Etude théorique et expérimentale du séchage et de la réticulation sous rayonnement infrarouge d'une peinture de type epoxy-amine à base aqueuse sur support métallique

Experimental study and modeling of the infrared drying and curing of a waterbased epoxy-amine coating on iron support

• Auteur / Autrice : Denise Blanc
• Direction : Julien Andrieu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Génie des procédés
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Julien Andrieu

Mots clés

Mots clés contrôlés

Peinture-émulsion

Films liquides (physique)

Résines époxydes

Rayonnement infrarouge

Réticulation (polymérisation)

Résumé

Les cinetiques de reticulation et de sechage d'une peinture modele de type epoxy-amine a base aqueuse ont ete etudiees sous rayonnement infrarouge court. Cette peinture a ete formulee au laboratoire. Elle se presente en deux pots, sous forme d'une emulsion de monomeres epoxy de type dgeba, d'une part, et d'un durcisseur de type amine primaire, d'autre part. Differentes methodes classiques d'analyse ont ete utilisees pour l'etude de la reticulation. Ces methodes ont ete adaptees a l'etude de films en couche mince (entre 50 et 150 m). De plus, une methode moins classique, la microdielectrometrie nous a permis de suivre l'evolution de la polymerisation en continu et in situ a l'interieur de l'etuve. Nous avons decrit l'influence de l'eau sur la polymerisation. Un modele auto-catalytique de deuxieme ordre a permis de decrire correctement la cinetique de polymerisation. Les constantes cinetiques sont du meme ordre de grandeur que celles issues de la litterature. Par ailleurs, un sechoir a ete mis au point au laboratoire pour l'etude de la cinetique de sechage sous rayonnement infrarouge. Nous avons etudie l'influence de differents parametres sur la cinetique d'evaporation de l'eau sous rayonnement infrarouge pur (densite de flux, epaisseur du film, vitesse de montee en temperature. . . ). L'influence de la vitesse de l'air en sechage mixte a egalement ete observee. Un modele diffusif obeissant a la loi de fick nous a permis de simuler correctement les phenomenes etudies. Un bilan thermique global a permis de modeliser l'evolution de la temperature. Le coefficient de diffusion de l'eau dans le film de peinture depend de la temperature et de l'humidite. La dependance en temperature de type arrhenius montre une energie d'activation de 26,4 kj. Mol#-#1. Cette valeur est du meme ordre de grandeur que les valeurs de la litterature.