Epaississants pour émulsions

Texicryl - émulsions gonflables aux alcalis

Il s'agit de dispersions de polymères acryliques à fonction acide dans l'eau. Ils sont fournis à un pH faible et les groupes acides sur les chaînes de polymères doivent être neutralisés pour permettre au polymère de gonfler et d'épaissir. Dans des conditions acides, le polymère a une structure serrée, en forme de bobine, et après l'ajout d'alcali dans le système, le pH augmente et les groupes fonctionnels acides sur l'épaississant commencent à se dissocier. En conséquence, l'épaississant devient plus soluble dans l'eau et commence à se dérouler. Lorsque le pH augmente encore, le polymère adopte une structure à longue chaîne plus ouverte, ce qui entraîne un enchevêtrement des molécules d'épaississant les unes avec les autres. Il en résulte une augmentation de la viscosité, comme le montre le schéma ci-dessous :

Directives de formulation pour les Texicryl ASE

Les épaississants sont fournis à faible viscosité et généralement à 30 % d'extrait sec. Ils se mélangent facilement aux systèmes aqueux et, dans de nombreux cas, peuvent être ajoutés directement au système à épaissir, après ajustement du pH si nécessaire. Le pH final de la formulation épaissie doit généralement être compris entre 8,0 et 9,5 pour garantir une efficacité optimale de l'épaississement et le maintien d'une viscosité stable. En cas d'utilisation d'un alcali volatil tel que l'ammoniaque, il convient de veiller à éviter la perte de l'alcali et l'abaissement du pH, car il peut en résulter une réduction de la viscosité. Dans certains cas, il peut être nécessaire de diluer l'épaississant (jusqu'à 2:1 avec de l'eau) avant de l'ajouter à certains systèmes de latex afin d'éviter tout épaississement localisé et toute instabilité. Une autre option consiste à préparer un pré-gel lorsque la gélification localisée et l'instabilité peuvent poser problème. Dans ce cas, il est recommandé d'utiliser au moins deux volumes d'eau pour un volume d'épaississant, puis de procéder à une neutralisation afin d'obtenir un gel manipulable. Il faut également veiller à éviter l'entraînement d'air lors de la préparation d'un tel gel.

Texicryl - Émulsions alcalines gonflables modifiées hydrophobes (HASE)

Il s'agit de dispersions de polymères acryliques à fonction acide dans l'eau, comme les types d'ASE standard. Ils sont fournis à un pH faible et les groupes acides sur les chaînes de polymères doivent être neutralisés pour permettre la solubilisation du polymère. Les systèmes HASE comportent, en plus des groupes acides, des groupes hydrophobes à longue chaîne attachés à l'épine dorsale du polymère.

Ces groupes hydrophobes peuvent s'associer entre eux (formant des micelles analogues aux surfactants) et avec d'autres ingrédients hydrophobes dans un système formulé. En raison de ce comportement, les épaississants HASE sont souvent qualifiés d'épaississants associatifs.

Les multiples associations entre l'épaississant HASE et les divers ingrédients de la formulation ont un impact significatif sur les propriétés rhéologiques d'un système donné. Les épaississants HASE permettent généralement d'obtenir une rhéologie plus newtonienne que les épaississants ASE standard. Les épaississants HASE peuvent être conçus pour donner aux systèmes formulés des rhéologies allant de pseudoplastiques à relativement newtoniennes, en fonction de la nature de l'hydrophobe et de la conception du polymère.

Rhéologie et efficacité

Le graphique ci-contre indique le comportement rhéologique relatif des épaississants Texicryl de la gamme Scott Bader dans une formulation de peinture simple.

Texicryl 13-313 est un épaississant très efficace avec une viscosité élevée à faible cisaillement et d'excellentes caractéristiques de suspension des pigments. Il s'amincit assez fortement par cisaillement, mais présente des caractéristiques d'écoulement quelque peu différentes de celles d'un épaississant ASE standard.

Texicryl 13-317 présente un comportement d'amincissement par cisaillement beaucoup plus faible et donc un caractère plus newtonien, ce qui se traduit par des viscosités plus élevées dans les plages de taux de cisaillement moyens et élevés. L'utilisation de cet épaississant permet généralement d'améliorer l'écoulement et le nivellement, ainsi que la résistance des brosses et la formation du film.