqueuses en silicone et soutenir la fourniture de solutions personnalisées et diversifiées.