RDC PhD 8 – Développement d’un système de finition polymérisé aux UV super-performant

Problématique

Lors de la polymérisation de revêtements contenant de hautes teneurs en solides photo-polymérisable, la présence de pigments, de charge, l’effet inhibitoire de l’oxygène ou bien la faible pénétration de la lumière UV sont des facteurs limitant l’épaisseur des films (Studer 2003, Awokola 2003). Ils peuvent aussi avoir une influence néfaste sur l’apparence du revêtement (jaunissement, …). Ainsi, pour offrir une bonne protection du bois, donc un système de finition d’épaisseur suffisante, il est d’usage d’appliquer plusieurs couches de revêtements. Selon les manufacturiers de couvre-planchers, jusqu’à 10 couches peuvent être appliquées. Ces restrictions impliquent la mise en place de lignes de production en série très longues augmentant ainsi les coûts de production.

L’objectif de la recherche

L’objectif de la recherche est de contrer cet effet inhibitoire et de pouvoir photo-polymériser des revêtements de protection pour le bois en une seule couche épaisse sans modifier l’apparence ni la performance mécanique. Différentes stratégies seront employées, afin de parvenir à préparer les systèmes requis :

• Des composés permettant de limiter l’inhibition par l’oxygène (thiols, éthers, silanes, boranes, etc.) (Ligon 2013) seront ajoutés au système.
• Du point de vue procédé, la photo-polymérisation via Inert Coater et l’aspect final après laser roll seront évaluées (Sorbini, Cefla finishing)

Le couplage des stratégies de formulation et de procédé permettra de déterminer l’épaisseur maximale pouvant être appliquée et polymérisée en une seule couche.

Méthodologie

Afin d’augmenter l’épaisseur des revêtements plusieurs approches seront étudiées :

• Sélection des formulations ayant la meilleure apparence et les meilleures propriétés mécanique
• Optimisation des procédés d’application pour l’augmentation de l’épaisseur
• Études des systèmes limitant l’action inhibitrice de l’oxygène

Applications potentielles et retombées industrielles

Le but de ce projet est de pouvoir, à terme, optimiser les lignes d’application des finitions du bois en appliquant une seule couche de finition épaisse. Ainsi, ce projet pourrait permettre une réduction des temps et des coûts de production.

 

aurelien.hermann.1@ulaval.ca