Le vernis rapide à séchage AIR

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Description détaillée

Ces vernis bénéficient en plus d'un temps de séchage extrêmement court : en fonction des fabricants, on retrouve en moyenne les performances suivantes : hors poussière après 5 minutes à température ambiante, et sec à cœur de 5 à 10 minutes à 60°C ou encore 10 à 15 min à 45°C.
La capacité de séchage à l'air libre du vernis laisse rend la cabine d'application plus disponible, le peintre gagne ainsi un temps précieux pour accroître ainsi son rendement et sa productivité.
Ce séchage permet au vernis de passer de l'état liquide à solide très rapidement : il diminue ainsi le risque d'inclusion de poussière ou autre corps étranger. Le temps d'attente pour appliquer les étapes de polissage afin de rectifier les défauts de surface éventuels (coulures, grains, etc.) est considérablement réduit et, avec lui, le temps de main-d'œuvre.
Le liant utilisé est le plus souvent un alkyde modifié uréthane : résine alkyde ayant été chimiquement modifiée pour obtenir plus de souplesse et de résistance chimique. C'est le liant le plus utilisé dans tous les vernis polyuréthanes.
Le séchage rapide à l'air ambiant est possible grâce à l'ajout de siccatifs (naphtéates, décanoates, ou oxycarboxylates…) qui permettent une oxydation rapide de cet alkyde–uréthane.
 

Le séchage par l'oxygène de l'air est un des plus anciens processus de formation du film. Les liants séchant par oxydation sont caractérisés par la présence, dans leur chaîne macromoléculaire, de doubles liaisons. Après l'évaporation des solvants, la réaction de séchage se poursuit par l'addition d'oxygène sur les doubles liaisons.  Ce phénomène est accéléré par l'adjonction de catalyseurs appelés siccatifs. La formation du film se fait sans apport d'énergie (chaleur).
Le siccatif de séchage joue un rôle de catalyseur afin d'améliorer le durcissement du vernis. Cet accélérateur de séchage est un excellent compromis entre un séchage à cœur en profondeur et un séchage de surface progressif.
 Exemples de vernis rapide à séchage à air ambiant utilisés en réparation automobile :

Dans le jargon technique des peintres, il est d'usage de désigner tous les types de résines alkydes sous le terme simplifié de «résines synthétiques». En fait, ce terme générique englobe plus précisément toutes les résines de fabrication synthétique et donc, par exemple aussi, l'ensemble des résines acryliques, PUR ou époxy. Les résines alkydes étant les premières résines synthétiques, également produites en masse, de l'histoire des vernis, l'appellation «résine synthétique» est toujours d'usage pour désigner les résines alkydes.
Au point de vue chimique, les résines alkydes sont ce que l'on appelle des esters composés d'alcools polyvalents (glycérol ou pentaérythritol) et d'acides organiques (acide phtalique et acides gras insaturés).

Le vernis à séchage rapide à l'air ambiant est principalement composé de résines alkydes modifiées uréthane (alkyde-uréthane). La fraction à séchage physique de la molécule de résine alkyde des alkydes-uréthanes contient des groupements uréthane formés durcissant aux isocyanates.

Les acides insaturés des résines alkydes-uréthanes contiennent des doubles liaisons réactives et conjuguées avec des siccatifs, qui peuvent ainsi réticuler avec des liens d'oxygène.

Sans ces siccatifs (accélérateurs de séchage), les films de résine alkyde modifié uréthane ne pourraient guère sécher complètement du jour au lendemain. Un contrôle du séchage est possible par le formulateur, qui choisit judicieusement parmi les différents siccatifs.

Certains atouts des peintures PU à 2 composants, comme par exemple la résistance à l'eau, la dureté ou la résistance aux rayures, sont nettement meilleurs dans le cas de l'alkyde-uréthane en comparaison avec la résine alkyde pure, ce qui contribue à améliorer la qualité des revêtements.

Le séchage oxydatif se fait de haut en bas. Des couches trop épaisses ou l'application à un stade prématuré de la couche suivante préviennent une absorption d'oxygène par les couches inférieures de peinture qui restent ainsi très longtemps molles tandis que la couche supérieure durcit normalement. Ce phénomène provoque des différences de tension qui, à leur tour, peuvent aboutir à un frisage.

Exemples de quelques composants présents dans un mélange AIR AS (FDS SIKKENS) :

Acrylate : Les monomères acrylates sont un groupe d'esters faisant partie des vinyles, car renfermant une double liaison carbone-carbone. Ils sont utilisés pour former des polyacryliques qui ont de multiples usages.

Méthacrylate : Les méthacrylates sont des monomères pouvant former des polymères organiques, les polyméthacrylates comme le polyméthacrylate de méthyle (PMMA).

Polysorbate 80 : Surfactant, émulsifiant : un tensioactif ou agent de surface est un composé qui modifie la tension superficielle entre deux surfaces.

Acide alpha-hydroxylé : un vernis contenant des polymères hydroxylés donne un feuil très résistant, transparent et parfaitement non jaunissant

PEDA : (sébaçate de bis(1,2,2,6,6-pentaméthyl-4-pipéridyle)) : stabilisant contre la dégradation des polymères induite par le rayonnement ultraviolet solaire (additif anti-UV).

Isocyanate : Pour la fabrication des polyuréthanes. Les polyuréthanes obtenus à partir de diisocyanates aromatiques sont relativement plus stables que ceux issus de diisocyanates aliphatiques.

Naphtaléate : siccatif, accélérateur de séchage par oxydation.

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Méthodes et pratiques

- Appliquer deux couches simples, laisser un temps d'évaporation de 3-5 minutes à 20 ° C entre les couches.
 - Prévoir un temps d'évaporation de 3-5 minutes à 20 ° C
- Au cas où les surfaces sont plus grandes, le temps d'arrêt entre les couches est minimal.
 - Recouvrable avec le même vernis après un cycle de séchage complet. Le ponçage devient nécessaire après 24 heures

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Impact sur les compétences en atelier

Compétences génériques :

• Savoir préparer et appliquer les vernis.
• Connaître les différentes techniques d'application et de séchage des vernis.
• Connaître le matériel d'application.

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Exemple d’outillage approprié

Le matériel le plus souvent préconisé pour appliquer ce type de vernis est un pistolet "semi-basse" pression LVHP (Low Volume High Pressure en anglais); compromis entre le pistolet conventionnel et le HVLP.
 

L'application du vernis à séchage air doit se faire dans une cabine de peinture répondant aux normes en vigueur. Le séchage par étuvage n'est pas impératif.