A l’échelle mondiale, la gestion de ressources finies est un impératif et nous mettons tout en œuvre pour tendre vers une économie plus innovante et à faibles émissions. La réduction de la dépendance aux combustibles fossiles dans l’industrie chimique a conduit à faire émerger de nouvelles alternatives issues des biotechnologies, mais qu’apportent-elles aux fabricants de produits électroniques ? Les matériaux biosourcés, obtenus à partir de ressources biologiques (biomasses, matières premières, plantes et déchets biologiques), constituent une alternative viable et durable aux produits dérivés de la pétrochimie, et chez Electrolube, nous avons conçu un nouveau vernis avec 75 % de contenu bio-organique issu de sources renouvelables. Il s’agit d’une première mondiale sur le marché, et d’un produit totalement exempt de solvant. UVCLX répond aux besoins tant des fabricants que des clients, en particulier en matière d’éthique, de performances et de procédé. Donc, quelles seront les conséquences en matière de performances des vernis issus des biotechnologies et que pouvez-vous en attendre ?
Phil Kinner, Directeur technique mondial de la division vernis, répond plus en détail à 5 des questions les plus fréquemment posées sur les vernis issus des biotechnologies.
1) Quels sont les avantages des vernis issus des biotechnologies ?
Tout d’abord, il va sans dire que ces biovernis ont une empreinte environnementale notablement réduite et répondent aux exigences éthiques des fabricants et des utilisateurs finaux. Mais l’avantage le plus surprenant observé pendant le développement de UVCLX a été l’amélioration des performances obtenues. Les polymères issus des biotechnologies que nous avons conçus ont démontré de meilleures qualités de résistance à la condensation, de stabilité thermique, de souplesse et d’adhérence que beaucoup de polymères issus de la pétrochimie que nous avions développés par le passé. La nature est assurément une source d’inspiration étonnante ! Chaque ingrédient d’une formule courante peut soit être issu à 100 % des biotechnologies, soit contenir une forte proportion de matières premières biologiques, à l’exception des ignifuges à l’heure actuelle. Le biovernis a des performances à revendre et possède des qualités environnementales élevées, c’est donc une solution gagnant-gagnant. Nous assurons aussi notre avenir, si par exemple le gouvernement devait prendre de nouvelles mesures environnementales dans quelques années, les fabricants resteraient alors couverts.
2) Quelles sont les conséquences financières d’un vernis issu des biotechnologies par rapport à une chimie traditionnelle ?
Actuellement, beaucoup de chaînes d’approvisionnement de ces nouvelles matières premières développent des économies d’échelle, et sont donc plus coûteuses que leurs alternatives issues du pétrole, plus matures. C’est pourquoi les améliorations de performances des produits issus des biotechnologies par rapport à un matériau pétrochimique plus traditionnel peuvent expliquer leur prix supérieur. Mais du fait que les véhicules électriques se répandent largement et que le moteur à combustion interne (ICE) est de moins en moins utilisé, la production de pétrole pourrait se ralentir et devenir de plus en plus coûteuse, donc dans un proche avenir, les produits issus des biotechnologies sont susceptibles de devenir plus économiques que ceux à base de produits pétroliers.
3) Quels sont les vernis de protection les plus courants et pourquoi ?
C’est une question difficile et qu’on nous pose souvent ! En général, je dirais que les produits acryliques et à durcissement aux UV sont parmi les plus courants. Les produits acryliques restent parmi les types de vernis les plus appréciés du fait de leur facilité d’application, de leur séchage rapide par évaporation de solvant et de leur facilité de réparation – il suffit de les immerger dans le solvant, de les rincer au solvant et voilà, il ne reste plus aucune trace de vernis. Mais les vernis acryliques offrent des niveaux de protection qui peuvent ne pas suffire dans des applications exigeantes, par exemple en présence de condensation ou en cas de fort impact environnemental. Beaucoup d’utilisateurs finaux commencent à se rendre compte qu’ils devront abandonner les produits acryliques pour ces deux raisons. Une raison importante est l’exigence pour beaucoup de constructeurs automobiles de passer avec succès un test de condensation (par exemple le K15-19 de BMW GS95024-3-1). Même dans les applications aérospatiales, on constate un intérêt croissant pour la résistance à la condensation dans les montages vernis du fait des variations d’environnement rapides subies lors de la descente de 12 000 mètres vers une piste d’atterrissage chaude et humide par exemple.
Pour les produits à durcissement aux UV, la rapidité intrinsèque du durcissement primaire aux UV, ainsi que le procédé de polymérisation en lui-même tendent à provoquer un rétrécissement notable, qui induit beaucoup de contraintes dans le vernis, couramment atténuées par une fissuration de contrainte pendant les cycles thermiques. Les produits doivent aussi disposer d’un mécanisme de durcissement secondaire pour s’assurer que le produit situé sous les composants, ou par ailleurs protégé du rayonnement UV par des composants de plus grande taille, parvient à durcir et à se réticuler. C’est le plus souvent une réaction de polymérisation amorcée par l’humidité qui peut prendre des semaines, des mois voire même des années à s’achever, du fait que l’extérieur du matériau est partiellement durci par l’exposition aux rayons UV, que l’humidité doit diffuser à travers cette membrane et que le gaz CO2 produit par ce procédé de polymérisation doit traverser en sens inverse cette même membrane.
Avec un produit 2K à durcissement aux UV tel que UVCLX, l’avantage est que dès le mélange des 2 composants, la réaction se poursuit jusqu’à son achèvement en moins de 24 heures même dans les zones d’ombre qui ne sont pas exposées aux rayons UV. La nature de polymérisation supplémentaire de la réaction permet d’obtenir un retrait notablement plus faible et moins de contraintes, ce qui se traduit par des vernis plus souples et qui survivent mieux au choc thermique.
4) Pourquoi avons-nous décidé d’inclure du contenu biosourcé dans nos vernis de protection et comment les avons-nous testés ?
En plus d’être un fournisseur de solutions de vernis de protection parmi les plus innovants, Electrolube prend très au sérieux ses obligations en matière de norme ISO 14000. L’association de ces deux facteurs nous conduit de façon parfaitement logique et naturelle à envisager des façons de réduire l’empreinte carbone de nos produits ! Le seul facteur surprenant a été le niveau d’amélioration des performances obtenue grâce à ces nouveaux matériaux innovants. Bien que l’objectif du développement soit essentiellement l’atteinte des exigences très élevées des applications automobiles et aérospatiales, les hauts niveaux de performances de ces produits en font un choix idéal pour toute autre application. Ces produits font toute la différence chaque fois que les cycles et chocs thermiques et la résistance à la condensation sont les deux mécanismes de défaillance principaux. Pour ce qui concerne les tests des vernis issus des biotechnologies, le travail de développement s’est principalement orienté vers les essais dans des environnements difficiles et la démonstration d’une meilleure résistance à la condensation du fait des améliorations combinées d’épaisseur et de couverture offertes par le produit, en plus des exigences automobiles habituelles de choc thermique et de température de fonctionnement maximale en continu avec vieillissement thermique en milieu humide à long terme.
5) Y a-t-il des possibilités d’augmenter le contenu biosourcé dans un vernis de protection et y a-t-il d’autres vernis de ce type en prévision ?
Il pourrait être possible d’augmenter la quantité biosourcée dans les vernis, mais je ne le vois pas comme un choix binaire. Nous mettons au point d’autres vernis issus des biotechnologies (et de résines d’encapsulation de ce type), donc on peut s’attendre à voir apparaître plus de solutions vertes et à hautes performances développées par Electrolube, qui fait désormais partie du groupe MacDermid Alpha Electronics Solutions. En ayant apporté la preuve des avantages du produit UVCLX en matière d’environnement et de performances, nous visons à inclure des matériaux issus des biotechnologies dans tous nos nouveaux développements de produits à l’avenir.
Dans les années à venir, d’autres réglementations pourraient apparaître qui rendraient les équivalents à base de combustibles fossiles moins adaptés et plus coûteux, peut-être sous la forme d’une taxe carbone. Ces incitations à venir feraient exploser la demande des alternatives issues des biotechnologies dans tous les segments du marché. Chez Electrolube, nous avons pour mission de garder une longueur d’avance, d’anticiper les besoins de nos clients et d’avoir dès l’émergence du marché des produits issus des biotechnologies des produits à disposition pour répondre à ces exigences. J’espère que l’article de ce mois-ci vous a plu et que vous en avez appris plus sur les avantages des vernis issus des biotechnologies. Dans le prochain article, nous explorerons d’autres sujets concernant les vernis de protection. Pour toutes vos questions ou pour obtenir des renseignements complémentaires sur les vernis de protection, notre équipe de support technique, qui bénéficie d’une longue expérience, sera enchantée de répondre à vos questions et de vous fournir des conseils d’experts.
