La peinture est une substance liquide appliquée sur les surfaces pour ajouter de la couleur, protéger contre la corrosion ou la détérioration et fournir une finition décorative. Les peintures sont généralement composées de pigments, de liants, de solvants et d’additifs. Les peintures sont disponibles dans une variété de couleurs et peuvent fournir un revêtement solide et opaque. Il peut complètement changer la couleur et l’apparence d’une surface. Il est généralement appliqué en plusieurs couches pour obtenir la couleur et le pouvoir couvrant souhaités.
Les peintures offrent des propriétés à la fois décoratives et protectrices. Ils peuvent constituer une barrière contre l’humidité, les rayons UV et les éléments environnementaux. Certaines peintures sont spécialement formulées pour certaines surfaces, comme les peintures extérieures conçues pour résister aux intempéries. De plus, les peintures peuvent être formulées pour avoir différents niveaux de flexibilité en fonction de l’utilisation prévue.
L’une des propriétés les plus critiques dans la conception d’un système de peinture qui détermine la facilité de traitement et les caractéristiques de performance finales est la mouillabilité des substrats, des pigments et des autres composants. Les principaux facteurs déterminant la mouillabilité sont la tension superficielle et l’énergie de surface. Par exemple, si la tension superficielle d’un liquide est inférieure à la tension superficielle à l’interface (limite) de deux matériaux, un mouillage se produit. Les considérations relatives à la tension superficielle affectent : la distribution des pigments, l'écoulement et le nivellement de la peinture, la pulvérisabilité (facilité d'atomisation du liquide), la coalescence du latex, la coalescence de la poudre et l'adhérence. Un liquide avec un degré élevé de forces de cohésion, en raison de la polarité ou d'autres forces intermoléculaires attractives, a une tension superficielle plus élevée qu'un liquide avec un degré inférieur de forces de cohésion. Par exemple, le degré auquel un solide donné est mouillé par un liquide est déterminé par l’équilibre des forces entre les forces de cohésion et d’adhérence de ce liquide.
La tension superficielle d'un liquide est la tendance d'un liquide au repos à se contracter jusqu'à la surface la plus basse possible. Par exemple, par rapport aux liquides moins polaires, l’eau liquide a des forces de cohésion plus élevées et donc une tension superficielle plus élevée.
Au niveau moléculaire, les segments de molécules qui minimisent la tension superficielle ont tendance à s’orienter à la surface.
La tension superficielle augmente également à mesure que la température diminue. La tension superficielle dynamique représente mieux les interactions lorsqu'un agent mouillant est utilisé pour être incorporé dans un système de peinture. La tension superficielle dynamique peut être définie comme le temps nécessaire pour atteindre l'équilibre après l'arrêt des secousses. Le temps nécessaire pour atteindre cet équilibre dépend de plusieurs facteurs, notamment la composition de la peinture, la viscosité et la température. Par exemple, les molécules plus petites et plus flexibles atteignent l’équilibre plus rapidement. De plus, l’équilibrage se produit plus rapidement lorsqu’il existe de grandes différences de tension superficielle des composants, comme dans les revêtements à base d’eau. Enfin, comme les solvants ont généralement une tension superficielle inférieure à celle des polymères, à mesure que le solvant s'évapore pendant la formation du film, la tension superficielle augmente et le débit diminue.
L'agent mouillant est un concept global qui comprend :
Les deux principales normes internationales relatives à la mouillabilité des peintures et des vernis sont :
Cette norme comprend les méthodes d’essai optique suivantes :
Cet ensemble de normes peut être appliqué à la caractérisation des substrats, des revêtements et des matériaux de revêtement. L'applicabilité peut être limitée pour les fluides ayant une rhéologie non newtonienne.
Cet ensemble de normes comprend diverses méthodes d'essai pour mesurer les angles de contact, déterminer l'énergie de surface libre d'une surface solide, y compris la partie polaire et dispersive, mesurer la tension superficielle des liquides, y compris la partie polaire et dispersive, et valider la configuration de mesure à l'aide de matériaux de référence utilisant des méthodes optiques.
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