[article]
| Titre : |
Formulation and optimization of radiation-curable nonisocyanate polyurethane wood coatings by mixture experimental design |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Forough Zareanshahraki, Auteur ; Vijay M. Mannari, Auteur |
| Année de publication : |
2021 |
| Article en page(s) : |
p. 695-715 |
| Note générale : |
Bibliogr. |
| Langues : |
Américain (ame) |
| Catégories : |
Analyse de variance En statistique, l'analyse de la variance (terme souvent abrégé par le terme anglais ANOVA : ANalysis Of VAriance) est un ensemble de modèles statistiques utilisés pour vérifier si les moyennes des groupes proviennent d'une même population. Les groupes correspondent aux modalités d'une variable qualitative (p. ex. variable : traitement; modalités : programme d'entrainement sportif, suppléments alimentaires ; placebo) et les moyennes sont calculés à partir d'une variable continue (p. ex. gain musculaire).
Ce test s'applique lorsque l'on mesure une ou plusieurs variables explicatives catégorielles (appelées alors facteurs de variabilité, leurs différentes modalités étant parfois appelées "niveaux") qui ont de l'influence sur la loi d'une variable continue à expliquer. On parle d'analyse à un facteur lorsque l'analyse porte sur un modèle décrit par un seul facteur de variabilité, d'analyse à deux facteurs ou d'analyse multifactorielle sinon. (Wikipedia)
Bois -- Revêtements protecteurs
Copolymère uréthane acrylate
Formulation (Génie chimique)
Oligomères
Plan d'expérience
PyrolyseLa pyrolyse est la décomposition ou thermolyse d'un composé organique par la chaleur pour obtenir d'autres produits (gaz et matière) qu'il ne contenait pas. L'opération est réalisée en l'absence d'oxygène ou en atmosphère pauvre en oxygène pour éviter l'oxydation et la combustion (L’opération ne produit donc pas de flamme). Il s'agit du premier stade de transformation thermique après la déshydratation.
Elle permet généralement d'obtenir un solide carboné, une huile et un gaz. Elle débute à un niveau de température relativement bas (à partir de 200 °C) et se poursuit jusqu'à 1 000 °C environ. Selon la température, la proportion des trois composés résultants est différente.
Résistance aux taches
Revêtements -- Analyse
Revêtements -- Séchage sous rayonnement
Revêtements organiques
Revêtements sans isocyanates
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| Index. décimale : |
667.9 Revêtements et enduits |
| Résumé : |
Radiation-curable urethane acrylates have been extensively used and successfully implemented in industrial wood coatings thanks to their capability to provide a balance of mechanical and chemical properties. However, isocyanates, one of the main building blocks in the conventional urethane acrylates, pose toxicity and health hazards both in the manufacturing and application, and therefore, are targeted for restricted use and limited occupational exposure in the impending environmental regulations. In this regard, this study presents the development of urethane acrylate oligomers using nonisocyanate approaches and their application in industrial wood coatings. Two acrylic-functional nonisocyanate polyurethane oligomers (NIPU-ACs), NIPU-AC-2 with longer urethane chains and higher flexibility and NIPU-AC-1 with shorter urethane chains, were synthesized as main building blocks of radiation-curable wood coatings. Next, a series of 20 wood coating systems were formulated using a D-optimal mixture experimental design methodology to find the optimized quaternary mixtures composed of the two synthetic NIPU-ACs, and trimethylolpropane triacrylate (TMPTA) and dipropylene glycol diacrylate (DPGDA) as reactive diluents. The results of the study revealed that at a constant 5 wt% of TMPTA, formulations rich in NIPU-AC-2 showed higher impact resistance, scratch resistance, and pull-off adhesion, which was attributed to the flexible structure of this oligomer. On the other hand, coatings including higher contents of NIPU-AC-1, which induces higher crosslink density (XLD) to the system, demonstrated higher Tg and pendulum hardness. Evaluation of the optimal coatings not only validated the predictability of models, but also determined that the coatings have promising stain and abrasion resistance, and good thermal stability. The results show that NIPU-ACs developed in this study have excellent potential as an alternative to conventional urethane acrylates in the development of low-VOC and sustainable industrial wood coatings. |
| Note de contenu : |
- EXPERIMENTAL : Materials - Methods - Formulation and curing of the wood coatings - Evaluation of the coatings - Optimization process
- RESULTS AND DISCUSSION : Characterization of NIPU-AC oligomers - Testing and evaluation of the wood coatings - Evaluation of the optimal wood coatings
- Table 1 : Formulation matrix for D-Optimal mixture design of experiment
- Table 2 : Criteria defined for optimal wood coatings
- Table 3 : Physical characteristics of the NIPU-AC oligomers
- Table 4 : General properties and Tg of the developed wood coatings
- Table 5 : Composition of the optimal coatings using the defined criteria
- Table 6 : General properties of the optimal coatings
- Table 7 : Stain resistance of optimal wood coatings as per ASTM D2571 and ASTM D3023
- Table 8 : Thermal degradation characteristics of optimal coatings from TGA
- Table 9 : ANOVA analysis of solvent resistance of the wood coating compositions
- Table 10 : ANOVA analysis of Tg of the wood coating compositions
- Table 11 : ANOVA analysis of pendulum hardness of the wood coating compositions
- Table 12 : ANOVA analysis of scratch resistance of the wood coating compositions
- Table 13 : ANOVA analysis of impact resistance of the wood coating compositions
- Table 14 : ANOVA analysis of pull-off adhesion strength of the wood coating compositions |
| DOI : |
https://doi.org/10.1007/s11998-020-00453-x |
| En ligne : |
https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s11998-020-00453-x.pdf |
| Format de la ressource électronique : |
Pdf |
| Permalink : |
https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=35923 |
in JOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH > Vol. 18, N° 3 (05/2021) . - p. 695-715
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Ajouter le résultat dans votre panier Affiner la rechercheAcrylic monomers for radiation-cured adhesives and coatings in ADHESIVES AGE, Vol. 37, N° 4 (04/1994)
Les peintures aqueuses à haute performance / Paris : AFTPVA (1996)
