Résistance aux rayures et sensation dans les revêtements industriels et en bois à base d'eau : choix d'une émulsion de cire OPE haute densité

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

Les revêtements acryliques à base d'eau, de dispersion de polyuréthane (PUD) et de polyuréthane à base d'eau 2K sont largement utilisés dans les meubles, la menuiserie architecturale et la protection générale des métaux. Comparés aux revêtements à base de solvants, les films à base d'eau perdent de l'eau et des co-solvants plus lentement, de sorte que le premier film reste plus doux. Cela rend les ongles abîmés, les blocs empilés et les irrégularités plus probables.

Émulsions de cire sont un additif courant pour ces problèmes de surface. Lorsqu'une formulation nécessite une meilleure résistance aux rayures, un meilleur glissement et une meilleure sensation au toucher tout en gardant le film aussi clair que possible, haute densité cire de polyéthylène oxydée (OPE) les émulsions sont une direction courante. Cet article explique ce qu'une émulsion de cire fait dans le film, comment faire correspondre le type et le système ionique, ce qu'il faut surveiller lors de l'incorporation et comment cela affecte la transparence et la possibilité de recouvrir.

Que fait une émulsion de cire dans le film de revêtement ?

Dans les revêtements à base d'eau, une émulsion de cire OPE haute densité est principalement utilisée pour améliorer la résistance aux rayures, réduire la friction de surface, réduire les blocs d'empilage et améliorer la sensation de la main. Il s’agit d’un additif de propriétés de surface et non d’un agent anti-stabilisant pour pigments en boîte.

Après application, les particules de cire sont dispersées dans la phase aqueuse. Au fur et à mesure que l’eau s’évapore et que le liant fusionne, une partie de la cire a tendance à s’enrichir à la surface du film. L'ampleur dépend du système. En surface, la cire contribue de quatre manières :

• Résistance aux rayures et aux rayures : La cire OPE haute densité a une cristallinité élevée et une dureté relativement élevée. Les particules de cire à la surface aident à partager la charge mécanique des ongles, des pièces de monnaie et des contacts similaires.
• Contrôle du glissement et du frottement : Il réduit la friction de surface de sorte que les objets en contact glissent sur le film au lieu de déchirer le liant.
• Antiblocage : Lorsque des portes en bois, des cadres de fenêtres ou des panneaux métalliques sont empilés peu après le séchage forcé, la cire de surface aide à réduire l'adhérence film à film.
• Réglage au toucher : En fonction de la taille des particules et de la dureté de la cire, la sensation peut varier de sèche et soyeuse à plus douce.

Note de formulation : Les émulsions de cire modifient les propriétés de surface. Ils ne sont pas destinés à empêcher le pigment de se déposer dans la boîte. L'anti-décantation en boîte dans les peintures industrielles à base d'eau est généralement traitée par des modificateurs de rhéologie tels que des épaississants PU associatifs, des émulsions gonflables aux alcalis, de la silice fumée ou des argiles de type bentonite/hectorite.

Type ionique et compatibilité du système

La fiabilité d’une émulsion de cire dépend de la compatibilité de son système émulsifiant avec la dispersion de résine, les pigments et les co-solvants. Une inadéquation peut provoquer une microfloculation, une dérive de viscosité, une perte de brillance ou une séparation lors du stockage.

Les revêtements pour bois et industriels à base d'eau fonctionnent généralement à un pH légèrement alcalin et sont pour la plupart stabilisés anioniquement.

1. Émulsions de cire anioniques OPE

• Ajuster: La plupart des systèmes PUD acryliques, styrène-acryliques et anioniques à base d’eau. C'est un choix courant pour eux.
• Conseil: Lorsque la résistance à l'eau est importante (par exemple, menuiseries extérieures, couches de finition anticorrosion industrielles), recherchez les qualités neutralisées avec des amines volatiles, car les alcalis fixes laissent des sels hydrophiles dans le film sec.

1. Émulsions de cire OPE non ioniques

• Fonctionnalité: Stabilisé par l'encombrement stérique des tensioactifs non ioniques plutôt que par la charge.
• Ajuster: Formulations sensibles au pH, systèmes avec réticulants métalliques multivalents tels que les sels de zinc ou de zirconium et systèmes à haute teneur en électrolytes (par exemple, apprêts industriels avec une concentration volumique de pigment élevée).
• Note: L'aziridine et le carbodiimide sont des agents de réticulation organiques et non métalliques. Leur compatibilité avec l'émulsion doit également être prise en compte au stade de la sélection.

1. Émulsions de cire cationiques

• Ceux-ci ne peuvent généralement pas être mélangés directement dans des systèmes anioniques, car des charges opposées peuvent provoquer une coagulation. Ils ne conviennent qu'à quelques systèmes cationiques.

Si vous constatez du crémage, des sédiments ou une floculation lors du mélange des émulsions, consultez : L'émulsion de cire continue de se séparer ? 5 causes derrière l'instabilité et comment y remédier.

Tableau des directions de sélection

Notes de constitution

Les émulsions de cire OPE haute densité sont généralement ajoutées au cours de la phase de décantation sous agitation douce. Le bon niveau dépend du système et de l’objectif de performances. Notre équipe technique fournit des références de dosage initial et continue de s'ajuster avec vous en fonction de vos commentaires d'essai.

• Étape d'ajout : Généralement en déception. Évitez le broyage à cisaillement élevé, qui pourrait endommager le système émulsifiant.
• Principe de dosage : Trop peu donne peu d’effet. Une trop grande quantité n'apporte aucun gain supplémentaire une fois que la couche de surface est saturée, et l'excès de cire reste dans le film, ce qui peut augmenter le voile ou réduire l'adhérence entre les couches.
• pH et solvants : Pour les émulsions anioniques, amener le pH du lot dans la plage avant l'ajout. Diluez d’abord les solvants coalescents plutôt que de les ajouter directement sur l’émulsion, pour éviter un choc local.

Effet sur la transparence et la recouvrabilité

Les deux problèmes les plus courants concernant le bois haut de gamme et les vernis industriels sont le voile dû à la cire (plus visible sur le bois foncé ou le métal noir) et l'adhérence entre les couches dans les systèmes multicouches.

1. Transparence et brillance Des particules de cire plus fines et une correspondance d'indice de réfraction plus étroite avec le liant signifient généralement moins de diffusion de la lumière. Pour les vernis où la clarté et la brillance sont importantes, les qualités de particules plus fines constituent généralement le point de départ. Le degré de préservation de la clarté dépend du système, du dosage et de l’épaisseur du film.
2. Possibilité de recouvrir et adhérence entre couches Les huiles de paraffine et de silicone ont une énergie de surface très faible et ont tendance à former une couche limite faible qui affecte les couches ultérieures. La cire PE oxydée transporte des groupes carboxyle et autres groupes polaires le long de la chaîne, ce qui donne une compatibilité relativement meilleure avec les liants acryliques et polyuréthanes. Aux doses appropriées, son effet sur la recouvrabilité est généralement moindre. Le fait qu'il réponde à vos exigences en matière de recouvrement dépend du système et du dosage. Nous vous aidons à ajuster en fonction de vos commentaires d’essai.

Comment nous soutenons votre sélection

Notre équipe technique fournit des conseils de sélection et des références de dosage initial en fonction de votre système et de vos objectifs de performance, et continue de s'ajuster avec vous en fonction des commentaires de votre essai.

SAMWAX est notre gamme d'émulsions et de dispersions de cire à base d'eau. Nous produisons nous-mêmes la matière première de cire oxydée, en contrôlant l’indice d’acide, la densité et le poids moléculaire à la source, ce qui garantit la cohérence d’un lot à l’autre. Pour différents systèmes de résine, nous pouvons proposer des dispersions anioniques ou non ioniques personnalisées selon vos besoins.

Pour accélérer notre recommandation, veuillez partager :

1. Liant et pH : par exemple, acrylique auto-réticulant, PUD, hybride acrylique-PUD ou PU à base d'eau 2K, et le pH de la formulation
2. Gamme de substrats et de brillants : par exemple, une couche transparente pour bois foncé, une finition MDF pigmentée ou une apprêt/couche de finition pour métal, et le brillant cible
3. Conditions de séchage : température ambiante, air chaud pulsé ou cuisson
4. Objectif principal de performance : résistance aux rayures, antiblocage précoce, sensation ou rétention de la clarté

TDS et SDS sont disponibles. Pour des échantillons et un support de formulation, veuillez contactez-nous →

Foire aux questions (FAQ)

Q1 : En quoi une émulsion de cire OPE haute densité diffère-t-elle d'une émulsion de cire PE standard basse densité ?

En général, la cire PE oxydée à haute densité a une cristallinité, une dureté et un point de fusion plus élevés. Il présente généralement un avantage en termes de résistance aux rayures et d'antiblocage à des températures d'empilage plus élevées. La cire PE basse densité est relativement plus douce. Les valeurs exactes varient selon le grade.

Q2 : Une émulsion de cire provoquera-t-elle des cratères comme les additifs silicone ?

Le mécanisme est différent. Les additifs silicone diminuent principalement la tension superficielle du revêtement liquide et peuvent provoquer des cratères ou des problèmes de recouvrement en cas de surdosage. Une émulsion de cire existe sous forme de particules solides dispersées et agit physiquement à la surface pour assurer le glissement et la protection. Toutefois, l'apparition de cratères dépend du système, du dosage et d'autres additifs. Elle ne peut donc pas être exclue dans tous les cas.

Q3 : Peut-il être utilisé dans un PU à base d’eau 2K, et dans quel composant ?

Cela peut être envisagé. Nous suggérons généralement de l'ajouter au composant polyol (partie A) plutôt qu'au durcisseur isocyanate. Les qualités non ioniques ou stériquement stabilisées sont généralement mieux adaptées à ces systèmes. Veuillez contacter notre équipe technique pour une recommandation spécifique.

Q4 : Comment puis-je empêcher une émulsion de cire de réduire la brillance d'un vernis très brillant ?

Commencez par choisir une qualité de particules plus fines et maintenez le dosage au niveau le plus bas qui répond à vos besoins de performance. Notre équipe technique fournit des conseils de sélection et des références de dosage initial pour votre objectif de brillance, et continue de s'ajuster en fonction de vos commentaires d'essai.

Q5 : Une émulsion de cire affecte-t-elle la ponçage des apprêts pour bois à base d'eau ?

La ponçabilité est principalement améliorée par des additifs de ponçage dédiés tels que le stéarate de zinc. Le rôle de l'émulsion de cire est de résister au glissement et aux rayures, nous ne suggérons donc pas de s'en servir pour le ponçage. Lorsque les deux sont utilisés, tenez compte de leur compatibilité et de leur effet sur l’adhérence entre les couches.

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