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Nouvelle technologie acrylique pour toit froid clair sur bitume

Les toits froids sont devenus très populaires ces dernières années en raison de leur capacité à réfléchir la chaleur solaire et à maintenir une surface fraîche sous la lumière directe du soleil. Un tel procédé améliore le refroidissement intérieur des bâtiments, ce qui réduit la consommation d’énergie, diminue les coûts et améliore la qualité de vie. De nombreuses études de cas ont confirmé ces résultats. L’utilisation de toits froids peut être avantageuse, non seulement dans les régions à climat chaud, mais aussi dans celles à climat modéré ou froid, en raison d’une réduction substantielle des pics de demande d’énergie. Les économies réalisées grâce à la réduction des pics de demande d’énergie ont été quantifiées et se situent en moyenne entre 10 et 30 % par an. Un autre avantage des toits froids est l’impact positif sur la durabilité du toit associé à des coûts d’entretien réduits. La réduction des fluctuations de température et la diminution conséquente des contraintes thermiques peuvent prolonger la durée de vie des toits.

 

Massimo Longoni, directeur du service technique chez EPS, bénéficie de quinze ans d’expérience dans l’industrie des revêtements. Il a occupé différents postes dans la R&D et la vente. Ses travaux les plus récents portent sur l’optimisation de la performance des polymères dans les formulations de revêtements pour les applications architecturales, métalliques et industrielles du bois. Il a obtenu sa licence scientifique en Chimie Organique à l’Université de Milan en 2003 puis un master en Formulation et Matériaux Composites à l’Université de Milan en 2004.

 

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Publié dans le numéro 6 de Pitture e Vernici / novembre - décembre 2019

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Résine performante 100 % acrylique à base d'eau pour peintures de plancher de garage et de carreaux pour particuliers 

Article EPS 293 - Pitture e Vernici - Janvier 2014 Les peintures et les enduits de plancher de garage formulés à partir de résines acryliques monocomposantes à base d'eau offrent de nombreux avantages sur le marché des particuliers par rapport à des produits bicomposants à base d'eau ou de solvant. Ils sont faciles à appliquer, sans danger pour l'environnement, économiques, et forment des films protecteurs qui ne jaunissent pas et offrent une bonne résistance à l'abrasion. Toutefois, les résines acryliques monocomposantes présentent une faible adhérence aux surfaces humides lorsqu'elles sont exposées à de l'eau stagnante, et une mauvaise résistance chimique, aux taches et à la chaleur des pneus. Cet article présente une nouvelle résine acrylique monocomposante à base d'eau qui résout de nombreux problèmes rencontrés avec d'autres peintures et enduits monocomposants de béton à base d'eau disponibles sur le marché aujourd'hui.

Dr Andrew Hearley est responsable de la recherche et du développement pour Engineering Polymer Solutions (EPS Europe). Il est titulaire d'un diplôme de Bachelor of Science obtenu à King's College (Londres), et d'un PhD de l'Université de Cambridge. Il a plus de 14 ans d'expérience dans le domaine de la chimie des polymères à base d'eau, qu'il a acquise chez DuPont Performance Coatings, en Allemagne, et Synthomer, au Royaume-Uni.

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La rhéologie : un outil de conception pour la formulation de produits d'étanchéité - Partie I

La première partie de cette série passe en revue les fondamentaux scientifiques de la rhéologie et son utilisation en tant que précieux outil pour la formulation de produits d'étanchéité. Grâce aux mesures quantitatives de la structure des produits d'étanchéité et du comportement de l'écoulement, la rhéologie permet de comprendre la relation entre les composants de formulation et leur impact sur les propriétés d'application. Cette présentation explique la relation entre le choix de la matière première et les propriétés rhéologiques et applicatives des produits d'étanchéité formulés et compare ces dernières aux propriétés des produits d'étanchéité de référence. Les éléments étudiés dans la formulation expérimentale incluent le rapport entre le pigment et le liant, l'ajout d'un agent tensioactif, la quantité de solvant et la quantité de modificateur rhéologique. Les connaissances tirées de la rhéologie ont considérablement accéléré le développement des produits d'étanchéité et favorisé la différenciation des produits.

Dr Carrie Street dirige l'équipe de recherche en sciences physiques d'EPS. Son travail permet d'acquérir des connaissances fondamentales sur le comportement physique et thermique des polymères et systèmes formulés, en faveur du développement de nouveaux produits et de l'assistance des clients. Elle a obtenu un BS en génie chimique à l'Université d'Oklahoma en 2007 et un PhD en génie chimique à l'Université du Delaware en 2012.

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Présentation effectuée lors de la conférence Adhesive and Sealants Council (ASC) en octobre 2014

La rhéologie : un outil de conception pour la formulation de produits d'étanchéité - Partie II

La seconde partie de cette série illustre l'utilité des analyses mécaniques dynamiques (ADM) dans la compréhension des propriétés mécaniques des produits d'étanchéité en phase de durcissement. Les ADM mettent à jour des propriétés quantitatives de matériaux d'étanchéité durcis en fonction de la température et de la fréquence, et se révèlent être une méthode efficace et informative pour mieux comprendre les réactions des produits d'étanchéité face aux contraintes. Cette présentation démontre la relation entre les mesures des ADM et le test du cycle Hockman (ASTM C719) en utilisant deux exemples représentatifs : un qui a réussi et un autre qui a échoué au test du cycle Hockman. Les connaissances tirées des ADM ont considérablement accéléré le développement des produits d'étanchéité et favorisé la différenciation des produits.

Dr Carrie Street dirige l'équipe de recherche en sciences physiques d'EPS. Son travail permet d'acquérir des connaissances fondamentales sur le comportement physique et thermique des polymères et systèmes formulés, en faveur du développement de nouveaux produits et de l'assistance des clients. Elle a obtenu un BS en génie chimique à l'Université d'Oklahoma en 2007 et un PhD en génie chimique à l'Université du Delaware en 2012.

Présentation effectuée lors de la convention ASC le 21 avril 2015, Nashville, TN

Développement accéléré d'adhésifs autocollants à base d'eau grâce à l'analyse rhéologique

La mise en place de méthodes de test quantitatives plus efficaces dans le processus de développement d'adhésifs autocollants à base d'eau améliorerait de manière significative la qualité et la vitesse de conception de ce type de produits. Une préparation d'échantillons compliquée, un risque d'erreur de mesure important et une période de test d'échantillons trop longue sont à l'origine des limitations actuelles. Cet article met en avant l'utilisation de techniques rhéologiques pour identifier avec précision les différents attributs des adhésifs autocollants à base d'eau, tels qu'un haut pouvoir d'adhérence ou une résistance au cisaillement, et concevoir des produits chimiques à l'aide de modèles rhéologiques pour obtenir plus rapidement un produit avec l'équilibre de performances souhaité. Les effets de la méthode d'injection et de concentration d'agents de transfert de chaîne de type monomère ont été étudiés dans une composition d'adhésif autocollant générique. Les performances de l'adhésif autocollant ont été évaluées par des méthodes de test FINAT pour l'adhérence continue, le pelage à 180° et la résistance au cisaillement et par une analyse des propriétés viscoélastiques linéaires à l'aide d'un rhéomètre. Le comportement viscoélastique en volume correspond bien aux valeurs mesurées pour l'adhérence et le cisaillement et permet de mieux comprendre l'influence des variables de formulation sur les propriétés de l'adhésif autocollant. La création d'autres modèles est nécessaire pour établir une corrélation des tests d'adhérence par pelage entre la procédure FINAT et l'analyse de la viscoélasticité linéaire.

Dr Jason Ness, scientifique expérimenté, travaille sur les technologies et les sciences relatives aux polymères appliquées aux produits d'EPS, sur le site de Minneapolis, dans le Minnesota. Il est responsable du développement d'une plate-forme stratégique et technologique sur les polymères à base d'eau. Il est titulaire d'un PhD en chimie sur les polymères de l'Université du Minnesota et a 13 ans d'expérience dans la chimie sur les polymères à usage industriel.

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Présentation effectuée lors du salon European Coatings Show, à Nuremberg, Allemagne, en mars 2013

Équilibrer les propriétés des revêtements de maintenance industrielle à base d'eau tout en réduisant leur teneur en COV

Pour satisfaire les besoins des clients et respecter les réglementations, les produits tendent à contenir moins de COV, ce qui entraine des difficultés à trouver le bon équilibre entre les multiples propriétés exigées d'un film par les consommateurs. Actuellement, la teneur en COV dans les revêtements de maintenance industrielle à base d'eau est limitée à 100 g/l, un objectif difficile à atteindre dans les produits conçus pour la protection des substrats et devant rester esthétiques. Généralement, la résistance des polymères a été sacrifiée par une réduction de la thermogravimétrie (T_g) pour garantir la formation du film avec une quantité de solvant moindre. Cette modification a une incidence significative sur la dureté, la résistance au blocage et l'adhérence du film. Pour obtenir un produit performant avec une teneur en COV inférieure à 100 g/l, il est indispensable d'équilibrer les propriétés souvent concurrentielles. Pour ce faire, un polymère doit être systématiquement conçu dans l'optique d'optimiser l'ensemble de sa composition et des composants de traitement conjointement aux stratégies de formulation. Pour répondre à cette demande, une nouvelle génération de résine acrylique styrénée respectant la limitation de 100 g/l est mise en parallèle avec les technologies actuelles. De plus, une révision de la conception et de la formulation des polymères DTM va être présentée, avec les compromis escomptés résultant de tentatives pour mettre en avant certaines propriétés du revêtement.

Dr Allen Bulick est chef d'équipe du service Industrial Resins d'EPS qui se consacre à la conception et la formulation des polymères pour diverses applications, dont les revêtements DTM, de bois industriel et de démarcation routière. Il gère actuellement un portefeuille comprenant des alkydes à base de solvant et des alkydes modifiés, des fluidifiants, des polyuréthanes et des latex acryliques styrénés à base d'eau. Il a effectué des recherches scientifiques sur la formulation et la synthèse des petites molécules et des polymères dans différents secteurs, notamment des revêtements, des composants électroniques, et du pétrole et du gaz. Il est titulaire d'un PhD en génie chimique de la Texas A&M University, obtenu en 2009.

Cet article sera présenté lors du Western Coating Symposium en octobre 2015.

Nouvelle technologie de résine primaire universelle acrylique à base d'eau conforme à l'Écolabel

De nouveaux développements dans la technologie de résine primaire universelle acrylique à base d'eau conforme à l'Écolabel européen permettent aujourd'hui de concevoir des produits de revêtements primaires de qualité supérieure pour une large gamme de substrats. La nouvelle technologie de résine primaire présente une vaste applicabilité pour bloquer et couvrir de nombreux éléments : bois riches en tanin comme le cèdre rouge ou le chêne, tâches domestiques courantes comme les dégâts causés par la nicotine, l'eau et la fumée sur de nombreux substrats (gypse, poussière de ciment/béton, papier, métaux ferreux et non ferreux et divers plastiques comme le PVC). Certains facteurs sont prioritaires : réduction de la complexité de fabrication de peintures, séchage rapide/facilité d'application du revêtement, impact environnemental limité, et performances et durabilité sans recours à des matériaux dangereux comme l'oxyde de zinc et les composés organiques volatils ou semi-volatils.

Mike Wildman est responsable produit technique pour le secteur Architectural Coatings d'EPS Materials à Marengo, IL. Il a 30 ans d'expérience en formulation de peintures domestiques intérieures et extérieures pour le marché de la décoration avec une expertise approfondie en polymère utilisé dans les résines primaires. Il est titulaire d'un MBA de la Roosevelt University de Chicago, dans l'Illinois.

Article présenté le 21 avril 2015 lors de la conférence du European Coatings Show

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Résines acryliques performantes à base d'eau pour peintures de plancher de garage pour particuliers

Les peintures et les enduits de plancher de garage formulés à partir de résines acryliques monocomposante à base d'eau offrent de nombreux avantages sur le marché des particuliers par rapport à des produits bicomposants à base d'eau ou de solvant. Les résines monocomposantes sont faciles à appliquer, sans danger pour l'environnement, économiques, et forment des films protecteurs qui ne jaunissent pas et offrent une bonne résistance à l'abrasion. Cependant, elles présentent une faible adhérence aux surfaces humides lorsqu'elles sont exposées à de l'eau stagnante, et une mauvaise résistance chimique, aux taches et à la chaleur des pneus. Le développement d'une nouvelle technologie de résine acrylique monocomposante à base d'eau conforme à l'Écolabel permet de résoudre de nombreux problèmes rencontrés avec des peintures et enduits monocomposants de béton à base d'eau disponibles sur le marché des revêtements aujourd'hui.

Dr Andrew Hearley est responsable de la recherche et du développement pour Engineering Polymer Solutions (EPS Europe). Il est titulaire d'un diplôme de Bachelor of Science obtenu à King's College (Londres), et d'un PhD de l'Université de Cambridge. Il a plus de 14 ans d'expérience dans le domaine de la chimie des polymères à base d'eau, qu'il a acquise chez DuPont Performance Coatings, en Allemagne, et Synthomer, au Royaume-Uni.

Article présenté le 21 avril 2015 lors de la conférence du European Coatings Show

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Nouvelles méthodologies d'analyse des COV et effets potentiels sur les formulations

Les méthodologies pour déterminer les niveaux de COV dans les peintures et revêtements sont basées sur la méthode 24 de l'EPA. Cette méthode reste la norme du secteur. Toutefois, de nouvelles méthodes d'analyse peuvent éventuellement mesurer plus précisément le taux de COV et d'autres substances volatiles dans les peintures et les revêtements. La méthode ASTM D6886 et d'autres méthodes chromatographiques en phase gazeuse similaires sont désormais privilégiées pour identifier les revêtements avec un taux faible ou nul de COV. South Coast Air Quality Management District (SCAQMD) propose sa méthode 313 qui repose sur la chromatographie en phase gazeuse et utilise un indicateur du point d'ébullition du palmitate de méthyle pour séparer les COV des autres composés.

Ces nouvelles méthodes améliorent la précision des mesures des COV dans les produits présentant une teneur très faible, mais révèlent également de nouveaux problèmes potentiels lors des analyses de peintures entièrement formulées. Avec une chromatographie en phase gazeuse, des additifs couramment employés, tels que les biocides, humidifiants, colorants, photoamorceurs et coalescents à faible teneur en COV, peuvent être identifiés comme des COV en raison du temps de rétention inférieur à l'indicateur du point d'ébullition du palmitate de méthyle. Il existe également d'autres incertitudes qui nécessitent la validation de possibles sous-produits qui se forment dans l'orifice d'entrée du chromatographe en phase gazeuse en raison de la présence de différents composés couramment utilisés dans les formulations de peinture.

Cette présentation compare la méthode 24 de l'EPA et la méthode ASTM D6886, et montre les résultats d'analyse de peintures et d'additifs ne contenant pas ou peu de COV avec la méthode ASTM D6886 employant l'indicateur de palmitate de méthyle. Il est important que les équipes qui conçoivent, formulent et fabriquent des peintures et des revêtements comprennent les implications relatives à la présence potentielle de COV que ces nouvelles méthodes peuvent avoir sur les projets actuels et futurs.

Dave Nevison est un scientifique, membre du groupe de recherche sur les sciences des matériaux sur le site d'EPS de Minneapolis, Minnesota. Il a occupé divers postes, de chimiste à responsable de laboratoire, qui lui ont permis d'acquérir plus de 30 ans d'expérience en matière d'analyse et dans le développement de méthodes d'analyse des peintures et des revêtements. Il a beaucoup travaillé sur les tests relatifs aux COV, notamment sur des analyses en chambre d'émissions et de laquage humide. Il est membre du comité D01 de l'ASTM sur la peinture et les revêtements associés et du comité AIM VOC. Il est diplômé de l'Université Hamline de St Paul, Minnesota.

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Présentation effectuée en mai 2015 à la conférence Coatings Regulations & Analytical Methods