Amélioration de la stabilité de peintures recyclées par ajout d'agents dispersants

Improving the stability of recycled paints by adding dispersing agents

• Auteur / Autrice : Jessie Jacob
• Direction : Stéphane Grelier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Polymères
• Date : Soutenance le 15/12/2022
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (Bordeaux)
• Jury : Président / Présidente : Frédéric Peruch
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Blandine Chorein-Druette, Maïlys Grau
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Gérard Bacquet, Maud Save

Mots clés

Mots clés contrôlés

Stabilité

Dispersants

Recyclage

Peinture acrylique

Mots clés libres

Stabilité

Peintures

Peintures recyclées

Agents dispersants

Stability

Paints

Recycled paints

Dispersing agents

Résumé

Face à l’urgence climatique et environnementale, il est nécessaire de passer d’un modèle d’économie linéaire à circulaire où les déchets deviennent des ressources. Cette vision s’est concrétisée dans le secteur des peintures acryliques en phase aqueuse : les rebuts de peintures sont reformulés pour être transformés en peintures neuves. Cependant, leur formulation originale ne prend pas en compte cette possibilité de recyclage et de seconde vie. La durée de vie des peintures recyclées doit donc être étendue en augmentant leur stabilité.Les agents dispersants présents dans la peinture sont l’un des paramètres clé pour assurer une bonne stabilité. L’objectif de cette thèse est d’améliorer la stabilité de peintures recyclées acryliques en phase aqueuse en ajoutant des agents dispersants en post-addition. La stabilité des peintures a été déterminée selon différentes méthodes : étude de l’indice d’instabilité par photo-centrifugation, évaluation visuelle du surnageant à 50 °C et analyse du paramètre tan δ. Ces résultats ont été corrélés avec un test en conditions réelles, à savoir l’évaluation du surnageant après plusieurs mois de stockage à 25 °C.Les agents dispersants peuvent également impacter d’autres propriétés de la peinture telles que la couleur, l’opacité, la brillance, le comportement rhéologique, l’adhérence et la résistance à l’abrasion humide. Toutes ces propriétés ont été évaluées après ajout des agents dispersants afin de vérifier qu’elles ne sont pas détériorées. Ces travaux de thèse ont montré une amélioration de la stabilité des peintures recyclées en ajoutant des agents dispersants convenablement sélectionnés en post-addition, avec un impact minime sur les autres propriétés.

Facing the climate and environmental emergency, it is necessary to move from a linear economy model to a circular one where waste becomes a resource. This vision has become a reality in the waterborne acrylic paint sector: paint waste is reformulated to be transformed into new paint. However, their original formulations do not take into account this possibility of recycling and second life. The lifespan of recycled paints must therefore be extended by increasing their stability.The dispersing agents present in the paint are one of the key parameters to ensure a good stability. The objective of this thesis is to improve the stability of recycled waterborne acrylic paints by adding dispersing agents in post-addition. The stability of the paints was determined by different methods: study of the instability index by photo-centrifugation, visual evaluation of the supernatant at 50 °C and analysis of the tan δ parameter. These results were correlated with real conditions, by evaluating the supernatant after several months of storage at 25 °C.Dispersing agents can also impact other paint properties such as color, opacity, gloss, rheological behavior, adhesion and wet abrasion resistance. All these properties were evaluated after the addition of the dispersing agents to verify that they were not deteriorated. This thesis work showed an improvement in the stability of recycled paints by adding dispersing agents appropriately selected in post-addition, with minimal impact on the other properties.