Les additifs mouillants dispersants d`OMG Borchers

Les additifs mouillants
dispersants d’OMG Borchers
Borchi® Gen
L’importance des agents mouillants dispersants dans la production de revêtements de surface est souvent sous-estimée – à tort! La dispersion des
pigments est non seulement l’étape la plus longue de tout le procédé de fabrication, mais aussi la plus gourmande en énergie. Un additif efficace peut
contribuer à réduire sensiblement le temps de broyage et ainsi économiser du temps et de l’argent. De plus, les performances d’un additif mouillant
et dispersant peuvent contribuer de façon significative à I’ obtention d’un rendu final optimal. En plus d’aider au développement de l’éclat et de la force
colorante, l’agent dispersant joue également un rôle décisif dans la stabilisation de la peinture.
L’importance des additifs mouillants et dispersants est en général identifiée trop tard. De nombreux défauts de surface sont attribués à un broyage
insuffisant et donc au mauvais choix de l’additif. En plus d’une force colorante amoindrie, les défauts typiques suivants peuvent se produire:
 Changements de teinte
 Floculation des pigments
 Flottation des pigments
 Cellules de Bénard
 Migration horizontale des
pigments (test du Rub-out)
dispers
ion
 Perte d’éclat
 Décantation
Défaut de force colorante
Floculation
Rub-out
Cellules de Bénard
OMG Borchers dispose de la solution idéale pour prévenir de tels défauts: la gamme d’additifs mouillants et dispersants Borchi® Gen.
Les additifs Borchi® Gen sont appropriés pour tous les domaines d’application et exercent une influence positive tout au long du procédé de dispersion
et au-delà.
D’une manière générale, le procédé de dispersion peut être divisé en trois phases:
1. Mouillage:
Le liant pénètre dans les cavités au sein des agglomérats de
pigments et expulse l’air s’y trouvant. Dans certains cas, ceci peut
aller jusqu’à 75% du volume de pigment. Au cours de cette
phase, une transformation a lieu à la surface du pigment passant
d’une interface solide/gaz à une interface solide/liquide.
L’infiltration du liant casse les premiers agglomérats lâches.
2. Dispersion:
Dans la seconde étape, les particules
de pigments, qui se composent
d’agglomérats faiblement attachés et
d’agrégats
de
grande
surface
solidement liés entre eux, sont rompus
par l’énergie mécanique.
Idéalement, il en résultera un état
complètement dispersé, dans lequel
tous les agglomérats de particules de
pigment auront été désagrégés en
particules primaires.
dispersion
agglomérats
agrégats
Particules
primaires
Saviez vous que juste une quantité
négligeable de 0.1% de l’énergie
nécessaire est utilisée pour rompre la
forte adhésion entre les particules de
pigments? L’autre majeure partie est
une pure perte d’énergie sous forme de
chaleur.
Avec un agent dispersant efficace, le
rendement du procédé de dispersion
peut être significativement augmenté.
3. Stabilisation:
Aussi important que le fait de désagréger les particules de
pigments et de les distribuer de façon homogène au cours du
procédé de dispersion est de permettre que cet état soit maintenu
pendant les phases ultérieures de stockage et d’application de la
peinture. Sans la présence d’un additif dispersant approprié, la
floculation des particules primaires aura lieu à nouveau dans un
court laps de temps, avec pour conséquence une baisse
significative de l’intensité de la couleur et une perte d’éclat.
D’autres effets secondaires indésirables peuvent être un
changement de couleur, des grains ou la sédimentation.
La stabilisation des particules de pigment au sein de la matrice liante par les additifs dispersants adsorbés à la surface des pigments peut se faire
essentiellement de deux façons. Dans les environnements polaires, la stabilisation est habituellement atteinte du fait de la formation de doubles
couches électriques, alors qu’en milieux non-polaires, la répulsion stérique est préférée.
+
+ +
+
+
__
+ __ ____+
_ __ _ +
+ _
+
+ ++
+
La stabilisation électrostatique est basée sur la répulsion entre les charges électrostatiques apportées par
l’adsorption à la surface du pigment d’un additif dispersant électriquement chargé. Une double couche électrique se
forme autour du pigment, qui se compose d’une couche solide à proximité immédiate de la surface et d’une couche
diffuse adjacente. Si deux particules de pigments ainsi recouvertes se rapprochent, leur répulsion électrique mutuelle
empêche une éventuelle floculation.
Stabilisation électrostatique
Stabilisation stérique
Dans les milieux non-polaires, les dispersions de pigments sont généralement rendues stables grâce à la stabilisation
stérique. Cette méthode requiert des additifs polymères dispersants capables de s’adsorber à la surface du pigment
par affinité chimique, laissant l’autre extrémité de la chaîne librement mobile et dépassant dans le liant ou le solvant
environnant. Cette « gaine de polymère » empêche the contact direct de deux particules de pigments et entrave ainsi
leur floculation. Plus la couverture de la surface du pigment est dense et la couche de polymère épaisse, plus la
stabilisation stérique est efficace.
+
++_
+
Les agents mouillants et dispersants peuvent être classés en différentes catégories selon des critères variés.
Outre le mode d’action tout juste décrit, la masse moléculaire constitue l’un des critères distinctifs les plus importants. Généralement, presque toutes
les caractéristiques applicatives sont influencées ou prédéterminées par la structure, par exemple le caractère approprié de certains types de pigment
ou le dosage recommandé. Une distinction est habituellement faite entre les additifs mouillants et dispersants à haut poids moléculaire et ceux à
bas poids moléculaire.
Agents dispersants à bas
et à haut poids moléculaire.
La conventionnelle catégorie des bas poids moléculaires avec une masse moléculaire normalement comprise entre
1000 et 2000 g/mole est ensuite subdivisée en fonction de la structure chimique en substances anioniques,
cationiques et non-ioniques. Elles présentent souvent une structure type tensioactive composée d’une partie
polaire hydrophile et d’une chaîne apolaire hydrophobe. En fonction de leurs polarités prédominantes, ces
substances se lient à la surface du pigment et s’orientent vers l’interface avec le liant. Dans la plupart des cas,
cependant, elles ne contiennent qu’un ou deux groupes présentant une affinité pour le pigment. Ceci signifie qu’une
adsorption forte et durable n’est garantie que dans le cas de pigments inorganiques, qui, de part leur structure
ionique, présente une relative forte polarité en surface. Ceci joue un rôle majeur en matière d’efficacité de l’additif.
La stabilisation de pigments organiques à l’aide d’additifs dispersants conventionnels à bas poids moléculaire est
par contre bien plus difficile. Leur surface faiblement polarisée en comparaison n’offre en effet que de faibles
interactions avec l’additif, ne permettant par conséquence pas la formation d’une “couche protectrice” suffisamment
efficace pour éviter la floculation des particules de pigments.
C’est la principale raison du développement d’additifs mouillants et dispersants à haut poids moléculaires avec une masse moléculaire moyenne
comprise entre 5000 et 30 000 g/mole. Contrairement aux bas poids moléculaires, ils possèdent bien plus de groupes présentant une affinité avec les
pigments. De plus, ces groupes sont destinés spécifiquement à une structure caractéristique et par conséquence pour des interactions prédominantes
à la surface des pigments organiques. Ils peuvent ainsi former une couche d’adsorption durable et suffisamment épaisse. Les forces d’adsorption sont
basées pour la plupart sur des interactions dipôle-dipôle et de Van der Waals. D’un point de vue chimique, deux groupes principaux se distinguent:
d’une part, les polyuréthanes modifiés et d’autre part, le vaste groupe des polyacryliques.
Bien que les additifs à haut poids moléculaires
aient été développés pour les pigments
organiques, le concept s’applique également aux
pigments inorganiques. Cependant ces agents
dispersants
modernes
ont
aussi
des
inconvénients. Dans certains cas, la masse
moléculaire élevée limite la compatibilité avec le
liant. De plus, les doses requises de ces additifs
à haut poids moléculaire sont habituellement
considérablement plus élevées que pour les bas
poids moléculaires.
Notre gamme d’additifs mouillants-dispersants
Borchi® Gen comprend des produits à bas et à
haut poids moléculaire. Nous pouvons ainsi
proposer des solutions optimales pour chaque
domaine d’application et chaque type de
pigment.
Notre famille de produits Borchi® Gen comporte
actuellement plus d’une quinzaine de produits
coordonnés pour les domaines aqueux et
solvantés.
Masse moléculaire
Propriétés de nos additifs Borchi® Gen et domaines d’application recommandés
En un coup d’œil, le tableau suivant vous aidera à sélectionner l’agent mouillant dispersant Borchi® Gen optimal pour votre application:
Pâtes
pigmentaires
Sans liant
Avec liant
Universel
Dioxide de titane
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()
Borchi® Gen WNS
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Borchi® Gen SN 95
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Borchi® Gen 0851
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Borchi® Gen 1350
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()
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Borchi® Gen 1252
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Borchi® Gen AP
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Borchi® Gen DFN
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()
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Borchi® Gen 12
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Borchi® Gen ND plus
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
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()
Borchi® Gen 0650
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Borchi® Gen 0451
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
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Borchi® Gen 0755
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

 ()
Borchi® Gen 1451



()

()

Borchi® Gen 1452



()

()
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Borchi® Gen 1459



Borchi® Gen 1251


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





 ()


Borchi® Gen 1051

Borchi® Gen 911

: highly recommended application


()

() 
()

()
()


()
()
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()
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()
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()
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()
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()
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()
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()
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()
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()
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
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()
()
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()
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()
()
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()
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
()
()
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

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()
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
()
NC
Noir de fumée
UV

Organique
Alkyde

Inorganique
EP
Borchi® Gen 1253
Sans solvant
acrylique
Pigment
PU
Phase solvant
Phase aqueuse
Systèmes de liant

()


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
()


 ()

()



()

(): suitable application
Le Borchi® Gen 1253 est un polymère acrylique de haut poids moléculaire. Il est recommandé pour les pigments organiques et inorganiques
dans les applications en phase aqueuse à haute valeur ajoutée. Le Borchi® Gen 1253 empêche la sédimentation ; il permet ainsi une excellente
stabilisation des pigments, même avec des pigments de forte densité tels que le dioxyde de titane.
Le Borchi® Gen WNS est fortement recommandé pour les pâtes pigmentaires aqueuses destinées aux peintures phase aqueuse, aux peintures
murales et aux encres d’imprimerie. Comme les Borchi ® Gen DFN et Borchi® Gen WS, le Borchi® Gen WNS contient des fonctions OH et peut
donc se lier de façon covalente dans les systèmes de revêtements réticulés.
Le Borchi® Gen SN 95 est à base d’un polymère PU à haut poids moléculaire présentant des propriétés mouillantes et dispersantes
remarquables pour les applications aqueuses à forte valeur ajoutée (par ex. peintures automobiles de série (OEM) et de retouche). Le Borchi®
Gen SN 95 est particulièrement efficace pour le broyage des noirs de carbone et des pigments organiques : en réduisant de façon significative
la viscosité des pâtes pigmentaires, il rend possible la production de systèmes avec une forte charge de pigments. Il ne contient aucun solvant
organique.
Le Borchi® Gen 0851 est à base d’un polymère PU à haut poids moléculaire. Il montre des résultats remarquables avec les pigments organiques et les
noirs de fumée dans les applications aqueuses haute performance. De plus, Borchi® Gen 0851 est très efficace pour la dispersion des pérylènes : fort
pouvoir colorant et excellent stabilité des pâtes pigmentaires. Il ne contient aucun solvant organique.
Le Borchi® Gen 1350 est un polymère à base de polyuréthane, particulièrement conçu pour les pigments d’oxyde de fer transparent dans des formulations
aqueuses. Il est compatible avec les émulsions alkydes, les émulsions acryliques linéaires et polyol.
Le Borchi® Gen 1350 assure une excellente intensité de coloration et un niveau de transparence supérieur.
Le Borchi® Gen 1252 est un polymère acrylique de haut poids moléculaire. Il est recommandé pour les pigments organiques et inorganiques dans les
applications à haute valeur ajoutée en phase aqueuse ou en phase solvant. Le Borchi® Gen 1252 empêche la sédimentation ; il permet ainsi une excellente
stabilisation des pigments, même avec des pigments de forte densité tels que le dioxyde de titane.
Le Borchi® Gen AP est un polymère non-ionique mouillant et dispersant. Il est particulièrement efficace pour la stabilisation de pigments inorganiques
dans les systèmes en phase aqueuse. En particulier en combinaison avec le Borchi® Gen 12, il convient très bien pour les pâtes pigmentaires. A cause
de son caractère acide (pH 1 - 2), en cas d’utilisation dans des liants sensibles aux acides, une neutralisation avec de l’ammoniaque ou une autre amine
devrait être réalisée.
Le Borchi® Gen WS un agent mouillant et dispersant non-ionique. Il convient pour les applications en phase aqueuse et en phase solvant. Il est utilisé
essentiellement dans les peintures en émulsion et dans la formulation de pâtes pigmentaires organiques. Dans des systèmes de pigments mélangés,
même en post-addition, le Borchi® Gen WS empêche effectivement les pigments de flotter et permet une intensification notable de la couleur. La durée
de vie est également allongée. Le Borchi® Gen WS contient des fonctions OH et peut donc se lier dans les systèmes de revêtements réticulés.
Le Borchi® Gen DFN est un agent mouillant et dispersant non-ionique destiné aux applications en phase aqueuse et en phase solvant. Il est utilisé
essentiellement dans les peintures en émulsion et dans la formulation de pâtes pigmentaires organiques. Dans des systèmes de pigments mélangés,
même en post-addition, le Borchi® Gen DFN empêche effectivement les pigments de flotter et permet une intensification notable de la couleur. La durée
de vie est également allongée. Le Borchi® Gen DFN contient des fonctions OH et peut donc se lier de façon covalente dans les systèmes de revêtements
réticulés.
Le Borchi® Gen ND plus est utilisé essentiellement comme agent mouillant et dispersant dans les revêtements industriels en phase solvant ou sans
solvant. Cependant, étant 100% actif, il peut aussi convenir pour les systèmes en phase aqueuse. De part sa structure anionique, il est particulièrement
adapté à la dispersion des pigments inorganiques. En outre, le Borchi® Gen ND éclaircit de façon significative les blancs et vernis contenant un siccatif
métallique coloré. Dans les systèmes PU bi-composants, la durée de vie en pot peut être prolongée par l’ajout de Borchi® Gen ND.
Le Borchi® Gen 0650 est un ester phosphorique neutralisé avec une amine. Il est recommandé pour les pâtes pigmentaires destinées aux systèmes de
peinture en phase aqueuse, en phase solvant et exempts de solvant. C’est un excellent agent mouillant et à faible dose, il facilite la dispersion des
pigments inorganiques et des pigments organiques hydrophiles. Il peut aussi être utilisé en post-addition pour limiter la migration horizontale des pigments
et améliorer la stabilité.
Le Borchi® Gen 0451 ne contient aucun solvant organique. Malgré sa masse moléculaire élevée, il est néanmoins coulant. C’est un excellent agent
mouillant et dispersant. De part sa solubilité universelle et sa compatibilité avec les liants, il peut être utilisé dans la plupart des systèmes de revêtements,
y compris les systèmes durcissant aux UV. Il est idéal pour la formulation de pâtes pigmentaires, en particulier avec les noirs de fumée et les pigments
organiques.
Le Borchi® Gen 1452 est un polyuréthane modifié, conçu pour la dispersion des pigments organiques et également des noirs de fumée pour les pâtes
pigmentaires.
Le Borchi® Gen 0755 a été développé pour les domaines d’applications de polarité moyenne à faible. Il présente une compatibilité accrue avec les
revêtements à base de solvants, les encres et les résines de broyage universelles courantes. Compte tenu des faibles quantités requises pour la
préparation des pâtes pigmentaires, son utilisation en phase aqueuse peut également être envisagée. Nous le recommandons pour les pigments
organiques et inorganiques et les noirs de carbone.
Le Borchi® Gen 12 est un agent mouillant dispersant respectueux de l’environnement, sans COV, sans APEO, à base de matières premières
renouvelables. Il contient 100% de matière active. Le Borchi® Gen 12 convient à la fois pour les systèmes aqueux et solvantés et assure une souplesse
du film remarquable. Comme le Borchi® Gen DFN, il contient des fonctions OH. Pour disperser les pigments inorganiques, particulièrement dans le cas
de préparation de pâtes pigmentaires, nous recommandons une combinaison avec le Borchi ® Gen ND plus (ratio 3:1) ou le Borchi® Gen AP (ratio 4:1).
Le Borchi® Gen 1251 est à base d’un polymère PU à haut poids moléculaire présentant des propriétés mouillantes et dispersantes remarquables pour
les applications solvantées à forte valeur ajoutée (par ex. peintures automobiles de série (OEM) et de retouche). Le Borchi® Gen 1251 contient 85% du
polymère actif en solution dans l’acétate de méthoxypropyle. Il est particulièrement efficace pour le broyage des noirs de carbone et des pigments
organiques: en réduisant de façon significative la viscosité des pâtes pigmentaires, il rend possible la production de systèmes avec une forte charge de
pigments.
Le Borchi® Gen 1051 est un autre agent dispersant à haut poids moléculaire pour les milieux solvantés. Il s’agit d’une solution d’un copolymère séquencé
à base de polyuréthane dans un mélange de solvants non aromatiques. Il est principalement destiné aux applications pour les revêtements industriels
deux composants à forte valeur ajoutée tels que les peintures automobiles de série et de retouche. Il présente une compatibilité optimale avec les
systèmes de liants de polarité moyenne.
Le Borchi® Gen 911 est un agent mouillant dispersant particulièrement recommandé pour les systèmes conventionnels à base de résines alkydes. La
combinaison de plusieurs ingrédients actifs assure non seulement des propriétés mouillantes et dispersantes mais aussi une stabilisation efficace des
pigments. Il empêche à la fois la ré-agglomération des pigments dispersés et la formation de sédiments durs.
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Postfach 40 04 06
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Decembre 2015
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