Résines époxy en phase aqueuseEdit

voir aussi Epoxy

Un système de résine époxy consiste généralement en un agent de durcissement et une résine époxy. L’agent de durcissement et la résine époxy peuvent tous deux être réalisés en phase aqueuse. Des dispersions solides de résine époxy (poids moléculaire >1000) sont disponibles et consistent en une résine époxy dispersée dans l’eau, parfois à l’aide de co-solvants et de surfactants. Le squelette de la résine est souvent modifié pour assurer la dispersibilité dans l’eau. Ces résines sèchent d’elles-mêmes par évaporation de l’eau/du co-solvant et par coalescence des particules. Pour durcir la résine et la réticuler, on ajoute généralement un agent de durcissement à base d’amine. On obtient ainsi un système à deux composants. Une autre solution consiste à utiliser des résines époxy liquides standard de viscosité moyenne et à les émulsionner dans une résine durcissante polyamine ou polyaminoamide soluble dans l’eau, ce qui donne également un système à deux composants. Les polyaminoamides sont fabriqués en faisant réagir des éthylène-amines avec des acides gras dimérisés pour donner une espèce avec des liaisons amide mais ayant toujours une fonctionnalité amine. L’eau est libérée lors de la réaction de condensation. Ces résines peuvent ensuite être rendues solubles dans l’eau en les faisant réagir avec des acides organiques glacials ou du formaldéhyde. Les résines de ce type sont généralement laissées avec une fonctionnalité amine supplémentaire sur le squelette du polymère pour leur permettre de durcir et de réticuler une résine époxy. On peut alors fabriquer des peintures à partir de ces résines en pigmentant soit la partie époxy, soit la partie amine du durcisseur, soit même les deux. Les résines de durcissement polyamines, par opposition aux résines polyaminoamides, sont généralement fabriquées en adduisant partiellement des amines polyfonctionnelles avec une résine époxy et/ou un diluant époxy et en laissant l’espèce avec une fonctionnalité amine résiduelle. Ce produit d’addition peut ensuite être dissous dans l’eau et utilisé pour émulsionner davantage de résine époxy et, là encore, une partie ou les deux peuvent être pigmentées. L’avantage de ces systèmes est qu’ils ne nécessitent pas d’acides organiques glacials pour les solubiliser. C’est un avantage si le revêtement doit être utilisé sur un substrat hautement alcalin tel que du béton frais, car l’alcali du ciment neutralisera l’acide et provoquera une instabilité lors de trempages répétés d’un pinceau dans la boîte. Même si l’eau est présente et constitue un carburant pour la corrosion, on peut également formuler des revêtements métalliques à base d’eau à base d’époxy aqueux.

Résines alkydes aqueusesEdit

voir aussi l’article Alkyde

Les alkydes réductibles à l’eau sont fondamentalement des résines alkydes conventionnelles c’est-à-dire des polyesters à base d’huiles ou d’acides gras saturés ou insaturés, d’acides polybasiques et d’alcools modifiés pour conférer une miscibilité à l’eau. Les composants typiques sont les huiles végétales ou les acides gras tels que le lin, le soja, le ricin, le ricin déshydraté, le carthame, le tung, la noix de coco et le tall oil. Les acides comprennent les acides isophtalique, téréphtalique, adipique, benzoïque, succinique et les anhydrides phtalique, maléique et trimellitique. Les polyols comprennent le glycérol, le pentaérythritol, le triméthylolpropane, l’éthylène glycol, le propylène glycol, le diéthylène glycol, le néopentyl glycol, le 1,6-hexanediol et le 1,4-butanediol. Les méthodes typiques pour introduire divers degrés de miscibilité à l’eau sont similaires à celles des autres systèmes de résine. Les méthodes consistent essentiellement à introduire des centres hydrophiles tels que des groupes acides qui peuvent ensuite être neutrazés pour former un sel. L’introduction de groupes polaires sur le squelette est une autre méthode. Avec les alkydes, les méthodes typiques comprennent la maléinisation d’acides gras insaturés avec de l’anhydride maléique. Cela implique la formation d’un adduit de Diels-Alder à proximité des sites de double liaison. Les groupes acides introduits peuvent ensuite être mis en réaction avec des polyols. Une réaction de Diels-Alder ne se produit qu’en présence d’un système de double liaison conjuguée. Une simple addition se produit en l’absence de conjugaison. D’autres techniques consistent à synthétiser la résine avec des oligomères à fonction hydroxyle, contenant par exemple de l’éthylène glycol, puis à ajouter des substances spécifiques contenant un acide ou un hydroxyle vers la fin de la réaction. Une autre technique consiste à fabriquer un alkyde à fonction acrylique avec un mélange de monomères acryliques riches en groupes acide carboxylique.

Résines polyester aqueusesEdit

voir aussi Résine polyester

Les résines polyester saturées contiennent de nombreuses matières utilisées dans les résines alkydes classiques mais sans les composants huileux ou acides gras. Les composants typiques de ces résines sont des composants polycarboxyliques et polyhydroxylés. Les polyacides les plus couramment utilisés sont les acides phtalique, isophtalique, téréphtalique et adipique. Les anhydrides phtaliques et trimellitiques peuvent également être utilisés. Les polyols sont généralement le néopentylglycol, le 1,6-hexanediol et le triméthylolpropane. Pour les rendre hydrodiluables, des acides organiques ou des anhydrides sont ajoutés dans un processus en deux étapes, mais il existe aussi d’autres méthodes.

Résines polyuréthanes hydrodiluablesEdit

voir aussi Dispersion polyuréthane

Les résines polyuréthanes sont disponibles en phase aqueuse. Les versions monocomposantes sont généralement appelées dispersions de polyuréthane. Elles sont disponibles en version anionique, cationique et non ionique bien que les fractions anioniques soient les plus facilement disponibles dans le commerce. Les polyuréthanes en phase aqueuse sont également disponibles en versions à deux composants. Comme un polyuréthane à deux composants se compose d’un ou de plusieurs polyols et d’un isocyanate et que les isocyanates réagissent avec l’eau, cela nécessite des techniques de formulation et de production spéciales. Le polyisocyanate qui est dispersible dans l’eau peut être modifié avec un sulfonate par exemple.

Les treillis à l’eauEdit

voir article principal Latex

Un latex est une dispersion (émulsion) stable de polymère dans l’eau. Les treillis synthétiques sont généralement fabriqués en polymérisant un monomère tel que l’acétate de vinyle qui a été émulsifié avec des agents tensioactifs dispersés dans l’eau.

Résines de dépôt électrophorétique en phase aqueuseEdit

voir article Dépôt électrophorétique

Les résines utilisées pour l’électrodéposition sont généralement de type époxy, acrylique ou phénolique. Elles sont formulées avec des groupes fonctionnels qui, lorsqu’ils sont neutralisés, forment des groupes ioniques sur le squelette du polymère. Ceux-ci confèrent au polymère une solubilité dans l’eau. Elles sont disponibles en version anodique qui se dépose sur la cathode d’une cellule électrochimique ou cathodique qui se dépose sur la cathode. Les résines d’électrodéposition cathodique dominent et elles ont révolutionné la protection contre la corrosion dans l’industrie automobile. Elles sont appliquées en tant que OEM (Original Equipment Manufacture) plutôt qu’en tant que système de retouche. Les résines cathodiques contiennent des amines sur le squelette du polymère qui sont neutralisées par des groupes acides tels que l’acide acétique pour donner une dispersion aqueuse stable. Lorsqu’on fait passer un courant électrique dans une carrosserie de voiture plongée dans un bain contenant une peinture à base de résine d’électrodéposition cathodique, les ions hydroxyle formés près de la cathode déposent la peinture sur la carrosserie. Le courant électrique nécessaire à cette opération est déterminé par le nombre de centres ioniques. Les dispersions de résines en phase aqueuse destinées à l’électrodéposition contiennent généralement des co-solvants tels que le butylglycol et l’isopropanol et ont généralement une très faible teneur en solides, c’est-à-dire 15 %. Elles ont généralement des poids moléculaires de l’ordre de 3 à 4000. Les peintures à base de ces produits ont tendance à avoir des PVC inférieurs à 10 c’est-à-dire un rapport liant/pigment très élevé.

Résines hybrides en phase aqueuseEdit

De nombreuses résines sont disponibles en phase aqueuse mais peuvent être des hybrides ou des mélanges. Un exemple serait des dispersions de polyuréthane mélangées ou hybridées avec des résines acryliques. Les résines époxydes en phase aqueuse peuvent être modifiées avec de l’acrylate, puis modifiées encore avec des chaînes latérales comportant de nombreux atomes de fluor. Il existe également des résines à l’eau qui utilisent à la fois de l’eau et des matières premières renouvelables. Un autre exemple consiste à combiner des résines alkydes avec des acryliques pour les rendre hydrodiluables. En utilisant des alkydes hyperbranchés et en les modifiant avec des monomères acryliques et en utilisant la polymérisation en mini-émulsion, des hybrides appropriés peuvent être formés. Outre l’hybridation des résines, des techniques combinées peuvent être utilisées. Par exemple, on peut produire des revêtements durcissant aux ultraviolets qui peuvent être électrodéposés et qui sont des hybrides aqueux de résines époxy et acryliques.