FR2842531A1 - Peinture blanche pour controle thermique - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une peinture blanche, notamment destinée au revêtement, au moins partiel, d'un engin spatial, comprenant au moins un pigment et au moins un liant, remarquable en ce qu'elle comporte en outre des particules de peroxyde de zinc (ZnO2).
Description
L'invention concerne une peinture blanche, notamment destinée au
revêtement, au moins partiel, d'un engin spatial, comprenant au moins un pigment
et au moins un liant.
Pour assurer le contrôle thermique de véhicules spatiaux, il est connu de les peindre au moyen d'une peinture blanche de manière à obtenir un revêtement de
contrôle thermique.
Le contrôle thermique dépend des propriétés thermo-optiques des revêtements appliqués sur les véhicules spatiaux, c'est-à-dire de l'absorptivité
solaire as et de l'émissivité infrarouge s.
L'absorptivité solaire as, ou " coefficient d'absorption solaire ", d'un revêtement est le rapport du flux radiatif solaire absorbé par ce revêtement sur le flux radiatif solaire incident sur ce revêtement, ce rapport étant intégré dans le
spectre solaire entre 0,2 et 2,8 micromètres.
L'émissivité infrarouge s d'un revêtement est évaluée au moyen de la 1 5 formule s= W /(S a T4) (4) dans laquelle - W, en Watt, est la puissance émise par rayonnement par le revêtement vers son environnement, - S est la surface en m2 du revêtement, - T est la température absolue du revêtement, en K, et
- ci est la constante de Stephan Boltzman = 5,67.10-8 W/m2.K4.
La formule I résulte de la loi selon laquelle tous les corps émettent un rayonnement W proportionnel à la quatrième puissance de leur température
absolue, à leur surface, au temps et à leur émissivité s.
L'émissivité infrarouge ú dépend de la nature du revêtement.
Lorsque les revêtements blancs sont exposés à l'environnement spatial, ils subissent une dégradation, notamment des propriétés thermo-optiques, sous l'action combinée des différents facteurs de cet environnement spatial, essentiellement par
l'effet du rayonnement ultraviolet solaire et particulaire (électrons, protons).
La dégradation des propriétés thermo-optiques peut être évaluée par une augmentation du coefficient d'absorption solaire as, l'émissivité infrarouge restant
sensiblement constante.
Le rayonnement solaire se répartit entre 180 et 2800 nm et le rayonnement ultraviolet court (180 à 250 nm) est responsable de la quasi-totalité des dégradations. Une hypothèse que l'on peut avancer pour expliquer ces dégradations est la suivante: Sous l'action du rayonnement UV et particulaire, les pigments blancs, essentiellement des oxydes métalliques MON, vont perdre de l'oxygène pour donner un produit MOxY dont les propriétés thermo-optiques sont dégradées (augmentation
de as).
L'augmentation du coefficient d'absorption solaire a, est dommageable au contrôle thermique passif et peut être la source d'échauffements pouvant avoir de graves conséquences sur les composants du véhicule spatial et/ou sur le matériel embarqué. On connaît du brevet FR 96 06289, déposé par la Demanderesse, une peinture blanche comportant un pigment dont les particules sont revêtues d'un agent oxydant apte à combler le déficit en oxygène des produits MOxY au fur et à mesure
que le rayonnement UV produit des dégradations.
Selon le brevet FR 96 06289, les particules du pigment doivent être revêtues de l'agent oxydant préalablement à la préparation de la peinture, ce qui implique une étape supplémentaire. En outre, cette étape nécessite une opération
de séchage consommatrice d'énergie.
Le but de la présente invention est de fournir une peinture blanche permettant d'obtenir un revêtement blanc stable sous l'effet du rayonnement ultraviolet solaire et particulaire, et qui puisse être préparée sans cette étape
supplémentaire, et donc à moindre cot.
On atteint ce but au moyen d'une peinture blanche, notamment destinée au revêtement, au moins partiel, d'un engin spatial, comprenant au moins un pigment et au moins un liant filmogène. Selon l'invention, cette peinture blanche comporte en
outre des particules de peroxyde de zinc (ZnO2).
Comme on le verra plus en détail dans la suite de la description, sous l'effet
du rayonnement ultraviolet solaire et particulaire, le peroxyde de zinc peut se transformer en oxyde de zinc, libérant ainsi des atomes d'oxygène aptes à combler
les lacunes d'oxygène créées par les rayonnements dans les particules de pigment.
L'incorporation du peroxyde de zinc dans la peinture blanche est donc efficace pour stabiliser les particules pigmentaires et limiter leur dégradation. Cette incorporation est possible lors de la préparation de la peinture elle-même et ne
nécessite pas d'étape préalable supplémentaire.
Selon d'autres caractéristiques préférées de l'invention, - le rapport massique " peroxyde de zinc / pigment(s) " est supérieur à 0,4 et éventuellement inférieur à 2,4; - ladite peinture contient un pigment choisi dans le groupe constitué du dioxyde de titane (TiO2), de l'oxyde de zinc (ZnO), de l'oxyde d'étain (SnO2), de l'orthotitanate de zinc (Zn2TiO4), de l'orthostannate de zinc (Zn2SnO4), de l'orthotitanate d'étain (SnTiO4), ou un mélange de ces pigments; - le rapport massique pigment(s)/liant est compris entre 2 et 12; - ledit liant est choisi dans le groupe constitué des résines silicones, du métasilicate de potassium et du métasilicate de sodium; - ladite peinture contient au moins un solvant choisi dans le groupe formé par les hydrocarbures aromatiques, les cétones, les esters, les éthers de glycol, les
alcools, et l'eau, ou un mélanges de ces solvants.
L'invention concerne également un article, notamment un engin spatial, revêtu, au moins partiellement, d'un revêtement blanc comportant au moins un pigment, remarquable en ce que ledit revêtement blanc comporte en outre des
particules de peroxyde de zinc (ZnO2).
L'invention concerne enfin un procédé d'amélioration de la stabilité d'un pigment blanc minéral vis-à-vis du rayonnement ultraviolet solaire, notamment d'un pigment d'une peinture destinée au revêtement, au moins partiel, d'un engin spatial, remarquable en ce qu'on mélange ledit pigment avec des particules de peroxyde de
zinc (ZnO2).
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront
à la lecture de la description qui va suivre.
La peinture selon l'invention contient au moins un pigment, au moins un
liant et, de préférence, au moins un solvant.
Par pigment", on entend un ensemble de particules pigmentaires de
même composition chimique.
Les pigments blancs préférés sont les oxydes métalliques, de préférence le dioxyde de titane (TiO2), l'oxyde de zinc (ZnO), l'oxyde d'étain (SnO2) , l'orthotitanate
de zinc (Zn2TiO4), l'orthostannate de zinc (Zn2SnO4), l'orthotitanate d'étain (SnTiO4).
La peinture selon l'invention peut encore comporter un mélange de ces pigments.
La granulométrie des pigments est celle des pigments couramment utilisés dans les peintures destinées au contrôle thermique. Elle est connue de l'homme de l'art. On peut utiliser n'importe quel liant connu par l'homme de l'art pour la formation des peintures. De préférence, on utilise des liants filmogènes comme des silicones, du métasilicate de potassium ou de sodium, des polyuréthanes, des
résines époxydes, des résines acryliques, et des résines glycérophtaliques.
Pour des applications spatiales, on préfère utiliser comme liants des résines
silicones ou du métasilicate de potassium ou de sodium.
Les liants à base de métasilicate de potassium sont particulièrement adaptés à la protection d'engins spatiaux. Mais le métasilicate de potassium réagit chimiquement avec les agents oxydants cités dans le brevet FR 96 06289, ce qui ne permet pas une mise en oeuvre efficace du procédé divulgué dans ce brevet. En effet, l'agent oxydant ayant réagi avec le liant n'est donc plus disponible pour
protéger les particules pigmentaires de la dégradation.
Avantageusement, la présente invention est applicable avec n'importe quel
liant et en particulier avec le métasilicate de potassium.
Le rapport en poids de pigment(s)/liant sera habituellement dans la plage
de 2 à 12, bien que ces valeurs ne soient pas étroitement critiques.
La peinture selon l'invention peut également contenir un solvant.
Comme solvant, on peut utiliser, à titre indicatif, des hydrocarbures aromatiques (toluène, xylène, styrène, naphta, etc.), des cétones (méthyléthylcétone, méthylisobutylcétone, diacétone alcool, etc.) des esters (acétate d'éthyle, acétate de butyle, acétate de propyle, etc.), des éthers de glycol (éthylglycol, butylglycol, méthylène glycol, propylène glycol, etc.), des alcools
(éthanol, propanol, butanol, etc.), de l'eau, ou des mélanges de ces solvants.
La proportion de solvant est de préférence comprise dans la plage de 0 à
% en poids par rapport au poids total de la peinture.
Selon l'invention, la peinture contient en outre des particules de peroxyde
de zinc (ZnO2).
La présence de peroxyde de zinc jaunit le revêtement de peinture selon l'invention. Une proportion trop élevée de peroxyde de zinc limite donc sa capacité à protéger thermiquement le substrat sur lequel il est appliqué. De préférence, le
rapport massique " peroxyde de zinc / pigment(s) " est donc inférieur à 2, 4.
Une quantité, même faible, de peroxyde de zinc participe à la stabilisation du pigment. Pour que l'amélioration de la stabilité du pigment permette d'assurer une stabilité satisfaisante pendant toute la durée d'exploitation d'un engin spatial qui en serait au moins en partie revêtu, il est cependant préférable que le rapport
massique " peroxyde de zinc / pigment(s) " soit supérieur à 0,4.
La distribution granulométrique des particules de peroxyde de zinc (ZnO2) peut être quelconque, pourvu que ces particules puissent être intimement
mélangées aux particules pigmentaires lors de la préparation de la peinture.
De préférence, la grosseur des particules de peroxyde de zinc (ZnO2) sera
comprise entre 0,1 et 2 ptm.
A titre d'exemple, on peut utiliser " l'oxyde de zinc pour analyse " de
MERCK, référence 108 849, qui contient un mélange de ZnO et de ZnO2.
Généralement, le peroxyde de zinc disponible sur le marché est obtenu par oxydation de l'oxyde de zinc (ZnO) et n'est pas totalement pur. Il contient une proportion variable d'oxyde de zinc de départ non transformé, cette proportion dépendant des conditions opératoires, donc du rendement de la réaction
d'oxydation. Couramment, la proportion d'oxyde de zinc est de l'ordre de 30 à 40 %.
Selon l'invention, on préfère utiliser un mélange de 60 à 70% de peroxyde de zinc et de 30 à 40 % de ZnO. Avantageusement, ce mélange contient ainsi déjà
un pigment blanc, à savoir ZnO.
Une quantité complémentaire de particules pigmentaires, par exemple de ZnO ou d'un autre pigment blanc comme le dioxyde de titane, l'oxyde d'étain, l'orthotitanate de zinc, l'orthostannate de zinc, ou d'un mélange de ces pigments peut être ajouté au mélange de peroxyde et d'oxyde de zinc. De préférence, cette quantité complémentaire représente entre 10 et 50 % en poids du total des
pigments et du peroxyde de zinc.
La peinture blanche selon l'invention peut encore incorporer un ou plusieurs
catalyseurs de polymérisation.
La peinture blanche selon l'invention est préparée selon des procédés connus de l'homme de l'art, à la seule différence que, selon l'invention, on ajoute, des particules de peroxyde de zinc dans la peinture et on mélange jusqu'à obtenir
une dispersion sensiblement homogène des particules dans la peinture.
Les particules de peroxyde de zinc peuvent être mélangées à l'une quelconque des étapes de la fabrication de la peinture, directement dans le mélange de base de cette peinture ou après avoir été préalablement mélangées à un des composants de cette peinture. Avantageusement, la peinture finie peut alors être appliquée sur un substrat à peindre sans aucune étape de préparation supplémentaire. Les particules de peroxyde de zinc peuvent aussi être mélangées à la
peinture finie immédiatement avant son application.
La peinture blanche de l'invention peut être appliquée en une ou plusieurs couches sur le substrat à peindre en donnant une feuille de peinture d'une épaisseur
de préférence comprise entre 50 et 200 micromètres.
L'application sur un substrat de la peinture selon l'invention peut s'effectuer
au pistolet à peinture, à la brosse ou par toute autre technique connue.
La peinture de l'invention peut être appliquée sur toute sorte de substrats tels que des métaux, des films polymériques ou des matériaux composites. Si désiré, ou nécessaire, on peut appliquer une couche primaire d'accrochage ou toute
autre couche primaire avant d'appliquer la peinture de l'invention.
Outre son utilisation sur véhicules spatiaux, les peintures de l'invention sont particulièrement utiles dans l'industrie aéronautique. D'autres applications, comme
l'automobile ou le bâtiment sont cependant envisageables.
Sans être limité par une quelconque théorie, il semble que les rayonnements UV et particulaires non seulement génèrent des lacunes d'oxygène dans les particules pigmentaires mais aussi libèrent des atomes d'oxygène par transformation du peroxyde de zinc en oxyde de zinc suivant la réaction: ZnO2 -) ZnO + 1/2 02Les atomes d'oxygène libérés par cette réaction compensent la perte en oxygène des particules pigmentaires, évitant ainsi leur dégradation. La transformation du peroxyde de zinc en oxyde de zinc est irréversible et la protection du revêtement n'est donc plus assurée après disparition du peroxyde de zinc. De préférence, la quantité de peroxyde de zinc incorporée dans la peinture est adaptée à la durée de protection souhaitée, en fonction de l'exposition au
rayonnement ultraviolet solaire et particulaire du revêtement.
A la différence du peroxyde de zinc, l'oxyde de zinc est un pigment blanc.
La transformation du peroxyde de zinc en oxyde de zinc permet donc
avantageusement d'augmenter encore la blancheur initiale du revêtement.
On peut comparer la présente invention et la protection par revêtement des particules pigmentaires au moyen d'un oxydant par exemple par le perborate de
sodium, telle que décrite dans le brevet français n0 96 06 289.
Avantageusement, la protection conférée sera d'une durée supérieure à celle apportée par le perborate de sodium appliqué selon le procédé décrit dans le
brevet français n096 06 289.
En effet, selon le brevet français n096 06 289, la quantité de produit oxydant apportée par le perborate de sodium déposé en couche mince à la surface des particules de pigment blanc ne peut dépasser 10% de la masse de ces particules. Au delà de ce seuil, le perborate de sodium réagit avec les particules de pigment, ce qui provoque notamment des problèmes d'adhérence à la surface de
ces particules.
Avantageusement, selon l'invention, la quantité de produit oxydant apportée par le peroxyde de zinc peut-être quelconque. Des quantités de produit oxydant supérieures à 20% par rapport à la masse des particules pigmentaires sont possibles sensiblement sans altération des propriétés thermo-optiques du
revêtement.
Les exemples non limitatifs suivants sont donnés en vue d'illustrer l'invention. Dans les exemples suivants, on procède à des tests accélérés destinés à apprécier la tenue à l'environnement spatial, notamment au rayonnement ultraviolet
solaire et particulaire, de revêtements de contrôle thermique de véhicules spatiaux.
Afin de simuler l'environnement spatial de l'orbite géostationnaire, des échantillons subissent un essai d'irradiations ultraviolettes en association avec des
irradiations particulaires.
Les échantillons irradiés sont constitués d'une peinture blanche appliquée
sur un substrat en aluminium.
Les échantillons sont positionnés sur un porte-échantillon maintenu à 40 OC pendant toute la durée de l'essai et situé dans une enceinte à vide dans laquelle
règne une pression d'environ 5x10-7 Torr (6,65.10-5 Pa).
Les doses d'irradiations ont été déterminées de manière à correspondre à celles que recevraient les faces nord et sud, constituées du matériau de référence, d'un satellite stabilisé 3 axes placé pendant 0,9 an en orbite géostationnaire, c'est-à15 dire 1000 équivalents heures solaires d'ultraviolets solaires (1 an correspondant à 1112 ehs), 0,9 x 10 E 15 électrons par cm2 d'énergie 400keV, 1,8 x 10 E 14 protons par cm2 d'énergie 240 keV, et
1,8 x 10 E 15 protons par cm2 d'énergie 45 keV.
Les irradiations ultraviolettes (UV) sont effectuées à partir d'une source Xénon à arc court de 4000 Watts suivie d'un double filtrage interférenciel dans le
domaine 200 à 380 nm. L'énergie du soleil dans cette bande est de 9,46 mW/cm2.
L'irradiation dure pendant environ 1000 équivalents heures solaires (ehs) réalisées à un facteur d'accélération voisin de 2,5, soit avec une puissance incidente de l'ordre
de 2,5 x 9,46 = 23,65 mW/cm2.
Les irradiations ont été administrées par étapes, selon le profil suivant: 1000 ehs d'UV, suivis de 0,9 x 10 E 15 électrons par cm2 de 400 keV, puis de 1,8 x E 14 protons par cm2 de 240 keV, puis de 1,8 x 10 E 15 protons par cm2 de 45
keV.
Des mesures de réflexion solaire in situ, c'est-à-dire dans le moyen d'essai, ont été faites à 0, 200 et 1000 ehs, lors de chaque étape, au moyen d'un
spectrophotomètre PERKIN ELMER LAMBDA 9.
Ces mesures consistent à mesurer la réflectance spectrale, dans la plage 250 à 2400 nm, relativement à un échantillon de référence constitué par une couche mince d'aluminium évaporé sur un substrat de verre. A partir des valeurs spectrales prises dans l'intervalle de 250 à 2400 nm, on calcule, selon une technique bien
connue de l'homme du métier, une valeur de réflectance solaire.
Cependant, le spectromètre PERKIN ELMER LAMBDA 9 est équipé d'une sphère intégrante à échantillon latéral. Il convient donc, préalablement au calcul d'une valeur de réflectance solaire, de corriger les mesures relatives afin de prendre
en compte le positionnement latéral de l'échantillon.
A cet effet, des essais identiques à ceux décrits ci-dessus sont effectués, à l'air et à pression atmosphérique, avec le spectromètre PERKIN ELMER LAMBDA 9 à échantillon latéral et avec un spectromètre CARY 2300 équipé d'une sphère
intégrante à échantillon central.
Les mesures réalisées en début et fin de vie avec le spectromètre CARY 2300 sont des mesures dites absolues. Les mesures effectuées dans le
moyen d'essai avec le spectromètre PERKIN ELMER LAMBDA 9 sont relatives.
La correspondance effectuée en début d'essai pour chaque échantillon entre le spectre relatif à l'air, et le spectre absolu (aussi à l'air), donne, pour chaque
longueur d'onde, des coefficients correctifs.
Les mesures en fin d'essai sont utilisées pour vérifier, après essai, que le spectre de réflectance in situ à l'air est, après correction, sensiblement le même que
le spectre absolu.
Les coefficients correctifs sont ensuite appliqués à tous les spectres relatifs mesurés, sous vide, dans le moyen d'essai, avec le spectrophotomètre PERKIN ELMER LAMBDA 9. On tient ainsi compte du positionnement latéral, et non central,
des échantillons soumis aux irradiations UV et particulaires.
La valeur de la réflectance solaire (Ps) permet de calculer le coefficient d'absorption solaire (as) par la relation: as = 1 - Ps pour un échantillon de
revêtement opaque au rayonnement solaire.
Les variations de réflectance solaire ou du coefficient d'absorption solaire, en cours d'irradiation, permettent de suivre la dégradation des revêtements sous
l'action du rayonnement ultraviolet.
EXEMPLE 1 (comparatif) La peinture de l'exemple 1 contient un pigment d'oxyde de zinc, mais pas de peroxyde de zinc. L'exemple 1 sert de référence et de base de comparaison pour
les peintures selon l'invention testées dans les exemples 2 et 3.
La peinture de l'exemple 1 est préparée par la méthode suivante. A 29 g d'un liant silicone RTV 121 fabriqué par la société RHODIA, on ajoute 1,2 g de
catalyseur 10028 fabriqué par la Société RHODIA et 21 g de toluène.
On agite manuellement la composition obtenue, puis on y ajoute encore
69 g d'oxyde de zinc.
Après cela, on broie le mélange dans un flacon en verre de 250 ml avec
100 g de billes de verre, dans un broyeur RED DEVIL, pendant 30 minutes.
On sépare par tamisage la composition obtenue et les billes.
Immédiatement avant application de la peinture, on incorpore enfin 18 g d'un diluant préparé à partir de 47 parties en poids de toluène et de 53 parties en
poids de 1-méthoxy 2-propyle acétate (ou PMA).
Le rapport massique pigment/liant (P/L) est de 2,4 (=69/29).
Après application au pistolet sur un substrat de la peinture et séchage, on
obtient un revêtement blanc dont l'épaisseur est proche de 100 micromètres.
Après irradiations ultraviolettes et particulaires simulant une année en orbite
géostationnaire, le facteur d'absorption solaire (as) s'est dégradé de Ats = 0,19.
EXEMPLE 2
La peinture de l'exemple 2 est obtenue par mélange de 29 g d'un liant silicone, de 29 g d'un catalyseur fabriqués par la société ROTH et de 145 g d'un mélange de 75% d'oxyde de zinc et de 25% d'un mélange d'oxyde de zinc et de peroxyde de zinc, ci-après désigné par " mélange ALDRICH " parce que distribué par la société ALDRICH. Le mélange ALDRICH comporte entre 30 et 40% de ZnO
et entre 60 et 70% de ZnO2.
Le rapport massique (pigments blancs + ZnO2) / liant est de 2,5 (=145/59),
le catalyseur ROTH étant également un liant.
Après application au pistolet de la peinture sur un substrat, puis séchage,
on obtient un revêtement blanc dont l'épaisseur est proche de 100 micromètres.
Après irradiations ultraviolettes et particulaires simulant une année en orbite
géostationnaire, le facteur d'absorption solaire (as) s'est dégradé de: Aus = 0,13.
EXEMPLE 3
La peinture de l'exemple 3 est obtenue comme celle de l'exemple 2, mais
le pigment est constitué du mélange ALDRICH uniquement.
Le rapport massique P/L est de 2,5.
Après application au pistolet de la peinture sur un substrat, puis séchage,
on obtient un revêtement blanc dont l'épaisseur est proche de 100 micromètres.
Après irradiations ultraviolettes et particulaires simulant une année en orbite
géostationnaire, le facteur d'absorption solaire (cas) s'est dégradé de Acx. = 0,085.
EXEMPLE 4 (comparatif) La peinture de l'exemple 4 contient donc un pigment d'oxyde de zinc, mais pas de peroxyde de zinc. L'exemple 4 sert de référence et de base de comparaison
pour les peintures selon l'invention testées dans les exemples 5 à 10 suivants.
La peinture de l'exemple 4 est préparée par la méthode suivante.
A 16 g de métasilicate de potassium commercialisé par la société PROLABO (liant) dissous dans 55 g d'eau désionisée, on ajoute, après mélange, 40
g d'oxyde de zinc et 4 g de fibres de quartz.
Les fibres de quartz ont pour fonction d'améliorer la tenue mécanique de la peinture. Du fait de la présence de métasilicate de potassium, aucun catalyseur n'est nécessaire. Après cela, on broie le mélange dans un flacon en verre de 250 ml avec
g de billes de verre dans un broyeur RED DEVIL pendant 30 minutes.
On sépare par tamisage la composition obtenue et les billes.
On incorpore 40 g de diluant préparé à partir de 10 parties en poids d'éther monoéthylique du diéthylèneglycol et de 90 parties en poids d'eau désionisée,
immédiatement avant application de la peinture.
Le rapport massique pigment/liant est de 2,5.
Les peintures des exemples 5 à 11 sont obtenues comme celle de l'exemple 4, mais les 40 g d'oxyde de zinc sont remplacés par 40 g de mélanges
d'oxyde de zinc et de peroxyde de zinc.
Le rapport massique (pigments blancs + ZnO2) / liant est donc maintenu à
2,5 pour tous les exemples 5 à 10.
Pour chaque exemple 4 à 10, on applique la peinture au pistolet sur un substrat puis on la laisse sécher. On obtient un revêtement blanc dont l'épaisseur
est proche de 100 micromètres.
Après irradiations ultraviolettes et particulaires simulant une année en orbite
géostationnaire, on mesure la dégradation du facteur d'absorption solaire (oas).
Les exemples 5 à 10, dont les résultats sont résumés dans le tableau 1, mettent en évidence l'efficacité du peroxyde de zinc sur la stabilité des peintures blanches, stabilité d'autant plus élevée que la quantité de peroxyde de zinc
contenue dans les peintures blanches est plus importante.
Tableau 1
Exemples Liant Oxyde de Mélange Fibres A(xS zinc ALDRICH quartz 4 16g 40g 4g 0,15 16g 30g log 4g 0,10 6 16g 20g 20g 4g 0,09 7 16g - 40g 4g 0,08 8 16g 33,5g 6,5g 4g 0,10 9 16 g 27 g 13 g 4 g 0,09 16g 14g 26g 4g 0,08 Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation
décrit et représenté fourni à titre d'exemple illustratif et non limitatif.
Claims (9)
1. Peinture blanche, notamment destinée au revêtement, au moins partiel, d'un engin spatial, comprenant au moins un pigment et au moins un liant, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des particules de peroxyde de zinc (ZnO2).
2. Peinture blanche selon la revendication 1, caractérisée en ce que le rapport
massique " peroxyde de zinc / pigment(s) " est supérieur à 0,4.
3. Peinture blanche selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le
rapport massique " peroxyde de zinc! pigment(s) " est inférieur à 2,4.
4. Peinture blanche selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce qu'elle contient un pigment choisi dans le groupe constitué du dioxyde de titane (TiO2), de l'oxyde de zinc (ZnO), de l'oxyde d'étain (SnO2), de l'orthotitanate de zinc (Zn2TiO4), de l'orthostannate de zinc (Zn2SnO4), de
l'orthotitanate d'étain (SnTiO4) ou un mélange de ces pigments.
5. Peinture blanche selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que le rapport massique pigment(s)/liant est compris entre 2
et 12.
6. Peinture blanche selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que ledit liant est choisi dans le groupe constitué des résines
silicones, du métasilicate de potassium et du métasilicate de sodium.
7. Peinture blanche selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce qu'elle contient au moins un solvant choisi dans le groupe formé par les hydrocarbures aromatiques, les cétones, les esters, les éthers de
glycol, les alcools, et l'eau, ou un mélanges de ces solvants.
8. Article, notamment engin spatial, revêtu, au moins partiellement, d'un revêtement blanc comportant au moins un pigment, caractérisé en ce que ledit revêtement
blanc comporte en outre des particules de peroxyde de zinc (ZnO2).
9. Procédé d'amélioration de la stabilité d'un pigment blanc minéral visà-vis du rayonnement ultraviolet solaire, notamment d'un pigment d'une peinture destinée au revêtement, au moins partiel, d'un engin spatial, caractérisé en ce qu'on
mélange ledit pigment avec des particules de peroxyde de zinc (ZnO2).
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3810777A (en) * | 1970-04-13 | 1974-05-14 | Us Air Force | Coatings having high solar absorptance to infrared emittance ratios |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3810777A (en) * | 1970-04-13 | 1974-05-14 | Us Air Force | Coatings having high solar absorptance to infrared emittance ratios |
| WO1997044398A1 (fr) * | 1996-05-21 | 1997-11-27 | Centre National D'etudes Spatiales | Pigments blancs stabilises contre le rayonnement uv par un agent oxydant |
| FR2755443A1 (fr) * | 1996-11-05 | 1998-05-07 | Centre Nat Etd Spatiales | Pigments revetus d'un agent absorbant le rayonnement ultraviolet, procede pour leur preparation et peintures les contenant |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006048167A1 (fr) * | 2004-11-05 | 2006-05-11 | Basf Aktiengesellschaft | Matieres de revetement |
| EP2374844A1 (fr) * | 2010-04-08 | 2011-10-12 | Centre National D'etudes Spatiales | Revêtement blanc antistatique à base silylée |
| FR2958653A1 (fr) * | 2010-04-08 | 2011-10-14 | Centre Nat Etd Spatiales | Revetement blanc antistatique a base silylee |
| WO2016059584A1 (fr) * | 2014-10-15 | 2016-04-21 | Alfa S.R.L. | Procédé de production de peintures par mélange de produits fluides |
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