SYLOWHITE SM 405

Les chimistes des revêtements et les spécialistes des encres privilégient systématiquement le Sylowhite SM 405 par rapport au kaolin naturel calciné, au carbonate de calcium broyé ou précipité (GCC / PCC), au talc naturel, à la terre de diatomées contenant de la cristobalite et aux silices pyrogénées ou précipitées classiques non traitées, car le Sylowhite SM 405 est 100 % amorphe (totalement exempt des dangers liés au quartz ou à la cristobalite cristallins respirables), présente une blancheur ISO exceptionnellement élevée (>= 96 % à 98 %) et apporte une stabilité thixotrope anti-sédimentation qui réduit les besoins en épaississants associatifs ou cellulosiques. De plus, contrairement aux charges minérales naturelles grossières qui dégradent la résistance au frottement humide et augmentent l'encrassement extérieur, la structure dure d'aluminosilicate synthétique et le pouvoir tampon alcalin (pH 9.5 à 11.0) du Sylowhite SM 405 améliorent la lavabilité, la résistance à l'abrasion humide DIN EN ISO 11998, la stabilité de la viscosité au stockage et la durabilité face aux intempéries.

Fourni par Ataman Kimya sous forme de poudre micronisée blanc éclatant, inodore et fluide (SiO2 ~66 % à 74 %, Al2O3 ~9 % à 13 %, Na2O ~6 % à 9 %, MgO ~1 % à 4 %, masse volumique réelle du squelette ~2.0 à 2.1 g/cm3, absorption d'huile ~110 à 160 g/100 g et finesse de broyage Hegman ~5.5 à 6.5), le Sylowhite SM 405 se disperse aisément dans les disperseurs Cowles rapides classiques sans nécessiter de broyage prolongé à billes. Le choix du taux optimal de substitution du TiO2 (15 % à 25 % en masse) et de l'équilibre de la concentration pigmentaire volumique (PVC) avec le Sylowhite SM 405 permet aux fabricants de peintures et d'encres de réaliser des économies substantielles de matières premières et de sécuriser leur chaîne d'approvisionnement sans compromettre l'opacité, la blancheur ou la rhéologie d'application.

Numéro CAS : 1344-00-9 (Acide silicique, sel d'aluminium et de sodium ; aluminosilicate de sodium / silicoaluminate de sodium ; également associé aux qualités synthétiques amorphes de silicate de sodium, magnésium et aluminium modifiées par le magnésium sous CAS 1344-01-0 / CAS 12040-43-6 et aux précurseurs de gels silice-alumine amorphes ; exempt à 100 % de silice cristalline CAS 14808-60-7)
Numéro CE : 215-684-8 (EINECS 215-684-8 pour l'acide silicique, sel d'aluminium et de sodium ; aluminosilicate de sodium amorphe synthétique enregistré sous REACH dans l'UE)
Formule moléculaire : Na2O · Al2O3 · xSiO2 · yMgO · zH2O ou NaxMgv[(AlO2)x(SiO2)y] · zH2O (Réseau synthétique amorphe précipité de silicate de sodium, aluminium et magnésium dont la composition typique en oxydes sur base sèche est d'environ 66 %–74 % de SiO2, 9 %–13 % de Al2O3, 6 %–9 % de Na2O et 1 %–4 % de MgO en masse)
Masse moléculaire : Réseau inorganique polymérique amorphe d'aluminosilicate (sans objet en tant que monomère distinct ; masse de formule de l'unité empirique représentative Na2O·Al2O3·12SiO2 ~885.0 g/mol ; masses molaires des oxydes constitutifs : SiO2 = 60.08 g/mol, Al2O3 = 101.96 g/mol, Na2O = 61.98 g/mol, MgO = 40.30 g/mol)
Nom INCI : SODIUM SILICOALUMINATE / SODIUM MAGNESIUM ALUMINUM SILICATE (Utilisé pour certaines déclarations de poudres cosmétiques et de soins personnels ; principalement une charge fonctionnelle d'extension du TiO2 pour peintures architecturales, revêtements industriels et encres d'impression)
Numéro E : E554 (Le silicate d'aluminium sodique de qualité alimentaire est désigné E554 dans l'Union européenne et autorisé selon US FDA 21 CFR 182.2727 / 21 CFR 175.105 / 175.300 / 176.170 pour les revêtements, adhésifs et cartons en contact alimentaire indirect ; le Sylowhite SM 405 est fabriqué spécifiquement comme charge pigmentaire fonctionnelle technique pour revêtements, encres, papiers et polymères)
Point de fusion : > 1,000 à 1,250 °C (> 1,832 à 2,282 °F ; solide aluminosilicaté inorganique amorphe réfractaire qui ramollit et se vitrifie au-delà de 1,050 à 1,250 °C sans point de fusion cristallin net ; thermiquement stable à toutes les températures de cuisson des revêtements de bobines, revêtements en poudre et émaux jusqu'à 350 °C)
Point d'ébullition : Sans objet (Solide silicaté inorganique réfractaire non volatil, à pression de vapeur nulle aux températures ambiantes et de procédé ; > 2,000 °C)
Viscosité : Sans objet pour une poudre blanche sèche et fluide ; dispersés à raison de 3.0 % à 10.0 % en masse dans les peintures-émulsions aqueuses ou les revêtements solvantés, ses agrégats mésoporeux structurés créent une contrainte seuil thixotrope contrôlée à faible cisaillement (évitant la sédimentation des pigments et les coulures du bord humide, et réduisant de 10 % à 25 % les besoins en épaississants cellulosiques/HEUR), tout en présentant une diminution nette de viscosité sous cisaillement lors de l'application au pinceau, au rouleau ou par pulvérisation
Masse volumique : Masse volumique réelle du squelette (ISO 787-10 / pycnométrie à l'hélium) : 2.00 à 2.15 g/cm3 à 20 °C (notamment ~2.05 à 2.10 g/cm3, presque 50 % plus léger que le TiO2 rutile à 4.0 à 4.2 g/cm3 et sensiblement plus léger que le carbonate de calcium à 2.71 g/cm3 ou le sulfate de baryum à 4.45 g/cm3, réduisant directement la masse volumique de la peinture humide !) ; masse volumique apparente en vrac non tassé : 180 à 280 g/L (0.18 à 0.28 g/cm3) ; masse volumique apparente tassée (ISO 787-11) : 260 à 360 g/L

Synonymes les plus courants :
Sylowhite SM 405
SYLOWHITE SM 405
Sylowhite SM 405 – Extenseur de dioxyde de titane
SYLOWHITE TM SM 405
Sylowhite SM-405
SYLOWHITE SM-405
Acide aluminosilicique, sel de sodium
Acide silicique, sel d'aluminium et de sodium
Extenseur de dioxyde de titane exempt de silice cristalline
Additif fonctionnel silicaté de remplacement du TiO2
Titanyum Dioksit Genişletici Sylowhite SM 405
Sylowhite SM 405 Titanyum Dioksit Uzatıcı
Agent synthétique d'amélioration de l'opacité à base de silicate amorphe
Équivalent fonctionnel Zeoflair / Sipernat / Tixolex / Aerosil P25
CAS 1344-00-9
CE 215-684-8

QU'EST-CE QUE LE SYLOWHITE SM 405 ?

Connu dans le commerce international des peintures, revêtements, encres d'impression et minéraux de spécialité sous le nom de Sylowhite SM 405 (et dans le commerce industriel turc comme Sylowhite SM 405 Titanyum Dioksit Genişletici, Çöktürülmüş Amorf Sodyum Alüminyum Magnezyum Silikat ou Sodyum Alüminosilikat TiO2 Uzatıcı), le Sylowhite SM 405 est un extenseur fonctionnel synthétique en silicate amorphe précipité de sodium, aluminium et magnésium à granulométrie fine (< 6.0 microns), initialement développé par W. R. Grace (Grace Materials Technologies) pour le remplacement partiel et l'optimisation optique du dioxyde de titane (TiO2) dans les revêtements et encres pigmentés. Fourni sous forme de poudre ultrapurifiée, inodore, blanc éclatant et fluide, le Sylowhite SM 405 est conçu pour remplacer 15 % à 25 % (jusqu'à 30 % dans les émulsions architecturales à PVC élevé) du pigment TiO2 de base sans sacrifier l'opacité du film sec (rapport de contraste), la luminosité ou la force colorante.

Dans les inventaires chimiques mondiaux et les enregistrements REACH européens, le Sylowhite SM 405 est répertorié sous le numéro CAS 1344-00-9 et le numéro CE / EINECS 215-684-8 (acide silicique, sel d'aluminium et de sodium / aluminosilicate de sodium ; incluant également les structures synthétiques amorphes de silicate de sodium, magnésium et aluminium coprécipitées avec du magnésium sous CAS 1344-01-0 / 12040-43-6). Contrairement aux minéraux silicatés naturels extraits (kaolin, talc, mica, feldspath ou terre de diatomées), qui sont cristallins, contiennent des teneurs variables en impuretés d'oxydes de fer/titane créant des nuances jaunes ou grises et renferment souvent de la silice cristalline respirable (quartz ou cristobalite, CAS 14808-60-7 / 14464-46-1), le Sylowhite SM 405 est précipité synthétiquement à 100 % à partir de solutions aqueuses purifiées pour former une structure tridimensionnelle entièrement amorphe (non cristalline par diffraction des rayons X) d'agrégats de gel d'aluminosilicate.
Les formulateurs et responsables des achats évaluant les extenseurs de dioxyde de titane doivent distinguer le Sylowhite SM 405 de trois autres catégories de charges minérales et de silices :

Différence avec les charges volumiques passives (carbonate de calcium broyé GCC, talc et barytine) : Les extenseurs conventionnels grossiers (d50 = 5 à 25 microns) ne servent que de charges économiques ; lorsqu'ils remplacent directement le TiO2, ils permettent aux cristaux submicroniques de TiO2 (0.25 micron) de s'accumuler dans les interstices des grosses particules, provoquant un effet prononcé de regroupement du TiO2 (« floculation optique ») et une forte perte de pouvoir couvrant. À l'inverse, le Sylowhite SM 405, grâce à ses agrégats de moins de 6 microns et à sa surface nanostructurée de particules primaires de 20–40 nm, sépare physiquement les particules individuelles de TiO2 à leur distance optimale de diffusion lumineuse (~0.20 à 0.35 micron de centre à centre) !
Différence avec le kaolin calciné (CAS 92704-41-1) et la terre de diatomées naturelle : Le kaolin calciné présente une masse volumique plus élevée (2.63 g/cm3), un volume poreux d'absorption d'huile/eau plus faible et une nuance chaude crème-jaunâtre (valeur b) liée aux traces de Fe2O3/TiO2 de l'argile naturelle, tandis que la terre de diatomées calcinée avec fondant renferme 20 % à 70 % de cristobalite cristalline (classée cancérogène catégorie 1A par inhalation). Le Sylowhite SM 405 présente une faible masse volumique réelle de 2.05 g/cm3 (réduisant la densité de la peinture humide), une blancheur exceptionnellement élevée neutre à légèrement bleutée (blancheur ISO >= 96 %–98 %, jaunissement minimal au vieillissement) et est à 100 % exempt de silice cristalline !

Différence avec les agents matants en silice précipitée pure ou pyrogénée (CAS 112926-00-8 / 7631-86-9) : Les silices synthétiques pures (comme les agents matants Syloid ou Aerosil) sont conçues avec de grands volumes poreux ou de grosses particules (6 à 15 microns) afin de rendre rugueuse la surface du revêtement et de réduire la brillance à 60°/85°, ce qui augmente souvent fortement la viscosité à cisaillement élevé. Le Sylowhite SM 405 est, au contraire, un silicate coprécipité de sodium, aluminium et magnésium doté d'une granulométrie fine contrôlée (< 6.0 microns) et d'un potentiel zêta de surface spécifiquement ajusté pour être codispersé avec le TiO2 et préserver l'aspect et l'opacité dans les formulations mates, satinées, coquille d'œuf et semi-brillantes.

STRUCTURE CHIMIQUE, ARCHITECTURE NANOPOREUSE ET PHYSIQUE DE L'ESPACEMENT OPTIQUE

Pour comprendre comment le Sylowhite SM 405 (indice de réfraction nD ~1.46 à 1.48) peut remplacer 20 % à 30 % du dioxyde de titane rutile à indice de réfraction élevé (nD = 2.73) tout en préservant, voire en améliorant, l'opacité du film sec, il faut examiner son architecture nanostructurale et optique à trois niveaux :

Réseau tétraédrique amorphe d'aluminosilicate ([SiO4]4- et [AlO4]5-, avec Na+ et Mg2+) :
Dans le Sylowhite SM 405, les atomes de silicium sont coordonnés tétraédriquement à quatre atomes d'oxygène ([SiO4]4-), et une fraction contrôlée des sites de silicium (~12 % à 18 %) est remplacée isomorphiquement par de l'aluminium trivalent ([AlO4]5-) et des ponts de magnésium divalent. Chaque substitution de Si4+ par Al3+ introduit une charge négative permanente du réseau, compensée par des cations sodium (Na+) et magnésium (Mg2+) hydratés situés dans les nanopores ouverts, tandis que les surfaces externes des agrégats portent des groupes silanol (-Si-OH) et aluminol (-Al-OH) réactifs. Dans les peintures aqueuses (pH 8.0 à 9.5), ces groupes de surface s'ionisent pour créer un potentiel zêta négatif uniforme (-30 à -45 mV), correspondant à la couche de dispersant polyélectrolytique anionique sur les pigments de TiO2 rutile traités à l'alumine/silice.

Morphologie particulaire hiérarchique à trois niveaux (Nanosphères primaires -> Agrégats mésoporeux -> Agglomérats microniques contrôlés) :
- Niveau 1 (Particules primaires, 20 à 40 nm) : Lors de la précipitation hydrothermale, le silicate amorphe de sodium, aluminium et magnésium nucléé sous forme de nanosphères primaires uniformes de 20 à 40 nanomètres de diamètre.
- Niveau 2 (Agrégats mésoporeux fusionnés, 0.2 à 1.5 micron) : Des liaisons covalentes siloxane (-Si-O-Si- et -Si-O-Al-) réunissent les nanosphères primaires en agrégats tridimensionnels rigides évoquant des grappes de raisin, contenant un réseau interne interconnecté de mésopores et macropores (volume poreux ~0.6 à 1.2 cm3/g ; surface spécifique BET ~50 à 110 m2/g ; absorption d'huile ~110 à 160 g/100 g).
- Niveau 3 (Agglomérats secondaires micronisés, d50 < 6.0 microns, généralement 3.0 à 5.5 microns) : Pendant la dispersion de la peinture sous une lame Cowles dentée à grande vitesse, les particules de poudre de < 6.0 microns se désagglomèrent aisément en unités fonctionnelles d'espacement submicroniques et de quelques microns, sans broyage à billes de forte énergie.

Les deux mécanismes optiques d'extension du TiO2 : « Espacement stérique des pigments » et « Opacité sèche par microvides internes » :
- Mécanisme A — Suppression de l'entassement du TiO2 (« Effet espaceur ») : Selon la physique de diffusion de Mie, un cristal de TiO2 rutile de diamètre optimal 0.25 micron diffuse la lumière visible (longueurs d'onde de 400 à 700 nm, maximum à 550 nm) sur une section optique efficace environ 2.0 à 2.5 fois supérieure à son diamètre géométrique physique. Toutefois, lorsque la quantité de TiO2 dépasse 10 %–12 % de la PVC du film de peinture, ou qu'une charge grossière de carbonate de calcium pousse les particules de TiO2 dans des interstices étroits, les champs de diffusion optique des cristaux voisins de TiO2 se recouvrent de manière destructive (« effet d'entassement »), gaspillant 20 % à 35 % du pouvoir couvrant du TiO2 coûteux ! Lorsque le Sylowhite SM 405 remplace 15 % à 25 % du TiO2, ses fins agrégats d'aluminosilicate chargés négativement s'insèrent entre les particules de TiO2 de 0.25 micron comme de petites billes physiques, maintenant chaque cristal de TiO2 à l'espacement interparticulaire optimal de ~0.25–0.35 micron et libérant 100 % de son efficacité de diffusion lumineuse !
- Mécanisme B — Diffusion lumineuse par les microvides d'air intragrégats (nD_air = 1.00) : Les mésopores internes (20 à 100 nm) des agrégats de Sylowhite SM 405 sont trop petits pour permettre la pénétration complète des gouttelettes de polymère latex de masse moléculaire élevée (diamètre généralement 100 à 250 nm dans les émulsions acryliques, vinyle-acryliques ou styrène-acryliques) pendant la coalescence du film ; des nanovides microscopiques remplis d'air (indice de réfraction nD = 1.00) restent donc emprisonnés dans la matrice d'aluminosilicate (nD = 1.46) à proximité du TiO2 (nD = 2.73). Cela augmente le contraste d'indice de réfraction (Delta-n = 2.73 - 1.00 = 1.73, contre 2.73 - 1.50 = 1.23 dans le liant polymère), produisant une opacité supplémentaire par « pouvoir couvrant à sec » et renforçant la blancheur CIE (valeur L et nuance blanc bleuté à valeur b négative) !

PRODUCTION INDUSTRIELLE ET PROCÉDÉS DE FABRICATION

Le Sylowhite SM 405 commercial (CAS 1344-00-9 / CE 215-684-8) est fabriqué selon un procédé précis de précipitation hydrothermale par voie humide et de micronisation :

Étape 1 : Préparation des solutions d'alimentation aqueuses ultrapurifiées de silicate et d'aluminate/magnésium : Du sable de quartz de haute pureté est fondu avec du carbonate de sodium, dissous dans de l'eau déminéralisée, puis purifié par filtration afin de réduire les traces de fer et de métaux lourds à < 50–100 ppm Fe, produisant ainsi une solution de silicate de sodium limpide (verre soluble, Na2O·nSiO2). En parallèle, des solutions purifiées de sulfate d'aluminium (Al2(SO4)3) ou d'aluminate de sodium (NaAlO2) et de sulfate de magnésium (MgSO4) sont préparées.

Étape 2 : Coprécipitation contrôlée et maturation hydrothermale : Les solutions de silicate de sodium et de sels d'aluminium/magnésium sont introduites simultanément dans un réacteur de précipitation en acier inoxydable à débits stœchiométriques, température (60 à 95 °C), cisaillement et pH alcalin (8.5 à 10.5) contrôlés. Dans ces conditions, le silicate amorphe de sodium, aluminium et magnésium forme des germes de particules primaires de 20–40 nm qui se condensent en agrégats tridimensionnels mésoporeux ouverts. Un temps de maturation hydrothermale maîtrisé fixe le volume poreux et la capacité d'absorption d'huile visés tout en empêchant la cristallisation en phases zéolithiques ou quartz.

Étape 3 : Lavage sur filtre rotatif sous vide / filtre-presse et déionisation : La suspension d'aluminosilicate précipitée est filtrée sur des filtres-presses à membrane et lavée soigneusement à l'eau déminéralisée tiède pour éliminer les sous-produits réactionnels solubles de sulfate de sodium jusqu'aux niveaux spécifiés (garantissant une faible conductivité électrique et une forte résistance au frottement humide des peintures extérieures).

Étape 4 : Séchage par atomisation et micronisation par jet d'air à énergie fluide (< 6.0 microns) : Le gâteau filtré lavé est remis en suspension, puis séché par atomisation (ou séchage éclair) à faible humidité (perte au séchage à 105 °C <= 5.0 %–7.0 %), avant un broyage de précision dans un broyeur classificateur à jet d'air revêtu de céramique, qui élimine les grains grossiers (> 20 microns) et permet d'obtenir la distribution granulométrique moyenne caractéristique du Sylowhite SM 405, inférieure à 6.0 microns.
Ataman Kimya fournit le Sylowhite SM 405, ainsi que des aluminosilicates de sodium synthétiques complémentaires, des silices précipitées et des charges fonctionnelles pour revêtements, à partir de stocks disponibles en Turquie, aux fabricants nationaux et internationaux de peintures, encres, papiers et polymères.

PROPRIÉTÉS PHYSIQUES ET CHIMIQUES DU SYLOWHITE SM 405

Les paramètres quantitatifs physiques, optiques, chimiques et granulométriques du Sylowhite SM 405, extenseur de dioxyde de titane (CAS 1344-00-9, CE 215-684-8), sont présentés ci-dessous avec les méthodes analytiques normalisées ISO, DIN et ASTM :
Identité chimique et numéros d'enregistrement : Silicate amorphe précipité de sodium, aluminium et magnésium / Aluminosilicate de sodium ; CAS n° 1344-00-9 (également référencé sous CAS 1344-01-0 / 12040-43-6) ; CE / EINECS n° 215-684-8
Structure cristallographique (diffraction des rayons X, DRX) : 100 % amorphe (non cristallin ; teneur en silice cristalline / quartz / cristobalite = 0.0 % en masse, inférieure à la limite de détection de 0.1 %)
Composition chimique typique en oxydes (sur base anhydre après calcination à 1,000 °C, XRF / ICP-OES) :
- Dioxyde de silicium (SiO2) : 66.0 % à 74.0 % en masse (généralement ~70.0 %)
- Oxyde d'aluminium (Al2O3) : 9.0 % à 13.0 % en masse (généralement ~11.0 %)
- Oxyde de sodium (Na2O) : 6.0 % à 9.5 % en masse (généralement ~7.5 %)
- Oxyde de magnésium (MgO) : 1.0 % à 4.0 % en masse (généralement ~2.0 % dans le silicate de sodium, magnésium et aluminium de la série SM)
- Traces de fer (exprimées en Fe2O3) : <= 0.03 % à 0.05 % en masse (la très faible teneur en fer garantit l'absence de jaunissement)
État physique et aspect (à 20 °C) : Poudre micronisée fine, fluide, blanc neige éclatant, inodore et insipide
Luminosité optique / blancheur (ISO 2470 luminosité R457 / DIN 53163 réflectance sèche Ry) : >= 96.0 % à 98.5 % (généralement 97.0 % à 98.0 % ; valeur CIE L >= 98.5, valeur CIE b <= 0.5 à 1.0, teinte blanche neutre à froide)
Indice de réfraction (nD20, ISO 787-10) : 1.460 à 1.480 (notamment ~1.46 ; associé aux nanovides d'air encapsulés à nD = 1.00 pour améliorer le pouvoir couvrant à sec aux côtés du TiO2 à nD = 2.73)
Taille moyenne des particules / diamètre médian d50 (diffraction laser Malvern / compteur Coulter, ISO 13320) : < 6.0 microns (généralement 3.2 à 5.5 microns ; taille des nanosphères primaires par MET : 20 à 40 nm)
Finesse de broyage Hegman (ISO 1524 / ASTM D1210) : 5.5 à 6.5 unités Hegman (environ 20 à 30 microns de taille maximale après dispersion dans un disperseur rapide standard)
Résidu sur tamis humide 325 mesh (45 microns) (ISO 787-7) : <= 0.01 % à 0.05 % en masse (pratiquement exempt de grains grossiers)
Absorption d'huile (ISO 787-5 / ASTM D281, huile de lin ou essai au DBP) : 110 à 160 g / 100 g (généralement 125 à 145 g / 100 g, reflétant le volume mésoporeux interne élevé qui favorise l'espacement du TiO2 et l'opacité par microvides)
Surface spécifique BET (ISO 9277, adsorption d'azote) : 50 à 110 m2/g (généralement 65 à 90 m2/g)
pH de la suspension aqueuse (5 % en masse dans l'eau distillée à 20 °C, ISO 787-9) : 9.5 à 11.2 (généralement 10.0 à 10.8 ; apporte un tamponnage alcalin naturel aux peintures latex aqueuses, réduit les besoins en neutralisants à base d'amines organiques et limite la dégradation bactérienne dans le pot)
Perte au séchage / humidité libre (2 heures à 105 °C, ISO 787-2) : <= 5.0 % à 7.0 % en masse (généralement 3.5 % à 5.5 %)
Perte au feu (2 heures à 1,000 °C, ISO 3262-1, y compris l'eau liée aux silanols et d'hydratation) : <= 10.0 % à 13.0 % en masse (généralement 9.0 % à 11.5 %)
Masse volumique réelle du squelette / densité relative (ISO 787-10) : 2.00 à 2.15 g/cm3 à 20 °C (généralement 2.05 g/cm3)
Masse volumique apparente en vrac non tassé (ISO 787-11) : 180 à 280 g/L (0.18 à 0.28 g/cm3)
Masse volumique apparente tassée (ISO 787-11) : 260 à 360 g/L (0.26 à 0.36 g/cm3)
Solubilité dans l'eau (à 20 °C) : Pratiquement insoluble dans l'eau (< 0.1 % en masse) et insoluble dans les solvants organiques, alcools, cétones, esters et hydrocarbures ; soluble uniquement dans l'acide fluorhydrique (HF) ou les alcalis caustiques forts, concentrés et chauds
Sels hydrosolubles / conductivité électrique (ISO 787-3 / 787-14) : Sulfate soluble (exprimé en Na2SO4) <= 0.5 % à 1.0 % en masse
Dureté Mohs : Environ 4.5 à 5.5 (assurant une forte résistance au frottement humide et au lustrage sans user les pales de dispersion ni les cylindres d'impression)
Point de fusion / ramollissement : > 1,000 à 1,250 °C (silicate inorganique ininflammable et incombustible ; point d'éclair : sans objet)

POURQUOI CHAQUE PROPRIÉTÉ IMPORTANTE DU SYLOWHITE SM 405 COMPTE-T-ELLE EN PRATIQUE ?

Les responsables R&D en peinture, les chimistes des encres et les responsables qualité d'usine suivent les paramètres numériques du Sylowhite SM 405, car chaque propriété détermine directement le pouvoir couvrant optique, la densité de la peinture et sa rhéologie au stockage :

- Granulométrie contrôlée inférieure à 6.0 microns (< 6.0 µm, Hegman 5.5–6.5) et nanostructure primaire de 20–40 nm : Une charge trop grossière (> 10–15 microns, comme le carbonate de calcium broyé classique ou le talc) pousse les cristaux de TiO2 de 0.25 micron dans des agrégats serrés et nuit à la brillance ; trop fine et non agrégée (< 0.05 micron, comme la silice pyrogénée), elle provoque un épaississement excessif dès de faibles dosages. La structure mésoporeuse du Sylowhite SM 405, inférieure à 6.0 microns, se disperse aisément en 15 à 20 minutes sous une lame Cowles rapide tout en plaçant des sous-unités espaceuses de 0.2–1.0 micron directement entre les particules de TiO2 pour éviter leur regroupement optique.

- Faible densité réelle (2.05 g/cm3 contre 4.10 g/cm3 pour le TiO2 rutile) : La peinture s'achète au poids des matières premières (kg), mais se vend et s'applique au volume (litres et mètres carrés par litre). Le Sylowhite SM 405 ayant une masse volumique deux fois plus faible que le dioxyde de titane (2.05 contre 4.10 g/cm3), remplacer 20 kg de TiO2 par 15 à 20 kg de Sylowhite SM 405 réduit non seulement fortement le coût des matières premières au kilogramme, mais augmente également le rendement volumique du lot (ou abaisse la densité de la peinture humide de 0.03 à 0.06 g/cm3), ce qui permet au fabricant de produire davantage de pots par tonne !

- Blancheur très élevée (ISO >= 96 %–98 %) et très faible teneur en fer (Fe2O3 <= 0.03 %–0.05 %) : Les argiles naturelles (kaolin) et les talcs contiennent des oxydes de fer et de métaux de transition qui absorbent la lumière bleue et donnent aux peintures blanches une nuance terne jaune-gris, notamment avec le vieillissement du liant. Comme le Sylowhite SM 405 est précipité synthétiquement à partir de solutions de silicate purifiées, sa réflectance dans le bleu est supérieure à celle du TiO2 rutile, qui absorbe légèrement dans le proche UV/violet à 400–410 nm ! Ainsi, remplacer 15 %–25 % du TiO2 par du Sylowhite SM 405 AUGMENTE effectivement la blancheur globale du film sec (valeur CIE L et indice de blancheur) et réduit le jaunissement des liants alkydes ou acryliques lors du vieillissement dans l'obscurité ou sous UV !

- Forte absorption d'huile mésoporeuse (110 à 160 g/100 g) : La structure poreuse interne immobilise une fraction contrôlée du véhicule/de l'eau et enferme des nanovides d'air (nD = 1.00) dans le film sec. Cela augmente le rapport de contraste (opacité à sec) et confère une viscosité pseudoplastique régulière à faible cisaillement empêchant la sédimentation dure des pigments dans le pot, tout en permettant de réduire de 10 % à 25 % les épaississants cellulosiques coûteux (HEC/EHEC) ou polyuréthanes (HEUR).
- Tamponnage alcalin du pH (pH 9.5 à 11.0) : Dans les peintures-émulsions architecturales aqueuses, le maintien du pH entre 8.5 et 9.2 est essentiel à la stabilité des dispersants électrostériques et à l'inhibition de la corrosion. Le Sylowhite SM 405 tamponne naturellement la base de broyage en milieu alcalin, réduisant l'utilisation d'amines volatiles ou d'ammoniac (favorisant les peintures à faible ou zéro COV sous écolabel) et limitant la croissance microbienne.

COMMENT LE SYLOWHITE SM 405 AGIT-IL AUX NIVEAUX MOLÉCULAIRE ET OPTIQUE ?

Le Sylowhite SM 405 optimise les formulations de revêtements et d'encres par quatre mécanismes physicochimiques simultanés :

Codispersion électrostatique et espacement stérique de la matrice de TiO2 : Au cours de la phase de broyage rapide de la base pigmentaire, le TiO2 rutile traité en surface et le Sylowhite SM 405 développent tous deux des potentiels de surface négatifs (-30 à -45 mV) dans le milieu aqueux alcalin ou solvant polaire. Plutôt que de s'autofloculer, les agrégats mésoporeux du Sylowhite SM 405 s'intercalent uniformément entre les cristaux plus denses de TiO2. Lors du séchage du film humide et de la coalescence des particules polymères latex, le squelette rigide d'aluminosilicate maintient les cristaux de TiO2 à leur espacement optimal d'environ 0.25 micron de surface à surface, éliminant le recouvrement des zones de diffraction et augmentant de 15 % à 30 % le coefficient de diffusion lumineuse (S selon la théorie de Kubelka-Munk) par unité de masse de TiO2.

Renforcement de la diffusion lumineuse par les vides secs selon Kubelka-Munk : Selon les théories optiques de Fresnel et Kubelka-Munk, le pouvoir couvrant est proportionnel au carré de la différence des indices de réfraction entre les centres diffusants et leur milieu environnant : [(n1 - n2) / (n1 + n2)]^2. En emprisonnant des mésopores remplis d'air (nD = 1.00) dans sa cage de silicate amorphe (nD = 1.46), directement au voisinage du TiO2 (nD = 2.73), le Sylowhite SM 405 crée des interfaces solide-air à contraste élevé qui multiplient la réflectance diffuse interne dans le spectre visible de 400–700 nm, augmentant le rapport de contraste du film sec (ISO 6504-3) même après réduction de 20 % à 25 % du TiO2.

Formation d'un réseau thixotrope tridimensionnel à liaisons hydrogène : Les groupes silanol (-Si-OH) et aluminol (-Al-OH) présents sur les particules de Sylowhite SM 405 dispersées forment au repos des liaisons hydrogène faibles et réversibles avec l'eau, les domaines hydrophobes des épaississants associatifs et les pigments voisins. Il se forme ainsi un réseau tridimensionnel à contrainte seuil qui maintient indéfiniment en suspension les lourdes particules de TiO2 (densité 4.1 g/cm3) et de carbonate de calcium contre la gravité (évitant la synérèse et les dépôts durs au fond pendant 12–24 mois de stockage), mais qui se rompt immédiatement sous le cisaillement du pinceau, rouleau ou pistolet pour une application facile, bien tendue et sans projections.

Renforcement du film et résistance à l'encrassement extérieur : Dans le film durci, les agrégats d'aluminosilicate amorphe durs (dureté Mohs ~5) renforcent la matrice plus souple de liant polymère et réduisent le caractère collant de la surface par temps chaud, augmentant ainsi la résistance au frottement humide DIN EN ISO 11998 des peintures intérieures et diminuant la rétention de suie et de salissures atmosphériques sur les façades extérieures.

QUELS PROBLÈMES LE SYLOWHITE SM 405 PEUT-IL AIDER À RÉSOUDRE ?

Les fabricants de peintures, de revêtements et d'encres intègrent le Sylowhite SM 405 pour résoudre six problèmes économiques, optiques et rhéologiques majeurs :

Augmentation des coûts du dioxyde de titane (TiO2) et pénuries fluctuantes d'approvisionnement en TiO2
Le dioxyde de titane représente généralement 35 % à 60 % du coût total des matières premières d'une peinture architecturale blanche ou pastel ou d'une encre d'impression blanche. Remplacer 15 % à 25 % (jusqu'à 30 %) du TiO2 principal par du Sylowhite SM 405 réduit le coût total des pigments de 8 % à 18 % et assure la continuité de production en cas de tension sur les approvisionnements en TiO2, sans aucune perte de pouvoir couvrant !

Perte d'opacité (rapport de contraste) due à l'entassement du TiO2 dans les revêtements à PVC moyen ou élevé
Au-delà de 12 %–15 % de PVC en TiO2, ajouter davantage de TiO2 apporte des gains optiques décroissants à cause de l'entassement des particules de TiO2. L'ajout de 2 % à 6 % en masse de Sylowhite SM 405 désagrège ces amas de TiO2 et améliore l'opacité humide et sèche à teneur en TiO2 égale ou réduite.

Jaunissement des peintures alkydes et émulsions blanches lors du stockage dans l'obscurité ou du vieillissement UV
Le TiO2 rutile absorbe la lumière violette (< 415 nm) et les liants organiques s'oxydent avec le temps en chromophores jaunes. Grâce à sa réflectance exceptionnellement élevée dans le bleu-violet (400–450 nm) et à l'absence d'impuretés ferriques, le Sylowhite SM 405 déplace la valeur CIE b vers un blanc bleuté plus propre et lumineux et masque le jaunissement du liant au vieillissement.

Sédimentation des pigments, synérèse et dérive de viscosité en pot pendant le stockage en entrepôt
Le TiO2 rutile lourd (densité 4.1 g/cm3) et la barytine/GCC se déposent au fond des peintures et encres peu visqueuses. Le Sylowhite SM 405 abaisse la densité globale et construit une structure thixotrope stable, sans dérive, qui empêche la sédimentation et réduit le dosage d'épaississants cellulosiques/associatifs.

Risques sanitaires, de sécurité et d'étiquetage liés aux charges de silice cristalline (quartz / cristobalite)
La terre de diatomées naturelle calcinée avec fondant et les farines de quartz contiennent de la silice cristalline respirable (classée STOT RE 1 / cancérogène catégorie 1A). Le Sylowhite SM 405 est un silicate amorphe synthétique de sodium, aluminium et magnésium à 100 %, sans silice cristalline, favorisant une manipulation sûre en usine et un étiquetage exempt des dangers correspondants.

Faible résistance au frottement humide des peintures intérieures mates et fort encrassement des peintures de façade
Le remplacement d'argiles tendres ou d'un excès de craie (CaCO3) par le Sylowhite SM 405 durable et résistant aux alcalis améliore la tenue au frottement humide de classe 1 / classe 2 (DIN EN 13300) et maintient les murs extérieurs plus propres face aux pluies acides et à la pollution urbaine.

AVANTAGES POUR LE FABRICANT ET L'UTILISATEUR FINAL

Choisir le Sylowhite SM 405 d'Ataman Kimya apporte des avantages commerciaux et techniques mesurables tant au fabricant de revêtements/encres qu'à l'applicateur final :
Avantages pour le fabricant de peintures, revêtements et encres :
- Réduction directe des coûts de formulation (remplacement de 15 % à 30 % du TiO2) : Remplace jusqu'à 20 %–25 % en masse du TiO2 principal dans les peintures professionnelles et de bricolage intérieures/extérieures de haute qualité (jusqu'à 30 % dans les émulsions mates à PVC élevé), pour une fraction du coût du TiO2.
- Densité de peinture plus faible et meilleur rendement volumique : Avec une faible densité réelle de 2.05 g/cm3 (contre 4.1 g/cm3 pour le TiO2), le Sylowhite SM 405 diminue la densité de la peinture humide et augmente le nombre de litres produits par tonne de matières premières.
- Moins d'épaississants et dispersion Cowles sans problème : Se disperse rapidement en 15–20 minutes dans des disperseurs rapides classiques (Hegman 5.5–6.5) et réduit les besoins en épaississants cellulosiques/modificateurs rhéologiques de 10 % à 25 %.
- Viscosité stable en pot et stabilité anti-sédimentation : Évite la synérèse de couche supérieure limpide et les dépôts durs au fond pendant 18–24 mois de stockage.
- Sans silice cristalline et adapté aux faibles COV : 100 % amorphe (zéro quartz/cristobalite), avec tamponnage alcalin naturel du pH (pH ~10) réduisant le besoin de neutralisants aminés volatils.
Avantages pour le peintre, l'imprimeur et l'utilisateur final :
- Pouvoir couvrant supérieur (rapport de contraste) et couverture monocouche : L'espacement optimisé du TiO2 donne une opacité accrue par couche.
- Blancheur plus lumineuse, teintes pastel plus pures et jaunissement réduit : La forte réflectance bleu-violet maintient les murs blancs, boiseries et emballages imprimés nets et sans jaunissement pendant des années.
- Excellente application au pinceau/rouleau, résistance au frottement humide et intempéries : Application régulière sans projections, forte résistance au lavage à l'intérieur et moindre encrassement à l'extérieur.

APPLICATIONS DU SYLOWHITE SM 405

Le Sylowhite SM 405 est utilisé comme charge fonctionnelle d'extension du dioxyde de titane, espaceur optique et stabilisant rhéologique dans huit grands secteurs :
1. Peintures architecturales aqueuses intérieures et extérieures de qualité professionnelle et bricolage (émulsions mates, coquille d'œuf, satinées et semi-brillantes)
2. Peintures architecturales solvantées, de boiseries, émaux alkydes et peintures de bricolage de haute qualité
3. Revêtements industriels, primaires anticorrosion, revêtements bois et bandes métalliques et peintures de marquage routier
4. Encres d'impression liquides et pâteuses (flexographie, héliogravure, offset, sérigraphie et emballage)
5. Charges en partie humide de pâte à papier et couches pigmentaires à forte blancheur pour papier / carton
6. Revêtements en poudre, plastisols et mélanges-maîtres / profilés PVC (remplacement partiel du TiO2)
7. Enduits de construction, crépis texturés de façade, joints de carrelage blancs et revêtements de toiture élastomères
8. Adhésifs spéciaux, mastics et articles en caoutchouc / latex

QUELS SECTEURS UTILISENT LE SYLOWHITE SM 405 ?

- Industrie de fabrication des peintures architecturales et décoratives (revêtements intérieurs/extérieurs professionnels et bricolage)
- Industrie des revêtements industriels, de protection, marins, de réparation automobile, pour bandes métalliques et bois
- Industrie des encres d'impression et des arts graphiques de l'emballage
- Industrie de la pâte à papier, du papier et des couchages pour papier thermique/jet d'encre
- Industrie des produits chimiques de construction, mortiers blancs, mastics et étanchéité élastomère
- Industrie des plastiques, mélanges-maîtres, caoutchoucs et compoundage des polymères

UTILISATION DU SYLOWHITE SM 405 DANS LES PEINTURES ARCHITECTURALES AQUEUSES ET SOLVANTÉES

Les revêtements architecturaux et décoratifs (peintures professionnelles et peintures de bricolage grand public) constituent la principale application mondiale du Sylowhite SM 405 :
- Peintures murales intérieures aqueuses mates, coquille d'œuf et soyeuses (PVC 35 % à 78 %, 2.0 % à 8.0 % en masse de Sylowhite SM 405) : Dans les émulsions intérieures vinyle-acryliques, styrène-acryliques et acryliques pures contenant 10 % à 22 % en masse de TiO2 rutile, le remplacement de 15 % à 25 % de la masse de TiO2 (jusqu'à 30 % dans les peintures mates de plafond ou contractuelles à PVC élevé) par le Sylowhite SM 405 augmente le rapport de contraste du film sec de 0.5 % à 1.5 %, l'indice de blancheur CIE de 1.5 à 3.0 points, réduit la densité humide de 0.03 à 0.06 g/cm3 et maintient une résistance au frottement humide de classe 1 ou 2 selon DIN EN 13300 / ISO 11998.
- Peintures aqueuses pour maçonneries et façades extérieures (2.0 % à 6.0 % en masse de Sylowhite SM 405) : Contrairement aux charges sensibles à l'eau ou au farinage, la matrice synthétique insoluble de silicate de sodium, magnésium et aluminium du Sylowhite SM 405 résiste aux pluies acides, à la dégradation UV et aux efflorescences ; elle remplace jusqu'à 15 %–20 % en masse du TiO2 dans les peintures acryliques et de façade modifiées au silicone, tout en réduisant l'encrassement de surface lors du vieillissement extérieur.
- Émaux alkydes solvantés pour boiseries, sous-couches et primaires de rénovation (2.0 % à 7.0 % en masse de Sylowhite SM 405) : Dans les peintures alkydes longues et moyennes en huile, les primaires blancs et les sous-couches anti-taches, le Sylowhite SM 405 remplace 15 % à 20 % en masse du TiO2, évite la sédimentation dure du TiO2 dans les milieux solvantés peu visqueux, améliore l'application au pinceau et la résistance aux coulures et contrecarre le jaunissement naturel des résines alkydes au séchage dans l'obscurité !

UTILISATION DU SYLOWHITE SM 405 DANS LES REVÊTEMENTS INDUSTRIELS ET LES ENCRES D'IMPRESSION

- Primaires industriels, revêtements bois, primaires pour bandes métalliques et peintures de marquage routier (2.0 % à 8.0 % en masse) : Utilisé dans les primaires et finitions industriels époxy, polyuréthane, alkyde-mélamine et acryliques aqueux ou solvantés pour réduire le coût du TiO2 de 15 %–25 %, améliorer le ponçage entre couches et le pouvoir couvrant du support, et prévenir la sédimentation des pigments dans les cuves de trempage, pulvérisation ou couchage au rideau.
- Encres d'impression blanches et pastel (flexographie, héliogravure, offset et sérigraphie, 1.5 % à 6.0 % en masse) : Dans les encres blanches de conditionnement flexographiques/héliogravure aqueuses et solvantées (carton ondulé, films souples de polyéthylène/polypropylène et étiquettes papier) et les encres offset pâteuses, le remplacement de 10 % à 25 % en masse du TiO2 par le Sylowhite SM 405 fin (< 6.0 µm) préserve l'opacité de fond blanc, améliore le transfert d'encre et la netteté des points sans abrasion des plaques ni des rouleaux anilox, réduit le brouillard et les projections d'encre et empêche le tassement dur du TiO2 dans les encriers.

UTILISATION DU SYLOWHITE SM 405 DANS LES COUCHAGES DU PAPIER, LES PLASTIQUES ET LES ÉLASTOMÈRES

- Applications en partie humide et dans les couches pigmentaires du papier (1.0 % à 5.0 % de la masse sèche de pâte/couche) : Dans les papiers d'impression fins, les papiers décoratifs (pour sols stratifiés/meubles) et les cartons d'emballage couchés, le Sylowhite SM 405 espace le TiO2 pour augmenter l'opacité et la blancheur ISO, limite la traversée de l'encre en absorbant son véhicule dans ses mésopores et réduit le grammage.
- Plastiques, profilés PVC, mélanges-maîtres et compoundage du caoutchouc (1.0 % à 5.0 % en masse) : Utilisé comme extenseur partiel du TiO2 et charge anti-blocage/nucléante dans les profilés de fenêtres PVC blancs, les tuyaux, plastisols, films polyoléfines et composés de caoutchouc SBR 1502 / EPDM de teinte claire.

CONSIDÉRATIONS DE FORMULATION ET DE PROCÉDÉ AVEC LE SYLOWHITE SM 405

Pour obtenir une efficacité maximale d'espacement du TiO2, une rhéologie optimale et les économies les plus importantes avec le Sylowhite SM 405, les chimistes des revêtements et encres doivent suivre cinq règles pratiques d'ingénierie :

Taux optimal de substitution du TiO2 (base massique contre volumique) : La substitution directe masse pour masse du TiO2 rutile par du Sylowhite SM 405 est de 15 % à 20 % en masse dans les peintures semi-brillantes/satinées et les encres à PVC faible ou moyen, et de 20 % à 30 % dans les peintures mates intérieures/extérieures à PVC moyen ou élevé. Comme la densité réelle du Sylowhite SM 405 est environ la moitié de celle du TiO2 (2.05 contre 4.10 g/cm3), le remplacement de 20 g de TiO2 par 20 g de Sylowhite SM 405 double le volume pigmentaire de la fraction remplacée ; près de la concentration pigmentaire volumique critique (CPVC), les formulateurs remplacent souvent 100 parties en masse de TiO2 par 60 à 85 parties en masse de Sylowhite SM 405 (avec un léger ajustement du liant/de l'eau) pour équilibrer la PVC globale et l'absorption d'huile !

Codispersion dans la base de broyage avec le TiO2 : Introduire systématiquement le Sylowhite SM 405 dans la base de broyage du disperseur Cowles rapide avec le dioxyde de titane, après ajout d'eau/solvant, d'agent mouillant et de dispersant polymérique/polyacrylate. Une codispersion à 1,500 à 2,500 tr/min (vitesse périphérique ~15 à 22 m/s) pendant 15 à 20 minutes assure une répartition intime des agrégats de Sylowhite SM 405 entre les cristaux de TiO2 avant l'incorporation finale des charges grossières (CaCO3, talc) et du liant latex.

Ajustement du dosage de dispersant et d'épaississant : Le Sylowhite SM 405 ayant une surface mésoporeuse BET de 65–90 m2/g et une absorption d'huile de 125–145 g/100 g, vérifier la suffisance du dispersant polyacrylate/polyphosphate (habituellement 0.4 % à 0.8 % de dispersant actif sur le poids total pigments+extenseur) pour maintenir la fluidité de la base de broyage. Inversement, grâce au corps structuré à faible cisaillement apporté par le Sylowhite SM 405, la dose d'épaississant cellulosique (HEC) ou associatif (HEUR/HASE) lors de l'incorporation finale peut généralement être réduite de 10 % à 25 %, générant des économies supplémentaires !

Utilisation du pH alcalin naturel (pH ~10) : Lors de l'ajout du Sylowhite SM 405 dans une base de broyage de peinture aqueuse, son pH alcalin naturel (9.5 à 11.0) porte automatiquement le pH vers la plage optimale 8.5–9.2. Mesurer le pH du lot avant d'ajouter de l'ammoniac, de l'AMP-95 ou du NaOH afin d'éviter toute alcalinisation excessive.

Éviter le surbroyage dans les broyeurs à billes submicroniques : Pour les peintures et primaires architecturaux, une simple dispersion Cowles rapide est idéale et préserve la structure poreuse des agrégats espaceurs de 3–5 microns. Pour les encres broyées à billes, éviter des temps de séjour excessifs qui écraseraient complètement les mésopores internes.

TAUX D'UTILISATION TYPIQUES ET APPROCHES INITIALES DE FORMULATION DU SYLOWHITE SM 405

Les taux d'incorporation commerciaux typiques et de remplacement du TiO2 par le Sylowhite SM 405 dépendent du type de revêtement ou d'encre, du niveau de brillance souhaité et de la concentration pigmentaire volumique (PVC) :
- Peintures murales intérieures aqueuses mates et contractuelles (PVC 50 % à 78 %) : 2.5 % à 7.0 % en masse de la peinture totale, remplaçant 20 % à 30 % en masse du dioxyde de titane.
- Peintures aqueuses de façade et maçonnerie extérieure (PVC 35 % à 55 %) : 2.0 % à 5.0 % en masse de la formule totale, remplaçant 15 % à 20 % du dioxyde de titane.
- Peintures aqueuses et solvantées satinées, coquille d'œuf et semi-brillantes (PVC 20 % à 35 %) : 1.5 % à 4.0 % en masse de la peinture totale, remplaçant 10 % à 20 % du dioxyde de titane.
- Émaux alkydes solvantés, sous-couches et primaires anti-taches : 2.0 % à 6.0 % en masse de la peinture, remplaçant 15 % à 25 % du dioxyde de titane.
- Primaires industriels anticorrosion, primaires bois et peintures de marquage routier : 2.0 % à 8.0 % en masse de la formule totale (remplacement de 15 % à 25 % du TiO2).
- Encres blanches et pastel flexographiques, héliogravure, sérigraphiques et offset : 1.5 % à 5.0 % en masse de l'encre totale, remplaçant 10 % à 20 % du dioxyde de titane.
- Charges en partie humide et couleurs de couchage du papier : 1.0 % à 5.0 % en masse des fibres sèches ou des pigments secs de la couche.
- Profilés PVC blancs, plastisols et mélanges-maîtres polymères : 0.5 % à 3.0 % en masse du composé fini (ou 5.0 % à 15.0 % dans les mélanges-maîtres blancs avec le TiO2).
Les quatre cadres de travail expérimentaux de laboratoire et pilotes ci-dessous illustrent des protocoles préliminaires d'évaluation R&D destinés au personnel technique qualifié.

EXEMPLE 1 : ÉVALUATION EN LABORATOIRE DU REMPLACEMENT DE 20 % DU TIO2 PAR LE SYLOWHITE SM 405 DANS UNE PEINTURE-ÉMULSION ACRYLIQUE AQUEUSE HAUT DE GAMME POUR INTÉRIEUR/EXTÉRIEUR

Objectif : Évaluer le rapport de contraste du film sec (opacité selon ISO 6504-3), la blancheur CIE L-a-b, la diminution de la densité humide, la stabilité de la viscosité Stormer/ICI et la résistance au frottement humide DIN EN ISO 11998 lorsque 20 % en masse du dioxyde de titane rutile sont remplacés par du Sylowhite SM 405 dans une peinture professionnelle aqueuse styrène-acrylique / acrylique pure haut de gamme (PVC cible ~48 %).
Formulations comparatives initiales (par lot de 1,000.0 g ; témoin contre formule d'essai au Sylowhite SM 405) :
- Eau déionisée (total base de broyage + incorporation finale) : 295.0 g (29.5 % en masse)
- Épaississant cellulosique (HEC, p. ex. Natrosol 250 HBR, réduit de 15 % dans le lot d'essai) : 3.8 g (0.38 % en masse contre 4.5 g dans le témoin)
- Dispersant pigmentaire polyacrylate de sodium (40 % actif) + agent mouillant non ionique : 6.5 g (0.65 % en masse)
- Antimousse silicone/huile minérale + biocide de conservation en pot (BIT/MIT) + coalescent (Texanol / DPnB) : 19.7 g (1.97 % en masse)
- Dioxyde de titane rutile (traité alumine/silice/zircone, p. ex. Ti-Pure R-902+ / Tiona 595, réduit de 20 % de 200.0 g dans le témoin à 160.0 g) : 160.0 g (16.0 % en masse)
- Sylowhite SM 405, extenseur de dioxyde de titane (CAS 1344-00-9, d50 < 6.0 microns, remplaçant 40.0 g de TiO2) : 35.0 g (3.5 % en masse, avec ajustement complémentaire de 5.0 g de liant/eau)
- Carbonate de calcium finement broyé (GCC, d50 = 2.5 microns) + kaolin calciné/hydraté ou talc : 190.0 g (19.0 % en masse)
- Liant en émulsion styrène-acrylique ou acrylique pure (50 % de solides, TMFF ~12 °C) : 290.0 g (29.0 % en masse)
Procédure d'évaluation en laboratoire :
- Étape 1 (Codispersion de la base de broyage) : Introduire 180.0 g d'eau déionisée, le dispersant, l'agent mouillant, la moitié de l'antimousse et les 3.8 g d'épaississant HEC dans une cuve de disperseur chemisée de 2 litres et mélanger à 800 tr/min pendant 10 minutes. Sous agitation moyenne, incorporer 160.0 g de TiO2 rutile, immédiatement suivis de 35.0 g de Sylowhite SM 405 pour mouiller et intercaler ensemble les deux poudres blanches, puis ajouter 190.0 g du mélange GCC/extenseur. Porter la vitesse de la lame Cowles dentée à 2,200 tr/min (vitesse périphérique ~18 m/s) et disperser 20 minutes à < 40 °C. Contrôler la finesse Hegman (objectif >= 5.5 à 6.0 Hegman).
- Étape 2 (Incorporation finale et ajustement rhéologique) : Réduire la vitesse à 700 tr/min et ajouter lentement pendant 15 minutes les 290.0 g de liant en émulsion acrylique, le coalescent, l'antimousse restant, le biocide et le reste d'eau déionisée. Le Sylowhite SM 405 tamponnant naturellement le pH vers ~9.0, une quantité minime, voire nulle, d'ammoniac/AMP-95 suffit pour atteindre le pH cible 8.8–9.1 !
- Étape 3 (Contrôles qualité optiques, de densité et de frottement) : Mesurer la masse volumique humide avec un pycnomètre métallique de 100 mL (ISO 2811-1 ; elle passe de ~1.42 g/cm3 dans le témoin à ~1.38 g/cm3 avec le Sylowhite SM 405, soit ~2.9 % de volume de peinture supplémentaire par kg !). Appliquer des films humides de 100, 150 et 200 microns sur des cartes d'opacité noir/blanc Leneta, sécher 24 heures à 23 °C / 50 % HR, puis mesurer le rapport de contraste (ISO 6504-3, objectif >= 98.2 %, égal ou supérieur au témoin contenant 20 % de TiO2 en plus !), la blancheur CIE (valeur L >= 96.5, valeur b réduite de 0.3 unité), la brillance à 60°/85°, la perte au frottement humide après 200 cycles DIN EN ISO 11998 (classe 1 / classe 2) et la stabilité de viscosité après 14 jours à 50 °C (dérive Stormer KU <= +/- 3 KU, sans synérèse).

EXEMPLE 2 : FORMULATION D'UN ÉMAIL ARCHITECTURAL ALKYDE LONG EN HUILE SOLVANTÉ ET D'UNE SOUS-COUCHE À JAUNISSEMENT RÉDUIT

Objectif : Évaluer la substitution de 15 % à 20 % du dioxyde de titane, la stabilité anti-sédimentation, l'aptitude au brossage et la réduction du jaunissement en vieillissement obscur avec le Sylowhite SM 405 dans une peinture alkyde solvantée pour boiseries ou un primaire/sous-couche à forte opacité.
Formulation initiale de présélection (pour un lot de 1,000.0 g) :
- Résine alkyde longue en huile de soja/tall oil (70 % de solides dans du white-spirit désaromatisé) : 420.0 g (42.0 % en masse)
- Dioxyde de titane rutile (réduit de 18 % de 240.0 g à 197.0 g) : 197.0 g (19.7 % en masse)
- Sylowhite SM 405, extenseur de dioxyde de titane (CAS 1344-00-9, d50 < 6.0 microns) : 38.0 g (3.8 % en masse)
- Dolomie / carbonate de calcium micronisé (d50 = 3.0 microns) : 140.0 g (14.0 % en masse)
- Modificateur rhéologique Bentone / organoargile + auxiliaire dispersant lécithine de soja : 8.0 g (0.8 % en masse)
- Ensemble de siccatifs mixtes sans cobalt / zirconium / calcium + agent anti-peau méthyléthylcétoxime (MEKO) : 12.0 g (1.2 % en masse)
- Solvant hydrocarboné désaromatisé (white-spirit D60, complément à 1,000.0 g) : 185.0 g (18.5 % en masse)
Procédure d'évaluation en laboratoire :
- Prémélanger 180.0 g de résine alkyde, 60.0 g de white-spirit, l'auxiliaire dispersant et l'organoargile pendant 10 minutes dans un disperseur rapide.
- Ajouter les 197.0 g de TiO2 rutile, 38.0 g de Sylowhite SM 405 et 140.0 g de carbonate micronisé, puis disperser à 2,400 tr/min (ou passer au broyeur horizontal à billes pour une finition brillante) jusqu'à une finesse Hegman >= 6.0.
- Compléter avec les 240.0 g de résine alkyde restants, les siccatifs, l'anti-peau et le white-spirit.
- Évaluer le pouvoir couvrant du film sec à 100 microns d'épaisseur humide, la résistance à la coulure verticale (ASTM D4400), l'indice de sédimentation des pigments en pot après 30 jours (ASTM D869, objectif >= 9/10 sans dépôt dur) et la résistance au jaunissement dans l'obscurité (valeur Delta-b après 4 semaines dans une enceinte sombre, ammoniacale et chaude à 40 °C, montrant 20 %–35 % de jaunissement en moins que le témoin tout-TiO2).

EXEMPLE 3 : ÉVALUATION D'UNE ENCRE D'EMBALLAGE FLEXOGRAPHIQUE BLANCHE AQUEUSE À HAUTE OPACITÉ

Objectif : Évaluer le remplacement de 15 % en masse de dioxyde de titane, l'opacité du fond blanc sur film de polyéthylène transparent et carton ondulé kraft, le transfert d'encre et sa stabilité anti-sédimentation en encrier avec le Sylowhite SM 405 dans une encre flexographique blanche acrylique aqueuse.
Formulation initiale de présélection (pour un lot de 1,000.0 g) :
- Véhicule d'encre en solution/émulsion styrène-acrylique (résine alcalinosoluble + émulsion acrylique filmogène, pH 8.5) : 465.0 g (46.5 % en masse)
- Dioxyde de titane rutile (qualité encres, réduit de 360.0 g à 306.0 g) : 306.0 g (30.6 % en masse)
- Sylowhite SM 405, extenseur de dioxyde de titane (d50 < 6.0 microns, sans silice cristalline) : 48.0 g (4.8 % en masse)
- Hyperdispersant polymérique + tensioactif mouillant de substrat à base de diol acétylénique : 15.0 g (1.5 % en masse)
- Émulsion de cire polyéthylène micronisée (résistance au frottement) : 20.0 g (2.0 % en masse)
- Antimousse sans silicone + cosolvant isopropanol / éther de propylène glycol : 26.0 g (2.6 % en masse)
- Eau déionisée (ajustée à une viscosité de 22 à 28 secondes à 25 °C avec la coupe Zahn n° 2) : 120.0 g (12.0 % en masse)
Procédure d'évaluation en laboratoire :
- Disperser les 306.0 g de TiO2 rutile et les 48.0 g de Sylowhite SM 405 dans 250.0 g de véhicule acrylique d'encre, dispersant, antimousse et 80.0 g d'eau à l'aide d'un disperseur rapide, puis effectuer un passage de 15 minutes dans un broyeur laboratoire à billes de zircone (billes de 1.0 mm) jusqu'à Hegman >= 6.5.
- Compléter avec les 215.0 g de véhicule acrylique restants, l'émulsion de cire PE, le tensioactif mouillant, le cosolvant et l'eau.
- Effectuer des épreuves de l'encre flexographique blanche sur film LDPE transparent traité corona et carton de couverture kraft brun avec un appareil manuel de tirage anilox de laboratoire (140 lignes/cm, volume 8.0 cm3/m2). Mesurer l'opacité/la blancheur au densitomètre X-Rite (objectif >= 62 %–65 % d'opacité sur film transparent en un passage), la résistance au frottement (testeur Sutherland) et la stabilité de sédimentation en encrier après 7 jours.

EXEMPLE 4 : PEINTURE MATE INTÉRIEURE CONTRACTUELLE ET DE PLAFOND À PVC ÉLEVÉ, AVEC RÉDUCTION DE 25 % À 30 % DU TIO2

Objectif : Évaluer la synergie maximale d'opacité à sec et les réductions de coûts en remplaçant 25 % à 30 % en masse du dioxyde de titane par le Sylowhite SM 405 dans une peinture économique intérieure mate pour plafonds et murs à PVC élevé (PVC ~72 %).
Formulation initiale de présélection (pour un lot de 1,000.0 g) :
- Eau : 360.0 g (36.0 % en masse)
- Épaississant cellulosique HEC + dispersant polyacrylate + antimousse + biocide : 14.0 g (1.4 % en masse)
- Dioxyde de titane rutile (réduit de 28 % de 100.0 g à 72.0 g) : 72.0 g (7.2 % en masse)
- Sylowhite SM 405, extenseur de dioxyde de titane : 30.0 g (3.0 % en masse)
- Carbonate de calcium broyé (mélange bimodal 2.5 microns + 5.0 microns) + talc : 394.0 g (39.4 % en masse)
- Liant en émulsion vinyle-acrylique ou styrène-acrylique (50 % de solides) : 130.0 g (13.0 % en masse)
Procédure d'évaluation en laboratoire :
- Codisperser les 72.0 g de TiO2 rutile, 30.0 g de Sylowhite SM 405 et 394.0 g de charges carbonate/talc dans la base de broyage aqueuse à 2,000 tr/min pendant 20 minutes, puis incorporer les 130.0 g de liant en émulsion.
- Comparer le rapport de contraste du film sec obtenu avec une épaisseur humide de 150 microns à celui du témoin contenant 100.0 g de TiO2 : vérifier que la diffusion par les vides d'air mésoporeux et l'espacement du TiO2 procurés par le Sylowhite SM 405 assurent une meilleure opacité sèche (>= 97.5 %) et une blancheur plus brillante (valeur L >= 96.0), tout en réduisant de 28 % la consommation de TiO2 !

COMPATIBILITÉ ET INCOMPATIBILITÉ DU SYLOWHITE SM 405

L'évaluation de la compatibilité chimique, colloïdale et avec les liants est simple lors de la formulation avec le Sylowhite SM 405 :
- Compatibilité universelle avec les liants polymères aqueux : Compatible à 100 % avec les acryliques purs, styrène-acryliques, vinyle-acryliques (PVA/VeoVa), éthylène-acétate de vinyle (EVA), dispersions de polyuréthane (PUD), alkydes hydrodiluables, latex styrène-butadiène (SBR) et liants de maçonnerie silicatés/siliconés.
- Compatibilité universelle avec les liants solvantés et 100 % solides : Chimiquement inerte et entièrement compatible avec les alkydes longs, moyens et courts en huile, époxydes et polyuréthanes bicomposants (2K), caoutchouc chloré, acryliques thermoplastiques, nitrocellulose, revêtements polyester pour bandes métalliques et encres/revêtements acrylates durcissables aux UV.
- Compatibilité totale avec pigments, extenseurs et dispersants : Compatible en toutes proportions avec les dioxyde de titane rutile et anatase (TiO2), oxydes de fer inorganiques, pigments organiques (phtalocyanines, quinacridones, pigments azoïques), carbonate de calcium (GCC/PCC), kaolin, talc, mica, sulfate de baryum, wollastonite, tous les dispersants pigmentaires anioniques/non ioniques/électrostériques classiques et les épaississants cellulosiques/HEUR/HASE.
- Incompatibilité avec les acides minéraux forts (pH < 3.5) et l'acide fluorhydrique : Le Sylowhite SM 405 étant un silicate alcalin de sodium, aluminium et magnésium (pH 9.5–11.0), son exposition à des acides minéraux forts (HCl, H2SO4, HNO3 concentrés ou acide phosphorique à pH < 3.0) entraîne la lixiviation des ions sodium, magnésium et aluminium du réseau et la transformation des particules en gel d'acide silicique ; le contact avec l'acide fluorhydrique (HF) dissout complètement le réseau silicaté en formant du tétrafluorure de silicium (SiF4) gazeux toxique.
- Primaires d'atelier riches en zinc et revêtements à catalyse acide : Dans les vernis bois bicomposants fortement acides (pH < 2.5, catalysés par p-TSA), le Sylowhite SM 405 alcalin peut neutraliser le catalyseur acide et ralentir la réticulation ; vérifier la vitesse de durcissement avant utilisation dans les systèmes à catalyse acide.

PRODUITS SIMILAIRES ET ALTERNATIVES AU SYLOWHITE SM 405

Lors du choix d'un extenseur fonctionnel de dioxyde de titane ou d'un espaceur optique pour revêtements, encres et papier, les formulateurs comparent le Sylowhite SM 405 au kaolin calciné, au carbonate de calcium précipité (PCC), à la terre de diatomées naturelle / cristobalite, au sulfate de baryum (blanc fixe) et aux pigments polymériques opacifiants à sphères creuses.

SYLOWHITE SM 405 ET KAOLIN CALCINÉ (SILICATE D'ALUMINIUM ANHYDRE, CAS 92704-41-1)

Le kaolin calciné est produit par déshydroxylation thermique de l'argile kaolinite naturelle hydratée à 1,000 °C, ce qui forme des particules lamellaires fusionnées (d50 ~0.8 à 2.0 microns, densité 2.63 g/cm3).
Bien que le kaolin calciné fournisse un bon pouvoir couvrant à sec dans les peintures intérieures mates, il présente trois inconvénients majeurs par rapport au Sylowhite SM 405 : (1) les impuretés naturelles d'oxydes de fer et de titane dans le kaolin extrait lui confèrent une nuance crème-jaunâtre intrinsèque (valeur CIE b = +1.5 à +3.0), réduisant la blancheur de la peinture et déformant les teintes pastel pures ; (2) sa masse volumique plus élevée (2.63 g/cm3 contre 2.05 g/cm3 pour le Sylowhite SM 405) augmente le poids de peinture humide par litre ; (3) les plaquettes de kaolin calciné sont abrasives (Mohs 6–7) et augmentent la brillance due au lustrage du film sous faible angle. Le Sylowhite SM 405 synthétique offre une blancheur neige supérieure (ISO >= 97 %), une plus faible densité de peinture et des teintes bien plus nettes.

SYLOWHITE SM 405 ET CARBONATE DE CALCIUM BROYÉ OU PRÉCIPITÉ (GCC / PCC, CAS 471-34-1)

Le carbonate de calcium broyé (GCC, d50 = 1.5 à 15 microns, densité 2.71 g/cm3) est la principale charge volumique économique des peintures intérieures, tandis que le carbonate de calcium précipité (PCC, d50 = 0.5 à 2.0 microns) est un cristal synthétique d'aragonite/calcite.
Toutefois, le GCC présente une faible absorption d'huile (15–22 g/100 g) et aucune nanoporosité interne ; remplacer le TiO2 par du GCC provoque donc immédiatement l'entassement du TiO2 et une forte perte d'opacité. De plus, GCC et PCC sont des carbonates solubles dans les acides, qui se dissolvent et farinent rapidement sous les pluies acides (SO2 / NOx) sur les façades ! Le Sylowhite SM 405 est un espaceur mésoporeux d'aluminosilicate résistant aux pluies acides, préservant l'opacité et la tenue extérieure avec 15 %–25 % de substitution du TiO2.

SYLOWHITE SM 405 ET TERRE DE DIATOMÉES CALCINÉE AVEC FONDANT (SILICE CRISTOBALITE, CAS 68855-54-9)

La terre de diatomées calcinée avec fondant est utilisée comme agent matant et extenseur des peintures professionnelles, mais sa calcination à 1,000 °C avec du carbonate de sodium transforme 25 % à 70 % des frustules amorphes en cristobalite cristalline (CAS 14464-46-1).
Selon les réglementations CLP de l'UE et SGH mondiales, toute poudre contenant >= 1.0 % de silice cristalline respirable (quartz ou cristobalite) doit être classée STOT RE 1 (H372 : Risque avéré d'effets graves pour les poumons à la suite d'expositions répétées ou prolongées par inhalation) et cancérogène catégorie 1A ! Le Sylowhite SM 405 est un silicate amorphe synthétique de sodium, aluminium et magnésium à 100 % (0.0 % de silice cristalline), constituant une alternative entièrement sans danger associé à la silice cristalline.

SYLOWHITE SM 405 ET SULFATE DE BARYUM PRÉCIPITÉ (BLANC FIXE, CAS 7727-43-7)

Le sulfate de baryum précipité (blanc fixe, d50 = 0.7 à 1.5 microns, nD = 1.64, densité 4.45 g/cm3) est employé comme espaceur à haute brillance dans les revêtements automobiles et en poudre grâce à sa faible absorption d'huile (12–18 g/100 g) et son inertie chimique.
Toutefois, le blanc fixe présente une densité extrêmement élevée (4.45 g/cm3, soit plus du double de celle du Sylowhite SM 405 à 2.05 g/cm3 !), provoquant d'importants dépôts durs dans les peintures liquides, augmentant fortement le poids et le coût des matières premières par litre de peinture humide, sans apporter de pouvoir couvrant sec par vides d'air internes. Le Sylowhite SM 405 offre une opacité à sec nettement supérieure, une thixotropie anti-sédimentation intrinsèque et moins de la moitié de la densité.

SYLOWHITE SM 405 ET POLYMÈRES OPACIFIANTS STYRÈNE-ACRYLIQUES À SPHÈRES CREUSES

Les émulsions de polymères opacifiants (dispersions aqueuses à 30 % de solides de sphères creuses de latex styrène-acrylique de 0.4 micron, remplies d'eau qui s'évapore au séchage en laissant une cavité d'air unique) servent de substituts partiels du TiO2 dans les peintures aqueuses.
En revanche, les polymères opacifiants organiques sont incompatibles avec les peintures solvantées, s'effondrent sous fort cisaillement ou température élevée ou si la teneur en solvants coalescents est forte, réduisent la résistance au frottement humide à fort dosage et ne conviennent pas aux prémélanges secs ni aux encres d'impression. Le Sylowhite SM 405 inorganique fonctionne aussi bien dans les peintures et encres aqueuses que solvantées, ne s'effondre pas sous l'effet des solvants ou de la chaleur et améliore activement la résistance au frottement et aux intempéries.

QUALITÉS, CONTRÔLE QUALITÉ ET CRITÈRES D'ACHAT DU SYLOWHITE SM 405

Lors de la qualification du Sylowhite SM 405 ou d'extenseurs de TiO2 apparentés en aluminosilicate de sodium synthétique fournis par Ataman Kimya, les laboratoires R&D et contrôle qualité vérifient les paramètres analytiques et fonctionnels essentiels suivants :
- 1. Qualité standard pour revêtements et encres (Sylowhite SM 405) : Poudre d'aluminosilicate amorphe précipité de sodium, aluminium et magnésium à granulométrie fine (< 6.0 microns, Hegman 5.5–6.5), blancheur ISO >= 96 %–98 %, absorption d'huile 110–160 g/100 g, pH (5 % aq.) 9.5–11.2, perte au séchage (105 °C) <= 5.0 %–7.0 %, densité réelle ~2.05 g/cm3 et 0.0 % de silice cristalline.
- 2. Qualités apparentées d'aluminosilicates et de silices fonctionnelles disponibles chez Ataman Kimya :
  - Sylowhite SM 405 : Extenseur de TiO2 de référence à base de silicate précipité de sodium, magnésium et aluminium de < 6.0 microns pour peintures aqueuses/solvantées et encres d'impression.
  - Qualités d'aluminosilicate de sodium ultrafines submicroniques / 2 microns : Pour revêtements automobiles et de bandes métalliques très brillants, encres héliogravure en couche mince et couches pigmentaires papier.
  - Aluminosilicate de sodium antiagglomérant de qualité alimentaire/aliments pour animaux (E554, CAS 1344-00-9) : Pour améliorer l'écoulement des aliments, épices et aliments pour animaux en poudre.
  - Agents matants en silice amorphe synthétique (Syloid / types silice précipitée et gel) : Pour réduire de façon contrôlée la brillance (mat à satin) des revêtements du bois, des bandes métalliques, du cuir et industriels.
Paramètres de contrôle qualité (CQ) à vérifier à chaque livraison :
- Identité chimique et numéros CAS / CE (CAS 1344-00-9 / CE 215-684-8), certificat DRX attestant une structure 100 % amorphe et exempte de silice cristalline
- Taille médiane d50 (< 6.0 microns par diffraction laser), finesse de broyage Hegman (>= 5.5–6.5) et résidu sur tamis humide 325 mesh (45 microns) (<= 0.05 %)
- Luminosité optique / blancheur (ISO 2470 R457 >= 96.0 %–98.0 % et coordonnées CIE L, a, b)
- Capacité d'absorption d'huile (ISO 787-5, 110 à 160 g/100 g) et surface spécifique BET
- pH de la suspension aqueuse (5 % en masse, 9.5 à 11.2) et conductivité électrique / teneur maximale en sulfates solubles
- Perte au séchage à 105 °C (<= 5.0 %–7.0 % en masse) et perte au feu à 1,000 °C

STOCKAGE ET MANIPULATION DU SYLOWHITE SM 405

Conditions de stockage du Sylowhite SM 405 : Stocker l'extenseur de dioxyde de titane Sylowhite SM 405 dans ses sacs multicouches d'origine hermétiquement fermés ou big bags FIBC, sur palettes sèches en bois ou plastique, dans un entrepôt intérieur frais, sec, couvert et bien ventilé à température ambiante (+5 à +40 °C), à l'abri de la pluie, de l'humidité du sol, d'une forte hygrométrie et des vapeurs acides volatiles.
Absorption d'humidité et préservation du volume poreux du Sylowhite SM 405 : Le Sylowhite SM 405 possédant une structure mésoporeuse interne ouverte (surface BET 65–90 m2/g), conçue pour emprisonner des microvides d'air optiques et absorber le véhicule durant la dispersion de la peinture, l'exposition de sacs ouverts à l'air humide de l'entrepôt (> 70 % HR) permet à la poudre Sylowhite SM 405 d'adsorber la vapeur d'eau atmosphérique (portant la perte au séchage au-delà de 7 % et formant des agglomérats friables).

Toujours replier et refermer les sacs partiellement utilisés immédiatement après prélèvement, puis envelopper les palettes stockées d'un film étirable/capot en polyéthylène. Contrairement aux polymères organiques, le Sylowhite SM 405 inorganique ne se dégrade pas chimiquement, ne s'oxyde pas et ne favorise pas la croissance biologique ; conservé au sec dans son emballage d'origine non ouvert, il maintient intégralement ses performances optiques et rhéologiques pendant 24 à 36+ mois après fabrication.
Manipulation sûre, maîtrise des poussières et nettoyage des déversements de Sylowhite SM 405 : Le Sylowhite SM 405 étant une poudre blanche micronisée (< 6.0 µm) de faible masse volumique apparente (~200–260 g/L), vider doucement les sacs dans le vortex de la cuve de dispersion à vitesse d'agitation moyenne, avec des trémies de chargement équipées d'une aspiration locale des poussières (LEV) pour limiter la mise en suspension des poussières de Sylowhite SM 405. Éviter le balayage à sec au balai ou les jets d'air comprimé ; récupérer les déversements avec un aspirateur industriel filtré HEPA ou par balayage humide dans des récipients fermés, puis laver les résidus au sol à l'eau (les suspensions humides de silicates peuvent rendre les sols lisses glissants).

PREMIERS SECOURS ET INFORMATIONS DE SÉCURITÉ DU SYLOWHITE SM 405

Mesures de premiers secours concernant le Sylowhite SM 405 (silicate amorphe précipité de sodium, aluminium et magnésium, CAS 1344-00-9) :
- Inhalation de poussière de Sylowhite SM 405 : Le Sylowhite SM 405 est un aluminosilicate amorphe synthétique à 100 % et contient ZÉRO silice cristalline (quartz, cristobalite ou tridymite) ; il ne provoque donc pas de silicose. Cependant, l'inhalation de fortes concentrations de poussières minérales fines peut causer une sécheresse mécanique temporaire, de la toux ou une irritation des voies nasales et respiratoires supérieures. Conduire la personne exposée à l'air frais, lui faire se moucher doucement et se rincer la bouche et la gorge à l'eau ; consulter un médecin si la toux ou la gêne respiratoire persiste.
- Contact oculaire avec le Sylowhite SM 405 : La poudre fine et sèche pénétrant dans les yeux peut causer une irritation mécanique, rougeurs et larmoiement, accompagnés d'une gêne alcaline légère (pH aqueux ~10). NE PAS se frotter les yeux ! Rincer immédiatement et abondamment les yeux à l'eau tiède courante à faible pression ou avec une solution stérile isotonique de lavage oculaire pendant au moins 15 minutes, paupières ouvertes et après retrait éventuel des lentilles de contact ; consulter un ophtalmologue si l'irritation persiste.
- Contact cutané avec le Sylowhite SM 405 : Le Sylowhite SM 405 n'est ni toxique pour la peau ni sensibilisant, bien qu'un contact prolongé avec la poudre silicatée sèche absorbante puisse éliminer les lipides naturels de la peau et causer sécheresse ou gerçures. Laver la peau exposée à l'eau et au savon doux et appliquer une crème hydratante pour les mains après le travail.
- Ingestion de Sylowhite SM 405 : L'aluminosilicate de sodium synthétique est pratiquement non toxique par ingestion (DL50 orale chez le rat > 5,000 mg/kg de poids corporel). Rincer la bouche à l'eau et boire 1 à 2 verres d'eau ; ne jamais rien administrer par la bouche à une personne inconsciente et demander un avis médical si une quantité importante a été avalée.

Sécurité au travail, classification SGH et profil toxicologique du Sylowhite SM 405 :
Selon le règlement CLP (CE) n° 1272/2008 de l'Union européenne et le SGH de l'ONU, le Sylowhite SM 405 (CAS 1344-00-9, CE 215-684-8) N'EST PAS classé comme substance ou mélange dangereux : aucun pictogramme de danger, aucune mention d'avertissement et aucune mention de danger. La DL50 orale aiguë (rat) est > 5,000 mg/kg, la DL50 cutanée aiguë (lapin) est > 2,000 à > 5,000 mg/kg et la CL50 par inhalation aiguë (rat, 4 h) dépasse les concentrations maximales de poussières atteignables. Il est non mutagène, non cancérogène (CIRC groupe 3 : inclassable quant à sa cancérogénicité pour l'être humain pour les silicates amorphes synthétiques) et inerte pour l'environnement (CL50/CE50 poissons et daphnies > 1,000 à > 10,000 mg/L).

Équipements de protection individuelle (EPI) pour manipuler le Sylowhite SM 405 :
Les opérateurs qui versent les sacs de Sylowhite SM 405 sec dans les disperseurs de peinture doivent porter des lunettes étanches aux poussières (EN 166), des gants de protection (nitrile ou coton/cuir), des vêtements à manches longues et un masque anti-poussières particulaires (EN 149 FFP2 / NIOSH N95) lorsque les niveaux de poussières approchent les limites d'exposition professionnelle aux poussières de silice/silicate amorphes synthétiques (généralement 4 mg/m3 respirables / 10 mg/m3 inhalables en moyenne pondérée sur 8 heures).
Conditionnement commercial et logistique de transport du Sylowhite SM 405 :
- Sacs kraft multicouches à valve ou à gueule ouverte de 15 kg, 20 kg ou 25 kg nets (avec film intérieur en polyéthylène barrière à l'humidité), palettisés et filmés sur palettes en bois ISPM-15
- Grands récipients pour vrac souples (GRVS / FIBC / big bags) de 300 kg à 600 kg nets pour usines de peinture automatisées à grand volume
Classification pour le transport : Le Sylowhite SM 405 est ininflammable, incombustible et non corrosif et N'EST PAS réglementé comme marchandise dangereuse pour le transport routier (ADR/RID), maritime (IMDG) ou aérien (IATA) (numéro ONU : non réglementé ; classe de danger : aucune ; groupe d'emballage : aucun ; polluant marin : non ; code douanier SH : 2839.90 / 2842.10).

QUE FAUT-IL PRENDRE EN COMPTE LORS DE L'ACHAT DU SYLOWHITE SM 405 ?

Lors de l'approvisionnement en extenseur de dioxyde de titane Sylowhite SM 405 auprès d'Ataman Kimya pour peintures architecturales, revêtements industriels, encres d'impression ou papiers, les équipes achats et R&D doivent préciser six paramètres techniques clés dans leur demande de devis (RFQ) :
Système de revêtement ou d'encre visé et niveau de PVC : Indiquer si le Sylowhite SM 405 sera formulé dans des peintures murales intérieures aqueuses mates/satinées, peintures de façade extérieures aqueuses, émaux/sous-couches alkydes solvantés, primaires industriels ou encres flexographiques/héliogravure/offset, avec la teneur actuelle en dioxyde de titane et la PVC totale de votre formule.
Taux cible de remplacement du dioxyde de titane (15 % à 30 % en masse) : Préciser le taux souhaité de substitution du TiO2 (généralement 15 %–20 % dans les peintures extérieures/satinées et les encres haut de gamme et 20 %–30 % dans les émulsions mates intérieures) afin que notre équipe technique fournisse des recommandations de formulation initiales correspondantes.
Exigences granulométriques et de finesse Hegman (< 6.0 microns) : Confirmer que la taille moyenne < 6.0 microns (Hegman 5.5–6.5) du Sylowhite SM 405 correspond à la brillance de votre film sec et à son épaisseur (ou demander si une qualité ultrafine < 2 microns est nécessaire pour les finitions très brillantes en couche mince).

Spécifications de blancheur optique, absorption d'huile et pH : Vérifier la luminosité ISO R457 requise (>= 96 %–98 %), la plage d'absorption d'huile (110–160 g/100 g), le pH aqueux (9.5–11.2) et le certificat de structure 100 % amorphe exempte de silice cristalline.
Exigences réglementaires et d'écolabel : Préciser si les déclarations REACH UE, zéro COV / écolabel UE, Ange Bleu, sécurité des jouets EN 71-3 ou contact alimentaire indirect (FDA 21 CFR 175.300 / 176.170) sont nécessaires pour le revêtement ou l'encre d'emballage final.
Format d'emballage, volume de palettes et documentation : Indiquer sacs papier multicouches ou big bags FIBC, quantité de palettes ponctuelle, prévisions annuelles et documents nécessaires : fiche technique (TDS), FDS SGH à 16 sections et certificat d'analyse du lot (COA).

APPROVISIONNEMENT EN SYLOWHITE SM 405 AUPRÈS D'ATAMAN KİMYA

Le Sylowhite SM 405, extenseur de dioxyde de titane (TiO2) et espaceur optique à base de silicate synthétique amorphe précipité de sodium, aluminium et magnésium, identifié sous CAS n° 1344-00-9 et CE n° 215-684-8, est proposé par Ataman Kimya pour les peintures architecturales intérieures/extérieures aqueuses et solvantées de qualité professionnelle et de bricolage, les revêtements et primaires industriels, les encres flexographiques/héliogravure/offset, les couchages papier et les composés polymères.
Les entreprises prévoyant d'acheter le Sylowhite SM 405 (ou des pigments TiO2 complémentaires, charges fonctionnelles, silices amorphes synthétiques, dispersants et modificateurs rhéologiques) auprès d'Ataman Kimya peuvent communiquer leurs paramètres de formulation de revêtement ou d'encre afin de vérifier l'adéquation de la qualité, la disponibilité en stock en Turquie, les options d'emballage et les détails du devis commercial.
Le partage des informations suivantes dans la demande de devis facilite l'adaptation technique rapide par l'équipe d'Ataman Kimya :
- Secteur d'application visé (peinture architecturale aqueuse intérieure/extérieure, émail/primaire alkyde solvanté, revêtement industriel, encre d'impression, couchage papier ou mélange-maître plastique)
- Dosage actuel de dioxyde de titane (% en masse) et taux cible de substitution du TiO2 (p. ex. 15 %, 20 % ou 25 %–30 % en masse)
- Exigences de granulométrie / finesse Hegman, blancheur ISO, absorption d'huile et certification d'absence de silice cristalline
- Quantité de commande estimée (expédition ponctuelle de palettes et prévisions annuelles) et emballage préféré (sacs multicouches ou big bags FIBC)
- Destination de livraison, Incoterms préférés et documentation technique nécessaire (TDS, SDS, COA et déclarations de conformité réglementaire)

FOIRE AUX QUESTIONS SUR LE SYLOWHITE SM 405

Qu'est-ce que le Sylowhite SM 405 et quelle est sa composition chimique ?
Le Sylowhite SM 405 (CAS 1344-00-9, CE 215-684-8) est un silicate synthétique amorphe précipité de sodium, aluminium et magnésium (aluminosilicate de sodium), de haute pureté et de granulométrie fine (< 6.0 microns), fourni sous forme de poudre fluide blanc éclatant et inodore. Initialement développé par W. R. Grace, il est spécifiquement conçu comme extenseur fonctionnel de dioxyde de titane (TiO2) et espaceur optique pour les peintures architecturales, revêtements industriels et encres d'impression.

Quelle quantité de dioxyde de titane (TiO2) peut être remplacée par le Sylowhite SM 405 sans perte d'opacité ?
Dans les peintures architecturales intérieures et extérieures aqueuses et solvantées optimisées, les primaires industriels et les encres d'impression, le Sylowhite SM 405 remplace couramment 15 % à 20 % en masse du dioxyde de titane (jusqu'à 25 % à 30 % dans les émulsions intérieures mates à PVC moyen/élevé), tout en préservant, voire en améliorant, le pouvoir couvrant du film sec (rapport de contraste) et la blancheur optique.

Comment le Sylowhite SM 405 (indice de réfraction 1.46) peut-il préserver le pouvoir couvrant en remplaçant le TiO2 à indice élevé (2.73) ?
Le Sylowhite SM 405 maintient et améliore l'opacité par deux mécanismes physiques : (a) Espacement stérique des pigments — ses agrégats mésoporeux de < 6.0 microns, constitués de nanosphères primaires de 20–40 nm, se placent directement entre les cristaux de TiO2 de 0.25 micron et empêchent leur entassement (« floculation optique »), permettant à chaque particule de TiO2 restante de diffuser la lumière à 100 % d'efficacité ; (b) Opacité sèche par microvides internes — ses mésopores emprisonnent des vides d'air microscopiques (indice de réfraction 1.00) dans le film de revêtement sec, accentuant le contraste des indices vis-à-vis du TiO2 et multipliant la diffusion lumineuse.

Comment le Sylowhite SM 405 améliore-t-il la blancheur et réduit-il le jaunissement des peintures au vieillissement ?
Le TiO2 rutile absorbant légèrement dans le proche UV/violet (< 415 nm), les films uniquement à base de TiO2 ont une nuance chaude discrète et les liants organiques alkydes ou acryliques s'oxydent avec le temps en chromophores jaunes. Le Sylowhite SM 405 est précipité synthétiquement avec une teneur en fer très faible (Fe2O3 <= 0.03 %–0.05 %) et une luminosité ISO R457 >= 96 % à 98 %, avec forte réflectance bleu-violet ; il apporte un blanc plus pur et froid (valeur CIE b plus faible) et réduit significativement le jaunissement lors du vieillissement à l'obscurité ou sous UV.

Comment le Sylowhite SM 405 diminue-t-il la densité de la peinture et le coût des épaississants ?
Le TiO2 rutile a une masse volumique réelle élevée de ~4.10 g/cm3, contre seulement ~2.05 g/cm3 pour le Sylowhite SM 405 (50 % plus léger !). Remplacer 20 % du TiO2 par le Sylowhite SM 405 réduit la densité de la peinture humide (et augmente le volume de peinture produit par tonne de matières premières). Simultanément, sa surface mésoporeuse (absorption d'huile ~110–160 g/100 g) développe une viscosité thixotrope régulière à faible cisaillement qui empêche la sédimentation et permet de réduire de 10 % à 25 % les épaississants cellulosiques (HEC) ou associatifs coûteux.

Le Sylowhite SM 405 est-il exempt de silice cristalline (quartz et cristobalite) ?
Oui. Contrairement aux charges silicatées extraites de mines ou aux terres de diatomées calcinées avec fondant contenant du quartz ou de la cristobalite respirables classés cancérogènes catégorie 1A / STOT RE 1, le Sylowhite SM 405 est un silicate synthétique amorphe de sodium, aluminium et magnésium à 100 % (0.0 % de silice cristalline par diffraction des rayons X) et n'est pas dangereux selon les règlements CLP de l'UE et SGH de l'ONU.

À quelle étape de fabrication de la peinture ou de l'encre faut-il ajouter le Sylowhite SM 405, et un broyage à billes est-il nécessaire ?
Le Sylowhite SM 405 doit toujours être ajouté directement dans la base de broyage en même temps que le dioxyde de titane, afin de mouiller et codisperser les deux poudres. Le Sylowhite SM 405 étant micronisé à < 6.0 microns (finesse Hegman 5.5 à 6.5), il se disperse aisément en 15 à 20 minutes dans un disperseur Cowles denté rapide standard, sans broyage à billes pour les peintures architecturales.

Comment le Sylowhite SM 405 influence-t-il le pH, la résistance au lavage/frottement et la tenue aux intempéries des peintures ?
Le Sylowhite SM 405 présente un pH alcalin naturel de 9.5 à 11.0 dans l'eau, ce qui tamponne les peintures-émulsions aqueuses à leur pH idéal (8.5–9.2) et réduit le besoin d'amines/ammoniac volatils. Dans le film durci, sa structure d'aluminosilicate dure et insoluble (dureté Mohs ~5) améliore la résistance intérieure au lavage et au frottement humide DIN EN ISO 11998 et résiste aux pluies acides tout en réduisant l'encrassement des façades.

Pourquoi le Sylowhite SM 405 est-il supérieur au kaolin calciné ou au carbonate de calcium comme extenseur du TiO2 ?
Le carbonate de calcium (GCC) est dépourvu de nanoporosité interne, favorise l'entassement du TiO2 et se dissout sous les pluies acides ; le kaolin calciné présente une densité supérieure (2.63 g/cm3) et des impuretés naturelles de fer/titane donnant une nuance jaunâtre. Le Sylowhite SM 405 combine une blancheur synthétique très élevée (ISO >= 97 %), une faible densité (2.05 g/cm3), une grande efficacité d'espacement mésoporeux et la résistance aux pluies acides.

Comment les fabricants de peintures, revêtements et encres peuvent-ils obtenir le Sylowhite SM 405 et demander les documents COA, TDS et SDS à Ataman Kimya ?
Les clients peuvent obtenir directement auprès d'Ataman Kimya le Sylowhite SM 405, extenseur de dioxyde de titane (CAS 1344-00-9, CE 215-684-8), en sacs multicouches protégés de l'humidité ou big bags FIBC, accompagné de certificats d'analyse de lot (COA), fiches techniques (TDS) et fiches de données de sécurité SGH/CLP (SDS), en appelant le +90 216 577 10 10 ou en écrivant à info@atamankimya.com.

SYLOWHITE SM 405 – RÉSUMÉ TECHNIQUE

Le Sylowhite SM 405, connu dans le commerce industriel turc sous les noms Sylowhite SM 405 Titanyum Dioksit Genişletici, Çöktürülmüş Amorf Sodyum Alüminyum Magnezyum Silikat ou Sodyum Alüminosilikat TiO2 Uzatıcı et identifié mondialement sous CAS n° 1344-00-9 et CE / EINECS n° 215-684-8, est un extenseur fonctionnel synthétique amorphe précipité de silicate de sodium, aluminium et magnésium, de haute pureté, fin (< 6.0 microns) et sans silice cristalline, conçu pour remplacer partiellement et espacer optiquement le dioxyde de titane (TiO2). Synthétisé par coprécipitation hydrothermale contrôlée sous forme d'agrégats tridimensionnels mésoporeux constitués de nanosphères primaires de 20 à 40 nm (absorption d'huile 110 à 160 g/100 g, surface BET 50 à 110 m2/g, densité réelle du squelette ~2.05 g/cm3, luminosité ISO R457 >= 96 % à 98 % et pH aqueux 9.5 à 11.2), le Sylowhite SM 405 s'intercale directement entre les cristaux de TiO2 de 0.25 micron pour supprimer l'entassement optique tout en encapsulant des nanovides d'air (nD = 1.00) qui multiplient la diffusion lumineuse dans le film sec.

Fourni sous forme de poudre micronisée blanc éclatant, inodore et fluide (finesse Hegman 5.5 à 6.5 ; résidu 325 mesh <= 0.05 %), le Sylowhite SM 405 remplace 15 % à 25 % en masse (jusqu'à 30 % dans les émulsions à PVC élevé) du dioxyde de titane de base dans les peintures architecturales intérieures/extérieures aqueuses et solvantées professionnelles et bricolage, les émaux et sous-couches alkydes pour boiseries, les primaires industriels, les encres flexographiques/héliogravure/offset et les couchages papier. Outre de substantielles économies de formulation, la baisse de la densité humide et la réduction de 10 % à 25 % des besoins en épaississants cellulosiques/associatifs, le Sylowhite SM 405 améliore le rapport de contraste du film sec (opacité), renforce la blancheur bleutée, limite le jaunissement au vieillissement, évite la sédimentation en pot et augmente la tenue au frottement humide et aux intempéries.
Pour la vérification de la qualité technique du Sylowhite SM 405, des conseils de formulation pour la substitution du TiO2, la disponibilité actuelle en entrepôt, les fiches techniques (TDS), fiches de données de sécurité (SDS), certificats d'analyse de lot (COA) ou pour demander une offre commerciale adaptée à vos besoins de fabrication de peintures, revêtements ou encres d'impression, vous pouvez contacter directement Ataman Kimya par les coordonnées ci-dessous. Notre équipe commerciale technique sera ravie de vous aider à optimiser votre stratégie d'utilisation d'extenseurs du dioxyde de titane.

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