Causes de la formation de mousse
Les peintures à base d’eau ne sont pas des liquides purs ; ce sont des dispersions colloïdales de particules (pigments, résines) dans un support (l’eau). L’un des facteurs clés de la stabilité des bulles d’air dans les peintures est constitué par les agents tensioactifs, car ce sont eux qui maintiennent ensemble les différents ingrédients et les empêchent de se séparer ou de se déposer.
Les agents tensioactifs sont des composants qui empêchent la séparation des phases dans les émulsions. Ils améliorent la dispersion et empêchent la décantation en mouillant la surface des pigments, et améliorent la compatibilité globale des différents ingrédients dans une formulation de peinture aqueuse. L’inconvénient de ces agents tensioactifs est qu’ils stabilisent aussi très efficacement l’air dans le mélange de peinture, ce qui rend difficile le regroupement de l’air, sa remontée à la surface et son évacuation. Cela est dû aux propriétés spécifiques des agents de surface. Les agents de surface sont des substances à la fois hydrophobes et hydrophiles. La partie hydrophobe du surfactant entoure les bulles d’air, les stabilise dans la peinture et les empêche de se regrouper et de remonter à la surface pour s’échapper.
Composition de l’antimousse
Les formulations sont composées de trois éléments principaux :
1. le support ;
2. l’émulsifiant et l’agent mouillant ;
3. un troisième composant ou ingrédient actif.
L’excipient peut agir comme son propre antimousse. Dans les formulations antimousse, sa principale fonction est de transporter les composants hydrophobes jusqu’à l’interface laminaire, où ils peuvent faire leur travail. Les huiles minérales et les huiles de silicone sont des exemples de supports.
Les émulsifiants ou les agents mouillants sont utilisés pour disperser l’antimousse dans le liquide à démousser. Ils contrôlent la difficulté de dispersion de l’antimousse et ont également un effet sur l’efficacité, la persistance et la compatibilité de l’antimousse.
Un troisième composant est ajouté pour améliorer les performances, la stabilité ou la compatibilité de l’antimousse.
Les particules hydrofuges, les acides gras, les agents de couplage et les composants brevetés tels que les molécules antimousse appartiennent à cette catégorie.
Comment fonctionnent les antimousses ?
C’est grâce aux antimousses que les bulles d’air peuvent être éliminées d’un système, surmontant ainsi l’effet stabilisateur des surfactants. Pour ce faire, l’antimousse est formulé de manière à être incompatible avec la couche de surfactant à l’interface entre la paroi de la bulle et la surface du liquide ou les parois adjacentes de la bulle.
L’antimousse doit être un liquide à faible tension superficielle, à insolubilité ou incompatibilité contrôlée, à coefficient d’entrée positif pour pénétrer dans la couche de film et à coefficient d’étalement positif pour se répandre dans toute la couche de film. L’antimousse doit également être dispersé sous forme de gouttelettes hydrophobes dans la formulation. Une fois que les gouttelettes d’antimousse ont pénétré et se sont réparties dans la zone du film, elles déstabilisent l’agent de surface, ce qui provoque l’écoulement de l’eau hors du film, l’amincissement de la paroi de la bulle et l’effondrement de celle-ci.
Par conséquent, outre la tension de surface de l’antimousse, une caractéristique de performance importante d’un antimousse efficace est sa capacité à se disperser dans le liquide à démousser et à former des gouttelettes de taille efficace.
La demande d’antimousses pour revêtements à faible teneur en COV
Avec l’introduction de réglementations relatives aux émissions de COV et la demande des consommateurs pour des produits plus respectueux de l’environnement, les peintures ont changé de façon spectaculaire au cours de la dernière décennie, et aujourd’hui les formulations de peintures architecturales ont une teneur en COV proche de zéro. Les émulsions utilisées sont des polymères plus souples qui forment un film sans nécessiter d’adjuvants filmogènes et qui acquièrent leur dureté par réticulation après application. Les solvants ne sont plus nécessaires pour prolonger le temps ouvert et maintenir les bords humides pendant l’application. Tous les composants de la peinture doivent être sans COV ou presque, l’eau étant le seul composant liquide volatil de la formulation. L’utilisation de tensioactifs devient plus importante pour stabiliser ces formulations, et l’utilisation de tensioactifs respectueux de l’environnement a changé la situation en ce qui concerne la production et la stabilité de la mousse. Dans les revêtements architecturaux, les finitions monocouches sont désormais attendues, et l’un des moyens d’y parvenir est de formuler des revêtements avec des viscosités plus élevées que par le passé, à la fois dans les plages de faible cisaillement et de cisaillement élevé. Tous ces facteurs ont un impact sur les exigences en matière de démoussage des revêtements modernes.
Les solvants ne peuvent plus être présents pour agir comme des antimousses temporaires dans la formulation, en particulier pendant la production. Une viscosité plus élevée signifie que les bulles s’élèvent plus lentement et plus difficilement du liquide. L’augmentation de la quantité de tensioactif utilisé signifie que la mousse est plus stable tout au long du revêtement. Les antimousses doivent donc être formulés de manière à contrecarrer tous ces effets. La quantité d’antimousse dans le revêtement peut être réduite, ce qui répond au besoin urgent de réduire la teneur en COV des revêtements. Le problème plus difficile du démoussage des revêtements à faible teneur en COV, en particulier ceux dont la formulation est proche de zéro COV, est résolu par l’utilisation d’antimousses moléculaires.
