Revêtements sans PTFE : choisir des cires micronisées pour la résistance aux rayures et le matage

Aperçu du mécanisme d’ingénierie de base et de la formulation

Poussés par l’orientation de la réglementation PFAS, un nombre croissant de formulateurs de revêtements et d’encres évaluent des alternatives sans fluor aux poudres de cire PTFE.

La suppression du PTFE d'un système établi est rarement un échange individuel. Le PTFE combine un faible frottement, une résistance thermique élevée et une résistance au brunissage dans un seul matériau. Non fluoré cires micronisées couvrent bon nombre de ces fonctions, mais le bon choix dépend de vos conditions de cure et de la propriété qui vous tient le plus à cœur.

Cet article explique ce que fait le PTFE dans un film, ce que les cires micronisées PE, PE oxydé, amide et PP peuvent couvrir et où des compromis subsistent.

Quel rôle le PTFE joue-t-il dans les revêtements ?

Dans films de revêtement et d'encre, la cire micronisée PTFE apporte principalement trois choses :

1. Faible frottement et glissement de surface Le PTFE a une énergie de surface très faible, de sorte que les objets en contact glissent sur le film au lieu de s'y enfoncer.

2. Résistance thermique Le PTFE fond bien au-dessus des températures de cuisson habituelles, de sorte qu'il reste solide tout au long des cycles de durcissement des bobines, des canettes et des poudres.

1. Résistance au brunissage et au marquage des métaux Les particules rigides permettent de limiter les marques de brunissement brillant sur les surfaces mates et les marques grises laissées par les objets métalliques frottant sur le film.

Savoir lequel de ces éléments est le plus important dans votre candidature est le point de départ. Si vous avez principalement besoin d'une résistance au glissement et aux rayures dans les revêtements et encres pour bois à température ambiante ou à faible cuisson, le PE ou les cires modifiées sont souvent une solution appropriée. Si votre processus implique une cuisson à haute température ou des conditions sévères de marquage des métaux, la sélection des qualités nécessite plus de soin.

Que peut recouvrir chaque type de cire micronisée ?

Aucune cire non fluorée ne reproduit toutes les propriétés du PTFE. L'approche pratique consiste à faire correspondre le type de polymère, le point de goutte, la polarité et la taille des particules à la propriété dont vous avez besoin. Le tableau répertorie les qualités MILLWAX™ présentées dans notre brochure produit ; veuillez vous référer à la TDS pour les spécifications finales.

Au-delà de la table

Les cires de type PE constituent le point de départ habituel en matière de glissement, de résistance au frottement et d'antiblocage dans les systèmes à durcissement ambiant. Le PE oxydé et les qualités modifiées sont plus faciles à incorporer dans les systèmes à base d'eau. Les cires d'amide apportent solidité et résistance à l'abrasion. Les cires PP ont un point de goutte plus élevé et sont souvent choisies lorsque l'uniformité du matage et la résistance au brunissement sont des priorités. Les performances réelles varient en fonction de votre formulation.

Applications et compromis

Revêtements bois, finitions UV et PU

Généralement la zone la plus facile pour un remplacement sans PTFE. Cires de type PE pour la résistance au glissement et aux rayures, cires PP ou amide pour l'uniformité du matage et la résistance au brunissement.

Remarque : dans les vernis brillants, faites attention à la taille et à la clarté des particules. Changer le type de cire modifie la répartition de la surface de l'agent matifiant, de sorte que le rapport cire/agent matifiant peut nécessiter un rééquilibrage pour conserver la brillance cible.

Revêtements industriels, vernis et encres de surimpression Les cires de type PE, PE oxydées et amide couvrent la résistance au frottement, l'antiblocage et le glissement.

Remarque : les cires non fluorées peuvent nécessiter un ajustement du dosage ou de la qualité pour atteindre un coefficient de friction similaire ; pensez également à l’adhésion par surimpression et à l’estampage à l’aide d’une feuille.

Revêtements de bobines et de canettes Il s’agit du scénario le plus exigeant et qui nécessite la sélection la plus minutieuse. Les températures maximales des métaux dépassent souvent 200 °C, au-dessus du point de goutte des cires PE, PP et amide. Contrairement au PTFE, ces cires fondent au four et recristallisent lors du refroidissement, de sorte que la courbe de refroidissement et les conditions de trempe affectent la surface finale, la brillance et les performances de marquage des métaux.

Revêtements en poudre Les cires PE, PP et amide peuvent traiter la résistance aux marques de surface, l'antiblocage et le glissement. Les effets de texture spéciaux du PTFE pur sont plus difficiles à reproduire.

Remarque : décalage de brillance et adhérence des couches.

Comment nous travaillons avec vous sur la sélection

Notre équipe technique fournit des conseils de sélection et une référence de dosage initial en fonction de votre système et de vos objectifs de performance, et effectue un suivi avec des ajustements en fonction des commentaires de votre essai.

Pour affiner plus précisément les qualités MILLWAX, il est utile de partager les éléments suivants lorsque vous nous contactez :

• Résine et système de durcissement : PU 2K, acrylate UV, acrylique/PUD à base d'eau, bobine de polyester/mélamine, poudre époxy/polyester, etc.
• Épaisseur du film sec.
• Température et temps de durcissement.
• Performance cible : brillance, résistance au frottement, résistance aux rayures, coefficient de frottement, etc.

TDS et SDS sont disponibles. S'il te plaît contactez-nous pour des échantillons et une assistance technique →

Foire aux questions (FAQ)

Q1 : Une cire micronisée PE peut-elle remplacer la cire PTFE dans chaque formulation ?

Non. Les cires PE fonctionnent bien en termes de glissement, de résistance au frottement et d'antiblocage dans les systèmes à durcissement ambiant, mais leurs points de chute (environ 108 à 126 °C dans notre gamme) sont bien inférieurs au PTFE. Pour les conditions de cuisson élevée ou de brunissage sévère, les qualités PP, amide ou composites valent généralement la peine d'être envisagées, sélectionnées en fonction des conditions de votre procédé.

Q2 : Comment le retrait du PTFE affecte-t-il le tapis ?

Le type de cire et la taille des particules influencent la répartition de l'agent matant et la microrugosité de la surface. Après avoir changé de cire, le rapport cire/agent matifiant peut devoir être réajusté pour conserver la brillance cible.

Q3 : Quelle taille de particules dois-je choisir pour les vernis ?

Cela dépend de l'épaisseur du film et de l'objectif de brillance. Les particules grossières peuvent réduire la clarté et la netteté de l'image, tandis que les particules très fines peuvent rester enfouies dans des films plus épais. Notre équipe technique peut vous conseiller en fonction de votre système.

Q4 : Qu'est-ce qui convient aux systèmes à base d'eau ?

Les poudres standard PE et PP sont hydrophobes et peuvent être difficiles à mouiller dans l'eau. Les qualités PE ​​oxydées (5006/5011/5018), amide (3101/3103/3106) et synthétiques modifiés (8105) sont répertoriées comme à base d'eau ou à base d'eau/solvant dans notre brochure et sont généralement plus faciles à mouiller ; les besoins antimousse doivent être confirmés dans votre système. Les émulsions de cire prédispersées sont une autre option.

Q5 : Comment le marquage des métaux doit-il être abordé ?

Le marquage métallique est la trace grise ou sombre laissée lorsque des objets métalliques frottent sur un revêtement. Il concerne le frottement, la rugosité et la dureté de la surface. Une cire aide en réduisant la friction et en améliorant la résistance aux rayures. Notre équipe technique peut vous aider à identifier une direction de qualité appropriée en fonction de vos conditions de cuisson et de refroidissement, et effectuer un suivi avec des ajustements en fonction de vos commentaires d'essai.

MILLWAX™ de Rallychem | Support technique additif, de la discussion d'application à la production de masse fiable.

En tant que certifié ISO fabricant de cire micronisée, Rallychem fournit des produits 100 % sans PTFE cire de polyéthylène micronisée (SAMWAX® PE-04) et des qualités composites modifiées par l'amide conçues pour le contrôle étroit de la taille des particules D50/D90 dans les revêtements industriels de bois, de bobines et de canettes.