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Investigations on the effect of reactive surfactants on latex film microstructure and properties via tracer diffusion

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Perfectionnement des procédés et de la performance en revêtement polymère

Les couches polymères sont largement utilisées dans les revêtements, les peintures et les adhésifs. Des chercheurs financés par l'UE ont mis au point de nouveaux composés visant à améliorer la formation de couches et la performance tout en minimisant l'usage de matériaux dangereux.

Technologies industrielles

La formation de couches à partir de systèmes polymériques à base de dispersion aqueuse est devenue la méthode de traitement privilégiée pour minimiser l'émission des composés organiques volatils (COV) produits à partir de solvants organiques. Le traitement nécessite l'utilisation de composés pour réduire la tension superficielle de l'eau (surfactants) afin d'améliorer la stabilité. Néanmoins, les surfactants tendent à occasionner des problèmes de performance dans la phase finale de revêtement en raison de leur tendance à former des grappes de surfactants. Récemment, des surfactants dits réactifs (les surfmères) qui sont attachés chimiquement à une couche à base d'eau formant des dispersions de polymères (latex) durant la synthèse ont servi à inhiber la formation de grappes tout en préservant la stabilité. Cependant, la plupart des études se sont concentrées sur la performance macroscopique des revêtements suite à l'utilisation de surfmère alors que l'étude de la microstructure de la solution au niveau moléculaire et du comportement au séchage a été plutôt limitée. Des chercheurs européens ont lancé le projet LATEX FILM Formation pour combler ce manque de connaissance et ouvrir la voie à d'autres fonctionnalités des revêtements polymères. Les chercheurs ont procédé à une synthèse de deux surfmères structurellement similaires au surfactant standard que l'on trouve sur le marché. Le surfmère de sulfonate, dont le précurseur était une ressource renouvelable (un ingrédient de la résine appelée en anglais cashew nut shell liquid, ou CNSL, et contenue dans la coque), a été caractérisé pour la période concernée. Les essais ont révélé des caractéristiques améliorées (en particulier, une concentration micellaire critique plus faible) du surfmère de sulfonate par rapport à la norme de l'industrie et la capacité de former des dispersions de latex stables, soutenant sa viabilité en tant que solution alternative de surfactant. En outre, le revêtement produit en utilisant du surfmère de sulfonate a présenté des fonctionnalités innovantes et attrayantes. Les chercheurs ont mis au point un modèle de structure moléculaire détaillé du copolymère qui a donné un aperçu des rapports structure-fonction et devrait jouer un rôle important dans le développement de nouveaux surfmères. La poursuite des travaux de recherche devrait mener à d'autres surfmères améliorés basés sur des ressources renouvelables. L'exploitation des résultats a le potentiel de réduire davantage les émissions de COV et d'améliorer la fonctionnalité et la performance des revêtements polymères.

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