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Contrôle qualité et R&D dans l’industrie des peintures et revêtements

Comprendre vos matériaux

Les instruments d’Anton Paar apportent des informations sur la structure, le comportement et la consistance de vos matériaux. Tous les types d’échantillons peuvent être analysés – liquides ou particulaires – à tous les stades, de la réception des matières premières aux produits intermédiaires et aux peintures, encres et revêtements finis (y compris les surfaces revêtues et peintes). Tous les appareils sont conçus pour simplifier la caractérisation de vos échantillons, qu’il s’agisse de poudres, de liquides ou de surfaces.

Anton Paar propose une gamme étendue d’instruments pour caractériser les peintures et revêtements tout au long de leur cycle de vie, des matières premières jusqu’au produit appliqué.

Trouvez votre solution

Les peintures et les revêtements présentent des défis spécifiques. Anton Paar propose une gamme de solutions permettant de mesurer les paramètres clés, des matières premières au produit fini.

 SolutionVotre avantageInstrument
DISPERSION/SUSPENSION - LIQUIDE
Le revêtement pour bois est trop fin ou trop épais pour l’application.Déterminez la viscosité du revêtement en effectuant des contrôles qualité rapides à vitesse constante afin d’adapter la consistance.Le revêtement pour bois ne coule pas et ne laisse pas de stries irrégulières sur la surface.
Le revêtement pour bois est trop fin ou trop épais pour l’application.Déterminez la viscosité à différents taux de cisaillement pour mieux comprendre la viscosité du revêtement au repos et pendant l’application.Utilisez les résultats pour ajuster le comportement d’écoulement du revêtement pour bois afin qu’il soit idéal à chaque étape de son utilisation.
La peinture se bloque pendant le pompage ou lors de l’application.Analysez le seuil d’écoulement de la peinture avec un rhéomètre ou un viscosimètre et abaissez ce seuil afin de réduire la force nécessaire pour initier l’écoulement de l’échantillon.Aucun temps d’arrêt de votre installation de production grâce à un processus de transport fluide et efficace pendant la production de peinture
La peinture murale produit une épaisseur de couche insuffisante ou présente un affaissement après application.Analyser la déstructuration et la récupération de la structure interne de la peinture afin d’ajuster la formulation.Votre peinture murale présente une épaisseur de couche humide suffisamment élevée et ne montre aucun affaissement.
La peinture automobile est trop épaisse pour la pulvérisation et produit de petites gouttelettes visibles qui entraînent une finition irrégulière.Analysez la viscosité de la peinture à des taux de cisaillement élevés (1,000 s-1 à 10,000 s-1) et ajustez les ingrédients.Vous avez l’assurance que votre produit présente la viscosité idéale pour les applications à fort cisaillement, par ex. la pulvérisation, le brossage, et qu’il offre une finition lisse.
Les pigments et les charges de la peinture architecturale se déposent pendant le stockage (à court terme).Analysez la viscosité à faibles taux de cisaillement (<1 s-1) et ajustez la formule.Utilisez les résultats pour modifier la formulation et éviter une sédimentation prématurée de la peinture. La stabilité est d’autant meilleure que la viscosité dans la plage de faible cisaillement est élevée.
La peinture présente une séparation de phases ou une sédimentation après un certain temps au repos (à long terme).Contrôlez la stabilité au stockage à l’aide d’un balayage en fréquence et ajustez votre formulation.La stabilité au stockage à long terme de votre peinture est garantie.
La peinture est trop fluide pour l’application à 50 °C.Déterminer et ajuster précisément la viscosité à la température définie.La peinture présente la formulation idéale pour les conditions d’application.
Le durcissement du revêtement époxy bicomposant se produit déjà pendant l’application.Analysez la viscosité pour déterminer quand elle a doublé par rapport à son état au début de la réaction. Grâce à cette information, vous pouvez ajuster la formulation du revêtement époxy.Votre revêtement époxy durcit au bon moment après la période d’application.
La peinture ne sèche pas après application dans des environnements à forte humidité.Ajustez l’humidité et la température de l’environnement de mesure pendant la caractérisation rhéologique de votre peinture.Votre peinture sèche dans des conditions prédéfinies de température et d’humidité.
Le revêtement sensible aux UV n’a pas durci comme prévu et la surface présente des rayures et des irrégularités. Simulez les réactions de réticulation avec différentes intensités de lumière UV tout en mesurant les propriétés rhéologiques.Un revêtement qui durcit en quelques secondes sous lumière UV et recouvre et protège parfaitement le matériau revêtu
Le film d’un revêtement pour bois est trop cassant ou trop souple après durcissement.Déterminer le comportement DMA du film et adapter la formulation.Élasticité suffisante du film et bonne finition du revêtement.
La peinture n’atteint pas l’aspect final souhaité (brillance de la peinture).Déterminer et ajuster la taille des particules de pigment.Un produit impeccable présentant la finition mate ou brillante souhaitée et racheté par le client final satisfait
La peinture ne présente pas l’intensité de couleur souhaitée.Mesurez et ajustez la taille des particules de pigment, car l’intensité de la couleur augmente lorsque la taille des particules diminue.Votre peinture présente exactement la bonne intensité de couleur et l’utilisateur est satisfait du résultat après application.
Le matériau présente un comportement de revêtement irrégulier.Déterminez la taille des particules de la peinture ou de la dispersion de revêtement afin d’identifier et de prévenir l’agrégation des particules avant le processus de revêtement.Comportement de revêtement uniforme
La dispersion présente une tendance indésirable à l’agrégation.Déterminez le potentiel zêta des particules de votre dispersion avec Litesizer afin d’améliorer votre formulation et de stabiliser vos processus de production.Accélérez le processus de production et évitez les rejets éventuels de lots précieux grâce à la détection précoce des problèmes de potentiel zêta.
POUDRE - SÈCHE
Les matières premières en poudre ne peuvent pas être pompées.Simulez l’aptitude au pompage de matières premières solides à l’aide d’une cellule pour poudre.Utilisez les résultats pour éviter les problèmes lors du transport et du stockage de matériaux pulvérulents.
Le revêtement en poudre ne durcit pas correctement ou ne peut pas être transporté pneumatiquement.Déterminer le comportement de fluidisation et de durcissement et corréler l’influence des agents d’écoulement sur la fluidisation ainsi que sur le processus de durcissement.Satisfaction client accrue grâce à des poudres faciles à appliquer et présentant un bon comportement de durcissement
Le revêtement en poudre ne paraît pas homogène.Analysez la distribution granulométrique avec un analyseur de taille de particules et optimisez-la pour obtenir l’aspect extérieur souhaité du revêtement en poudre.Le revêtement en poudre présente une grande durabilité et répond aux exigences visuelles.

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Vous n’avez pas trouvé le type d’échantillon que vous recherchez ? Anton Paar propose également une solution adaptée à votre problématique. Contactez-nous pour en savoir plus. 

Univers de la viscosimétrie et de la rhéométrie

Le comportement à l’écoulement et à la déformation est essentiel à la caractérisation des matériaux. Les viscosimètres et les rhéomètres sont les instruments adaptés pour déterminer si votre échantillon présente le comportement d’écoulement attendu.

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Caractérisation des particules

Anton Paar vous propose des instruments pour toutes ces applications, et bien plus encore – avec l’un des portefeuilles d’instruments de caractérisation des particules les plus complets au monde, auprès d’un seul et même fournisseur. Profitez de ce vaste choix et de plusieurs décennies d’expertise dans le domaine – le tout auprès d’un interlocuteur unique.

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Contrôle qualité et R&D pour peintures et revêtements

Viscosimètres

Les mesures de viscosité des peintures et des revêtements sont essentielles pour le contrôle qualité à chaque étape de la ligne de production. Elles permettent de vérifier la constance des matières premières à leur réception, fournissent immédiatement des informations sur l’aptitude d’un matériau à la mise en œuvre et au pompage, et aident à contrôler la constance des produits finis ainsi que leur conformité aux spécifications. Un viscosimètre rotatif tel que ViscoQC 100 ou 300 est couramment utilisé pour le contrôle qualité dans la production de peintures et répond à des normes telles que l’ISO 2555, l’ASTM D2196 et bien d’autres. Réalisez une mesure ponctuelle de la viscosité dynamique avec ViscoQC 100 pour un contrôle qualité rapide des revêtements, ou lancez une mesure multipoint de viscosité avec ViscoQC 300 afin de déterminer, par exemple, le comportement d’écoulement et le seuil d’écoulement de la peinture. Obtenez des résultats fiables avec un instrument autonome facile à utiliser doté de fonctions intelligentes :

  • Prêt à l’emploi dès le déballage
  • Fonction de mise à niveau numérique intégrée pour vérifier le bon alignement de l’instrument
  • Couplage magnétique pour monter et démonter le mobile d’une seule main
  • Reconnaissance automatique du mobile et de l’anneau de protection, avec contrôle numérique de l’alignement de l’instrument
  • TruMode pour les situations où la combinaison mobile/vitesse n’est pas connue
  • Régulation de température Peltier avec contre-refroidissement par air et T-Ready™, qui indique quand l’échantillon a atteint l’équilibre thermique

Le rhéomètre rotatif RheolabQC vous permet également d’étudier comment les échantillons se restructurent après cisaillement, afin d’adapter en conséquence votre méthode et vos paramètres de procédé. Grâce à la large gamme de systèmes de mesure disponibles pour RheolabQC, vous pouvez simuler les taux de cisaillement élevés typiques des applications de pulvérisation. Des mobiles Krebs dédiés, conformes à l’ASTM D562, permettent de mesurer la viscosité en unités Krebs (KU). Tous les systèmes de mesure sont automatiquement reconnus par Toolmaster afin d’éviter les erreurs de manipulation et d’améliorer la traçabilité.

Rhéomètres

Avec un rhéomètre, vous pouvez suivre l’évolution de la viscosité de votre peinture ou de votre revêtement sur plusieurs points de mesure. Vous obtenez rapidement des informations plus détaillées sur la déformation, le comportement d’écoulement et la structure de votre échantillon, afin d’adapter sans délai vos paramètres de procédé. Les rhéomètres permettent d’effectuer des mesures en modes rotationnel et oscillatoire. Le choix du rhéomètre dépend de l’application :

  • Pour étudier la déformation et le comportement d’écoulement d’un échantillon, utilisez MCR 53.
  • Pour caractériser la structure de l’échantillon, MCR 73 et MCR 93 sont recommandés.
  • Pour couvrir l’ensemble des besoins, du contrôle qualité de routine aux mesures avancées de recherche et développement, choisissez MCR 303 ou MCR 503.
  • Les MCR 53, 73 et 93, ainsi que les MCR 303 et 503, disposent d’accessoires spécifiques à l’application pour caractériser en détail les propriétés rhéologiques des échantillons de peintures et de revêtements.

Les rhéomètres Anton Paar disposent d’une large gamme d’accessoires et de systèmes de mesure pour répondre aux exigences de votre application. Choisissez parmi une gamme allant des rhéomètres d’entrée de gamme pour le contrôle qualité aux rhéomètres de R&D, tous reposant sur une même plateforme logicielle pour des processus de travail harmonisés, une prévention intégrée des erreurs et un gain de temps : 

  • Toolmaster : reconnaissance automatique du système de mesure et des accessoires
  • Raccord QuickConnect : montage du système de mesure d’une seule main
  • TruStrain : atteinte rapide du taux de cisaillement ou du niveau de déformation cible, sans dépassement. TruRate : contrôle précis de la déformation de l’échantillon, du taux de cisaillement ou de la contrainte, sans essai préalable
  • TruRay : éclairage de la surface de mesure sur tous les rhéomètres MCR pour visualiser clairement l’échantillon. 

Les rhéomètres peuvent également être équipés de cellules à poudre pour la rhéologie des poudres, afin de caractériser le comportement de vos matériaux pulvérulents. Ils peuvent servir aussi bien d’outil rapide de contrôle qualité que d’instrument d’analyse approfondie des poudres. Deux cellules à poudre différentes permettent d’analyser les poudres dans des états représentatifs du procédé, depuis l’état compacté et consolidé jusqu’à l’état totalement fluidisé. Vous pouvez ainsi simuler chaque étape du procédé, du mélange et du stockage au transport pneumatique et à la pulvérisation.

Granulomètres

La taille des particules influence l’aspect final, notamment la couleur, la brillance et l’opacité, ainsi que l’aptitude à la mise en œuvre des peintures, encres et revêtements. Les Litesizer DIF et DIA d’Anton Paar conviennent particulièrement au suivi de la taille des particules et de la distribution granulométrique, et permettent d’analyser aussi bien les poudres sèches que les particules en suspension. Litesizer DLS permet de mesurer le potentiel zêta pour évaluer la stabilité des formulations et la tendance à l’agglomération dans les dispersions, ainsi que la taille des particules dans la gamme nanométrique.

Analyseurs de surface spécifique, de taille des pores et de densité des solides

La surface spécifique des poudres est mesurée afin de mieux comprendre certains comportements clés des matériaux, tels que la concentration volumique critique en pigments (CPVC) et la formulation des dispersions. Les mesures de surface spécifique peuvent être réalisées avec les instruments des séries Nova ou Autosorb. Les mesures de densité réelle avec Ultrapyc (ASTM D5965) facilitent la formulation de mélanges et le calcul de l’épaisseur de film sec, du pouvoir couvrant et de la CPVC (ASTM D5965), ainsi que la détermination du pourcentage volumique de matières non volatiles dans les revêtements (ASTM D6093). Les mesures de densité tassée avec la série Ultratap 500 permettent d’évaluer rapidement les matériaux vierges et recyclés, notamment leur aptitude à l’écoulement.

Instruments de mesure de la surface spécifique

Série Autosorb

  • Détermination de la surface spécifique par adsorption de krypton
  • Méthode d’essai courante :
    • Surface spécifique BET (adsorption volumétrique cryogénique de gaz à très basse pression)
  • Accessoires :
    • Unité externe de préparation d’échantillons

    • Série Nova

    • Détermination de la surface spécifique par adsorption d’azote
    • Méthode d’essai courante :
      • Surface spécifique BET (adsorption volumétrique cryogénique de gaz à basse pression)

    ANALYSEURS DE MASSE VOLUMIQUE DES SOLIDES

    Série Ultrapyc
    • Détermination de la masse volumique réelle des pigments secs et des films de peinture
    • Méthodes d’essai courantes :
      • Pycnométrie à gaz pour la mesure de la masse volumique réelle des solides

    Série Ultratap 500

    • Détermination de la masse volumique apparente tassée de poudres à un seul composant et de mélanges
    • Méthodes d’essai courantes :
      • Masse volumique apparente tassée
    • Indice de Carr et rapport de Hausner
  • Accessoires :
    • Adaptateur grand volume
  • Enceinte insonorisée

    • ANALYSEURS GRANULOMÉTRIQUES

    Séries Litesizer DIF et DIA

    • Détermination de la taille des particules et de la distribution granulométrique dans les liquides et les échantillons secs par diffraction laser (Litesizer DIF)
    • Détermination de la taille et de la forme des particules dans les liquides et les échantillons secs par analyse d’image dynamique (Litesizer DIA)
    • Méthodes d’essai courantes :
      • Diffraction laser pour l’analyse de la taille des particules et de la distribution granulométrique (Litesizer DIF)
    • Analyse d’image dynamique de la taille et de la forme des particules (Litesizer DIA)
  • Accessoires :
    • Passeur d’échantillons
  • Sonicateur externe

    • Litesizer DLS

    • Mesure de la taille des particules et du potentiel zêta de dispersions liquides
    • Méthodes d’essai courantes :
      • Diffusion dynamique de la lumière (DLS) pour l’analyse de la taille des particules
    • Diffusion électrophorétique de la lumière (ELS) pour la mesure du potentiel zêta
  • Accessoires :
    • Système de dosage pour mesures automatisées en fonction du pH
  • Différents types de cuvettes

    • RHÉOMÈTRES POUR POUDRES

    Powder Flow Cell

    • Analyse du comportement des poudres à l’état fluidisé

    Powder Shear Cell

    • Analyse de l’écoulement des poudres avec contrôle de la température et de l’humidité

    VISCOSIMÈTRES ROTATIONNELS

    ViscoQC 100

    • Mesure en un point de la viscosité dynamique de liquides de faible à forte viscosité, pour un contrôle qualité rapide
      • Méthode d’essai courante :
        • Mesure de viscosité à un point
  • Géométries de mesure : mobiles relatifs (L/RH), mobiles DIN/SSA, mobiles à ailettes, tiges en verre
  • Toolmaster™* et couplage magnétique des mobiles**

    • ViscoQC 300

    • Mesure multipoint de la viscosité dynamique de liquides de faible à forte viscosité, pour un contrôle qualité rapide
      • Méthodes d’essai courantes :
        • Courbe d’écoulement/de viscosité
    • Détermination du seuil d’écoulement
    • Étude du comportement en fonction du temps
  • Géométries de mesure : mobiles relatifs (L/RH), mobiles DIN/SSA, mobiles à ailettes, tiges en verre
  • Toolmaster™* et couplage magnétique des mobiles**

    • RHÉOMÈTRES ROTATIONNELS

    RheolabQC
    • Essais rhéologiques rotationnels sur des matériaux allant de liquides à faible viscosité à des échantillons semi-solides
      • Méthodes d’essai courantes :
        • Essai rotationnel pour la détermination du seuil/point d’écoulement
    • Essai rotationnel de thixotropie à 3 intervalles (3iTT)
  • Géométries de mesure : cylindres et godets concentriques, cylindres à double entrefer, agitateurs, mobiles Krebs
  • Toolmaster™* et raccord rapide**

    • MCR 53/73/93

    • Essais rhéologiques rotationnels avec des systèmes de mesure à cylindres coaxiaux, plateaux parallèles et cône-plan, pour des échantillons allant de liquides à semi-solides
    • Essais rhéologiques rotationnels et oscillatoires avec des systèmes de mesure à cylindres coaxiaux, plateaux parallèles et cône-plan pour la quasi-totalité des types d’échantillons
      • Méthodes d’essai courantes :
        • Essai rotationnel pour la détermination du seuil/point d’écoulement
    • Essai rotationnel de thixotropie à 3 intervalles (3iTT)
    • Balayages en amplitude et en fréquence
    • Essai oscillatoire de thixotropie à 3 intervalles (3iTT)
  • Géométries de mesure : cône-plan, plateaux parallèles, géométries cylindriques
  • Toolmaster™* et raccord rapide**

    • RHÉOMÈTRES ROTATIONNELS ET OSCILLATOIRES

    MCR 303/503

    • Caractérisation des propriétés viscoélastiques des matières premières, des formulations et des produits finis, du contrôle qualité à la R&D
      • Méthodes d’essai courantes :
        • Mesures rotationnelles et oscillatoires sur des solides
    • Rhéologie des poudres
  • Géométries de mesure : montages pour solides adaptés aux films, fibres et barreaux, montages pour la rhéologie en extension
  • Toolmaster™* et raccord rapide**

    • MCR 703 MultiDrive

    • Caractérisation avancée des matériaux en R&D
      • Méthodes d’essai courantes :
        • Essais rotationnels et oscillatoires avancés avec une ou deux unités d’entraînement
    • Mesures DMA en modes torsion, traction, flexion et compression
  • Géométries de mesure : flexion 3 points, porte-à-faux, montages pour solides, géométrie sandwich en cisaillement
  • Toolmaster™* et raccord rapide**

    • * pour la reconnaissance et la configuration automatiques des outils de mesure, afin de faciliter la manipulation et de réduire les erreurs de l’utilisateur
    ** pour fixer ou remplacer facilement, d’une seule main, les mobiles, les rotors et les systèmes de mesure

    Applications

    Wiki Anton Paar

    Sur le Wiki Anton Paar, vous trouverez de nombreuses informations sur les bases de la viscosimétrie, ainsi que des calculateurs pratiques et des tableaux de viscosité pour vous familiariser avec la théorie. Le Wiki aborde également la rhéologie, avec un article d’introduction ainsi que des articles plus spécialisés sur la rhéologie des poudres, la thixotropie et la rhéologie des suspensions. Vous y trouverez également des bases théoriques sur la détermination du potentiel zêta, l’analyse granulométrique par diffraction laser, ainsi que sur la théorie BET et l’adsorption de gaz pour la détermination de la surface spécifique et de la taille des pores.

    Comprendre les poudres pour peintures et revêtements tout au long de leur cycle de vie afin d’améliorer leur comportement en mise en œuvre et leur qualité

    Les peintures et revêtements doivent répondre à des exigences élevées, compte tenu de la diversité de leurs applications, de leurs conditions d’utilisation et des matériaux qui les composent. Pour appréhender l’ensemble du cycle de vie des peintures et revêtements, il est nécessaire de mesurer et d’analyser les propriétés clés à chaque étape – des matières premières à réception, en passant par les étapes intermédiaires telles que le mélange, jusqu’au produit fini. Mais le cycle de vie ne se limite pas au produit fini. Le transport, le stockage de longue durée et l’aptitude à l’application sont des aspects essentiels, tout comme la durabilité et la résistance à la rayure une fois le revêtement appliqué. En développement comme en production, de nombreux paramètres influencent les procédés de fabrication et d’application et doivent être pris en compte, notamment la taille des particules, le potentiel zêta, la rhéologie des poudres, la surface spécifique et la densité réelle.

    • Identifier les paramètres clés des poudres
    • Comprendre pourquoi ces paramètres sont déterminants pour la stabilité et le comportement en mise en œuvre
    • Découvrir comment déterminer simplement ces paramètres
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    Time to evolve 14 – Optimisez la finition de vos peintures et revêtements

    Vous êtes-vous déjà demandé comment la composition de votre peinture influe sur la qualité de votre produit final ? Ce webinaire vous montrera comment mieux maîtriser le nivellement et la sédimentation. Vous découvrirez :

    • Le comportement rhéologique des peintures et revêtements
    • Les méthodes d’essai en rotation, notamment la détermination du seuil d’écoulement et de la thixotropie
    • L’interprétation des résultats d’essai et l’optimisation de la rhéologie des revêtements afin d’obtenir le comportement recherché lors de l’application
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    Maîtrisez l’écoulement de vos revêtements

    Vous êtes-vous déjà demandé comment rendre votre contrôle qualité plus efficace et plus fiable ? Ou comment la rhéologie peut vous aider à chaque étape de la R&D de vos revêtements ? Du contrôle qualité et du contrôle des procédés sur la ligne de production jusqu’aux mesures spécifiques dédiées au développement de nouveaux produits – inscrivez-vous dès aujourd’hui pour découvrir comment les rhéomètres et viscosimètres Anton Paar peuvent vous accompagner dans les domaines suivants :

    • Mesure de la viscosité
    • Détermination du seuil d’écoulement et du point d’écoulement
    • Étude de la déstructuration et de la restructuration
    • Étude du comportement pendant le durcissement et le séchage
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