Pourquoi les revêtements mats et remplis cratèrent davantage

Agent de nivellement pour systèmes de revêtements tapis et chargés

Les revêtements mats, les laques pour meubles à finition mate et les revêtements industriels chargés sont nettement plus sujets aux cratères que leurs homologues très brillants — et ce n'est pas une coïncidence. Les agents matifiants et les charges qui créent l'effet souhaité de faible brillance, de texture ou de fort pouvoir garnissant introduisent également une variation locale de la tension superficielle, des gradients de concentration de particules et une viscosité supplémentaire qui nuisent tous à la capacité du film à mouiller simultanément le substrat et à s'écouler vers une surface sans défaut. Les composants qui assurent la fonction du produit sont également ceux qui sont les plus susceptibles de provoquer des cratères.

Pourquoi les revêtements mats sont plus sensibles aux cratères

Des cratères se forment lorsqu'une zone localisée du film humide a une tension superficielle nettement inférieure à celle du film environnant. Le revêtement s'éloigne de la zone de basse tension, laissant une dépression : le cratère. Dans un système uniquement à base de résine très brillante, la tension superficielle est relativement uniforme sur tout le film humide. Dans un revêtement mat contenant de la poudre de silice, du talc ou d'autres charges, la tension superficielle locale varie partout où les particules de charge sont concentrées près de la surface, créant des conditions de cratérisation qui n'existent tout simplement pas de la même manière dans les systèmes non remplis.

Variation de l'énergie de surface de la poudre de matage

Les agents matifiants à base de silice ont un profil d'énergie de surface différent de celui de la matrice de résine environnante. Là où ils sont concentrés à la surface du film, ils créent des différences locales de tension superficielle qui entraînent l’écoulement du revêtement – des zones riches en silice vers les zones de résine pure.

Le remplissage se dépose pendant la fenêtre de nivellement

À mesure que le film humide commence à se niveler, les particules de charge plus lourdes peuvent se déposer légèrement, créant un gradient de concentration entre la surface et les couches inférieures du film. Ce gradient produit un gradient de tension superficielle correspondant qui entraîne l'écoulement et le cratère de Marangoni.

Une vitesse accrue ralentit l'auto-guérison

Les systèmes chargés ont une viscosité plus élevée que leurs équivalents non chargés pour la même teneur en résine. Une précision plus élevée signifie que le film met plus de temps à s'auto-niveler après une perturbation locale. Ainsi, une petite variation de tension superficielle qui pourrait disparaître dans un système à haute brillance devient un cratère permanent dans un système rempli.

Sensibilité à la contamination du substrat

Les revêtements chargés sont plus sensibles à une contamination mineure du substrat car leur viscosité plus élevée fournit moins de force motrice pour se propager et recouvrir les zones contaminées, ce qui rend les risques de cratérisation préexistants plus susceptibles de se manifester.

DH-4036 : Agent de nivellement PDMS modifié par polyéther

Le DH-4036 est un agent de nivellement polydiméthylsiloxane (PDMS) modifié par polyéther qui réduit la tension superficielle du revêtement et améliore l'uniformité de la répartition de la tension superficielle à travers le film humide. Dans les systèmes mats et chargés, cette double action – réduire la tension superficielle globale et uniformiser les variations locales provoquées par les agents matifiants et les charges – s'attaque directement au mécanisme qui génère la cratère dans ces formulations.

Réduction des cratères	Réduit les différences locales de tension superficielle qui entraînent la formation de cratères dans les systèmes de revêtement chargés et mats
Flux et nivellement	Améliore le flux global du film pendant la fenêtre de nivellement, permettant ainsi d'obtenir une surface plus plaque et plus uniforme.
Distribution de remplissage	Dans les systèmes remplis, contribue à améliorer l'uniformité de la distribution du mastic pendant la phase de nivellement, notamment les défauts de surface liés au gradient de concentration.
Surface antidérapante et antiblocage	L'amélioration du glissement de la surface réduit le marquage par abrasion et les performances antiblocage sont améliorées — pertinentes pour les revêtements de meubles, de revêtements de sol et de produits emballés.
Résistance aux rayures et aux rayures	Contribue à améliorer la durabilité de la surface contre les légères rayures et les rayures en service
Compatibilité du système	Évalué sur les systèmes de revêtement à base d'eau, de solvant et durcissable aux UV pour une large applicabilité
Secteurs d'application	Convient aux revêtements pour bois, aux revêtements industriels et aux revêtements automobiles, y compris les variantes mates, plaques et chargées

Systèmes mat ou brillant : pourquoi le même agent de nivellement fonctionne différemment

Un agent de nivellement qui donne d'excellents résultats dans une couche de finition très brillante peut ne pas fournir un contrôle adéquat des cratères dans une version mate ou chargée de la même formule de base. En effet, l'agent matifiant à base de silice crée un environnement de tension superficielle fondamentalement différent. Dans les systèmes tapis, l'agent de nivellement doit non seulement réduire la tension superficielle globale, mais également modérer spécifiquement la différence entre les zones riches en silice et riches en résine. Le PDMS modifié par polyéther est particulièrement adapté à cela car ses segments polyéther assurent la compatibilité à la fois avec la surface polaire de silice et la matrice de résine organique.

Le DH-4036 peut-il affecter le degré de matage obtenu par l'agent matifiant à base de silice ?

Dans la plupart des systèmes, le DH-4036 ne modifie pas de manière significative le niveau de brillance atteint par l'agent matifiant à dosage normal. À des doses plus élevées, il peut affecter le glissement et la texture de la surface, ce qui peut avoir un effet mineur indirect sur la mesure du brillant. L’évaluation de la brillance selon la plage de dosage cible est recommandée lors du développement de la formulation.

L'utilisation d'un agent de nivellement à base de PDMS dans un système mat affecte-t-elle la recouvrabilité ?

Les additifs à base de PDMS peuvent migrer vers la surface et éventuellement affecter l'adhésion des couches suivantes. Le même mécanisme qui contribue au glissement de la surface peut créer des problèmes d'adhérence des couches supplémentaires dans les systèmes multicouches. La modification polyéther du DH-4036 améliore la compatibilité et réduit généralement ce risque, mais ne l'élimine pas. L'adhésion de la nouvelle couche doit être réalisée si la formulation est utilisée comme couche de base dans un système multicouche.

Est-il efficace dans les revêtements tapis à base d'eau ainsi que dans les revêtements à base de solvants ?

Oui — Le DH-4036 a été évalué dans les systèmes de revêtement tapis et chargés à base d'eau et de solvants. La modification polyéther améliore la compatibilité dans les environnements aqueux par rapport aux types PDMS simples.

Peut-il aider avec la peau d'orange en plus des cratères dans les systèmes tapis ?

Oui — l'amélioration de l'écoulement global et du nivellement permet de résoudre à la fois le cratère (défauts de tension superficielle localisés) et la peau d'orange (écoulement global du film insuffisant pour s'aplatir avant la prise). Dans les systèmes de matte où les deux défauts surviennent ensemble, le DH-4036 peut résoudre les deux via le même mécanisme.

Clé à retenir

Les revêtements mats se cratèrent plus facilement que les systèmes brillants, car les agents matifiants et les charges qui créent l'effet souhaité introduisent également une variation locale de la tension superficielle qui entraîne la cratérisation – et une viscosité plus élevée réduite la capacité du film à s'auto-réparer.

Le PDMS modifié au polyéther DH-4036 réduit la tension superficielle globale et uniformise les variations locales provoquées par les agents matifiants et les charges
Améliorer l'écoulement, le nivellement, la répartition du mastic, le glissement de la surface et la résistance aux rayures et aux marques.
Évalué pour les systèmes de revêtement du bois, industriels et automobiles à base d'eau, de solvants et durcissables aux UV.
L'adhésion des couches de recouvrement doit être réalisée dans les systèmes multicouches où la formulation est utilisée comme couche de base.

Vous êtes confronté à des cratères, à une mauvaise fluidité ou à une rugosité de surface dans les systèmes de revêtement mats, à finition mate ou chargés ? Demandez des données techniques et un échantillon d'agent de nivellement DH-4036.