Une fois le revêtement pulvérisé sur le substrat, le film doit passer par un processus d'écoulement, d'étalement et de durcissement. Si la capacité d'écoulement du film est insuffisante pendant le séchage, les ondulations hautes et basses qui se forment à la surface ne peuvent pas être corrigées à temps : il en résulte une peau d'orange. L’une des fonctions d’un agent de nivellement est d’aider à améliorer l’écoulement et l’étalement de la surface du film, en réduisant progressivement ces petites ondulations de surface. Ainsi, après avoir ajouté un agent de nivellement approprié, le film est généralement plus plat. Mais le problème apparaît précisément ici.
Les cratères et la peau d'orange ne se forment pas selon le même mécanisme. Lorsqu'une zone sur la surface du film contient une substance à faible tension superficielle, telle qu'une contamination par de l'huile, des polluants de type silicone, des agents de démoulage ou d'autres corps étrangers, le revêtement environnant peut ne pas être en mesure de couvrir cette zone de manière stable. Le revêtement se rétracte de la zone de contamination vers la zone environnante, formant finalement une dépression notable – un cratère. L'agent de nivellement lui-même affecte la tension superficielle du film. Si l'agent de nivellement sélectionné ne correspond pas bien au système de résine, au système de solvants et à l'environnement de contamination actuels, il peut amplifier davantage les différences de tension superficielle locale, réduisant ainsi la peau d'orange tout en augmentant la cratérisation.
Parce que le système d’origine était peut-être dans un état relativement stable. Bien que la capacité de nivellement du film soit ordinaire, la différence de tension superficielle n'était pas suffisamment prononcée pour former de grandes quantités de cratères. Après l'ajout de l'agent d'égalisation, l'état de surface du film change entièrement. Si des micro-quantités d'huile, d'huile de silicone, d'agent de démoulage ou de contamination de l'équipement sont présentes à ce stade, l'agent de nivellement peut rendre plus prononcée la différence entre ces zones à faible tension superficielle et le film environnant. Des problèmes initialement cachés peuvent être amplifiés. Ainsi, parfois, ce n’est pas l’agent de nivellement qui crée la contamination, mais il rend plus facile la manifestation de défauts de surface qui n’étaient pas évidents auparavant.
De nombreux ajusteurs de formulation suivent un schéma : peau d'orange sévère → augmenter l'agent de nivellement → la peau d'orange s'améliore → continuer à augmenter l'agent de nivellement. Mais les agents d'égalisation ont une plage d'addition appropriée. En dessous, l’amélioration du niveau n’est pas évidente ; au-dessus, l'équilibre de tension superficielle d'origine du système peut être modifié, ce qui pourrait entraîner de nouveaux problèmes tels que des cratères, une capacité de recouvrement réduite et une modification de l'adhésion intercouche. Par conséquent, un agent de nivellement doit réellement trouver le bon point d’équilibre, et non le niveau d’addition maximum.
La polarité de la résine, la compatibilité, la composition du solvant et les autres additifs affectent tous la manière dont l'agent de nivellement migre et se répartit dans le film. Par conséquent, un agent d'égalisation qui peut très bien améliorer la peau d'orange dans le système A peut provoquer des cratères après le passage au système B. C'est pourquoi la sélection de l'agent d'égalisation ne peut pas seulement examiner « s'il y a un effet d'égalisation » ; le degré d'adéquation avec l'ensemble du système de formulation doit également être pris en compte.
Si les cratères augmentent sensiblement après l’ajout d’un agent de nivellement, la première étape doit être de déterminer d’où viennent les cratères. Domaines clés à étudier : contamination du substrat → environnement de pulvérisation → propreté de l'équipement → contamination des matières premières → compatibilité des additifs → dosage de l'agent d'égalisation. L'huile de silicone, les graisses, les agents de démoulage et autres polluants à faible tension superficielle présents dans l'environnement de pulvérisation peuvent très facilement devenir la cause de cratérisation. Si la source de contamination n'est pas résolue, un ajustement continu de l'agent de nivellement ne peut que modifier temporairement la présentation du défaut, sans résoudre fondamentalement le problème.
Un agent d'égalisation approprié ne doit pas seulement rendre le film « plus plat ». Il doit également prendre en compte simultanément : l’apparence du film, la résistance aux cratères, la possibilité de recouvrir, l’adhérence intercouche, la compatibilité avec la résine et la stabilité au stockage. En particulier dans les revêtements industriels, les revêtements automobiles et les revêtements à haute brillance, le simple fait de rechercher un effet de nivellement extrêmement puissant ne conduit pas nécessairement à un meilleur film final.
Lorsque l'agent d'égalisation dissout la peau d'orange mais que les cratères s'aggravent, la raison en est souvent que l'équilibre de tension superficielle du film a changé. Tout en améliorant la fluidité du film, l'agent d'égalisation modifie également l'état de surface. Si la formulation contient des polluants à faible tension superficielle ou si l'agent de nivellement ne s'adapte pas bien au système de résine, cela peut amplifier les différences locales de tension superficielle, augmentant ainsi la cratérisation. Par conséquent, ce type de problème ne peut pas être simplement compris comme « trop d’agent d’égalisation ajouté », mais doit être étudié ensemble en fonction du type d’agent d’égalisation, du dosage, du système de résine et des sources de contamination. Un bon nivellement ne consiste pas à rendre le nivellement aussi solide que possible, mais à trouver le bon équilibre entre planéité du film et stabilité de la surface.
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