Le lithopone a été mis au point dans les années 1870 comme substitut du carbonate de plomb (blanc de plomb), dans le but de pallier ses inconvénients de toxicité et de mauvaise résistance aux intempéries. En quelques années, le dioxyde de titane a supplanté le lithopone pour devenir le pigment blanc (PW6) par excellence de l’industrie et le pigment inorganique le plus vendu au monde. Cependant, le titane est un produit dont le prix est sujet à de fortes variations en raison de la disponibilité du produit. Ces augmentations de prix affectent la compétitivité des produits finis. La recherche d’une alternative au dioxyde de titane a donc généré diverses possibilités pour optimiser son utilisation.
Le lithopone, une alternative au dioxyde de titane
Le lithopone est un pigment blanc (PW5) co-précipité à partir de dissolutions de sels de zinc et de baryum selon la réaction suivante :
ZnSO4 – BaS ➔ BaSO4*ZnS
Grâce à ses propriétés rhéologiques et optiques, le lithopone 30% offre des avantages à la fois techniques et économiques pour la substitution du dioxyde de titane dans différentes applications. Parmi ces avantages, il a été observé que le lithopone 30% possède des propriétés algicides dans les peintures ce qui apporte une plus grande protection au revêtement.
Des études ont été réalisées tant avec des peintures émulsionnées qu’avec des peintures en poudre. Dans les deux cas, nous observons des résultats très clairs sur la façon dont l’utilisation du Lithopone 30% réduit l’apparition d’algues dans la peinture une fois celle-ci appliquée (voir photos).
Le lithopone 30% est conforme à la fois au règlement REACH et au Indirect Food, ainsi qu’à de nombreuses réglementations européennes en matière de jouets, d’emballages, de résines, etc…
Il peut être utilisé dans les applications suivantes: les peintures, les encres, les plastiques, les élastomères, le papier, les mastics, les adhésifs…
Substitution partielle du dioxyde de titane dans les peintures liquides
Le lithopone 30% a un pouvoir couvrant inférieur à celui du dioxyde de titane. C’est pourquoi le lithopone 30% ne le peut substituer que partiellement, entre 5 et 40%.
En dessous de 20% de substitution, il est recommandé de remplacer 1 kg de TiO2 par 1 kg de lithopone.
Au-delà de 20%, il est recommandé de remplacer 1 kg de TiO2 par 1,3 kg de lithopone 30%.
Dans le but d’obtenir la même teneur en solides, il faut réduire la charge de plus grande taille et le liant si nécessaire.
Cela permet de réduire les coûts, d’augmenter la résistance du film et d’améliorer les propriétés fongicides et algicides.
Exemple de substitution partielle de dioxyde de titane par du lithopone 30% dans une peinture liquide
| Composant |
|---|
| Eau | ||||
| Agent épaississant | ||||
| Agent dispersant, acrylique | ||||
| Lithopone | ||||
| TiO2 | ||||
| CaCO3 | ||||
| Agent liant | ||||
| Additifs (biocide, corr. pH, antimousse, etc.) |
Le lithopone dans les plastiques et les mélanges-maîtres
Le lithopone 30% augmente le rendement de l’extrudeuse et réduit les coûts de traitement, améliore la qualité et convient aux mélanges-maîtres pour injection de polyoléfines, ABS, polycarbonate, polypropylène, polyéthylène, polystyrène, films monocouches, films multicouches et pour les mélanges-maîtres blancs, colorés et charges. La combinaison de lithopone 30 et de TiO2 permet d’améliorer les propriétés mécaniques, notamment avec des valeurs d’allongement plus élevées et une meilleure résistance aux chocs.
Le lithopone 30% appliqué dans le mélange-maître présente une pureté maximale, une bonne opacité et une résistance raisonnable à la lumière.
En dessous de 10% de substitution, il faut remplacer 1 kg de TiO2 par 1 kg de lithopone 30%.
Au-delà de 10%, il faut remplacer 1 kg de TiO2 par 1,3 kg de lithopone 30%, en réduisant la quantité de polymère en conséquence.
Exemple de substitution partielle de dioxyde de titane par du lithopone 30% dans un mélange-maître blanc
| Polymère | ||||||
| TiO2 | ||||||
| Lithopone | ||||||
| Additifs | ||||||
| Composition totale % | ||||||
| Cendres % |
Le lithopone dans les élastomères naturels et synthétiques
Le lithopone 30% est une alternative parfaite au dioxyde de titane dans tous les élastomères naturels et synthétiques pigmentés, car il est non abrasif et extrêmement résistant aux acides.
Le lithopone 30%, dans n’importe quel type de caoutchouc, permet non seulement de réduire les coûts de substitution partielle du TiO2 mais aussi d’augmenter la production industrielle et d’accroître la durabilité ainsi que la résistance thermique et mécanique du produit fini.
Le lithopone dans les mastics, les adhésifs, les joints et les produits d’étanchéité
Le lithopone 30% est la solution parfaite pour la substitution partielle du TiO2 dans les mastics, en raison de sa nature très douce et de ses propriétés de rétrécissement quasi nulles.
Il constitue une bonne alternative au dioxyde de titane quand il faut une résistance plus élevée aux acides, comme c’est le cas dans les joints adhésifs et les produits d’étanchéité.
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