Les différentes techniques de traitement de surface. UV curing

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Laure Rachel Ducharme
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1 Les différentes techniques de traitement de surface UV curing Professeur A. Périchaud, Catalyse 1

2 Pourquoi un traitement de surface? > Conférer de nouvelles propriétés de surface au matériau > tout en conservant les propriétés initiales du matériau de base (substrat) > et en assurant une continuité physique. 2

3 Nouvelles propriétés Par copolymérisation ou modification chimique on peut obtenir de nouveaux matériaux organiques Qui peuvent être extrudés, injectés pour fabriquer des objets modifiés dans la masse Mais on veut parfois conserver les propriétés de base du matériau et n en modifier que la surface. 3

4 Schéma de principe du traitement de surface Zone modifiée sans discontinuité physique Zone non modifiée du matériau Avant traitement de surface Après traitement de surface 4

5 Energies de Surface Polymères ES (mj.m -2 ) PTFE 19 Silicone 22 PP, PE 31 PMMA, PS 40 PET, PC 43 Epoxy, PA 46 5

6 Longueurs d onde des radiations électromagnétiques Rayons Rayons Rayons UV-visible Infrarouge ndes cosmiques gamma X radio Ultra Violet Visible Extrême Lointain Moyen Proche nm 6

7 Différentes technologies de traitement de surface > Chimiques oxydation chromique organo-métalliques primaires d adhésion > Mécaniques grattage sablage > Flammage > Rayonnements électromagnétiques décharges couronnes plasma froid bombardement électroniques rayons gamma rayons Ultra-Violet 7

8 DEFINITIN de l «UV CURING» L UV Curing représente une technologie de traitement de surface : - qui utilise la radiation électromagnétique (radiation U.V) - pour induire des changements chimiques et physiques à la surface de matériaux organiques (matériaux de base ou substrats) - par la formation de réseaux polymères réticulés. 8

9 La technologie UV curing Utilise la radiation UV de haute intensité pour polymériser une formulation. Le durcissement est réalisé presque instantanément. Les formulations utilisées peuvent être modifiées pour être compatibles avec toutes les types de méthodes d application comme spray, rouleau, imprégnation, «litho screen» et même gravure. Plusieurs types de substrats peuvent être traités (matériaux plastiques, bois, papier, textile, métal verre ). Les systèmes peuvent être formulés pour obtenir un large spectre de propriétés finales. 9

10 Avantages de la technologie UV Efficacité de surface Pas de relargage Durabilité Pas de dégagement de produits volatils Bas prix de revient du traitement Possibilité de modifier la formulation pour obtenir d autres propriétés particulières Bonne adhésion Dureté / flexibilité Résistance chimique 10

11 AUTRES AVANTAGES DE L UV CURING Composition liquide, sans solvants Baisse de la pollution Durcissement à la température ambiante Consommation réduite d'énergie Bonne productivité Bonne performance des produits Brillance et dureté élevées de la couche déposée Pas de durcissement prématuré dans l équipement Utilise des méthodes d applications conventionnelles Possibilité de synthétiser de nouveaux produits ayant des propriétés de surface améliorées. 11

12 Agents de greffage : > amorceurs de greffage (greffage direct) - Peroxydes organiques (hydroperoxydes, peroxyesters ) - Peroxydes inorganiques (couples redox) > agents de couplage (greffage indirect) - Silanes - rganométalliques 12

13 Amorceurs de greffage : Cl Cl A.G. n C Cl Cl + M UV n M-M-M-M-M-M-M- C n Cl Cl 13

14 Agents de couplage : H H H 3 Si Fonct. Fonct. Fonct. Fonct. Fonct. Fonct. Si Si Si Fonct. Si Si Si 14

15 Comparaison des 2 types de Photopolymérisation radicalaire Vitesse grande faible cationique xygène inhibition pas d inhibition Eau pas d inhibition inhibition Viscosité grande faible Coût bas modéré 15

16 Composition d une formulation photosensible > Monomère fonctionnalisé > Photoamorceur > Agent de greffage > Autres additifs - oligomère de réticulation - flexibilisateur - solvant réactif 16

17 Application du principe Formulation réactive M (monomère fonctionnalisé) Radiation UV M-M-M-M-M-M-M-M-M M-M-M-M-M-M-M-M-M M-M-M-M-M-M-M-M-M Nouveau matériau greffé en surface 17

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