Chimie des revêtements et différenciation entre les termes marketing et la chimie réelle

Chez Feynlab, nous sommes convaincus d’avoir les meilleurs produits et une compréhension plus approfondie de la chimie que la plupart de nos concurrents. Il arrive qu’un terme marketing devienne synonyme d’un terme chimique et que l’on nous demande quand nous allons lancer un produit similaire. C’est ennuyeux pour nous, chez Feynlab, lorsque cela se produit, car nous essayons généralement de rester transparents et réalistes quant aux produits chimiques que nous utilisons sans donner trop d’informations. Cependant, il peut être difficile pour les clients de faire la distinction entre les véritables produits chimiques et les termes qui sonnent bien, mais qui n’ont en réalité aucun fondement scientifique, ou dont les affirmations présentent des failles scientifiques fondamentales.

La composition des revêtements Feynlab est l’une des questions les plus fréquemment posées. Les demandes de renseignements sur la composition de nos produits chimiques incluent : Titane, siloxane, carbure de silicium, nitrure de silicium, silane, silice, graphène, « céramique » ou « verre ». La réponse est qu’aucun de nos revêtements n’est réellement basé sur un seul type de chimie, et la majorité de la liste ci-dessus n’est que des mots marketing à la mode. Nous adoptons une approche intégrée car tous les types de chimie ont leurs avantages et leurs inconvénients. Par exemple, des revêtements purement à base de silane limiteraient notre champ d’action chimique, ce qui serait un inconvénient global pour notre potentiel chimique à long terme. Au lieu de cela, nous commençons par nos résines de base, puis nous les faisons réagir en groupes complémentaires pour créer un revêtement équilibré et performant qui combine les éléments des meilleures chimies.

Vrai terme de chimie ou de marketing ?

La meilleure façon de répondre à cette question est de passer en revue chaque terme un par un.
En général, notre argument pour bon nombre de ces allégations chimiques « miraculeuses » est que si elles étaient vraies, les inventeurs auraient probablement déjà reçu un prix Nobel. Ils ne seraient certainement pas en train de colporter cette technologie dans l’industrie automobile, car il y aurait des applications bien meilleures et plus lucratives de cette technologie dans d’autres industries si elle donnait vraiment ce qu’elle prétend.

TITANIUM

On ne nous pose plus beaucoup de questions sur le titane, mais c’était LE mot à la mode en 2018. Si vous n’aviez pas un revêtement en titane, vous n’aviez que des déchets. Les revendications étaient que les produits créaient une « matrice de titane » au sein du revêtement. Cela le rendait super solide, ininflammable et il pouvait facilement résister au test du briquet (j’espère que vous savez tous que ce test est un peu une blague maintenant). Nous avons décidé de ne pas nous laisser aller à la vague de marketing et avons essayé d’éduquer les gens qui nous posaient des questions à ce sujet.

1.) Les catalyseurs au titane ; la plupart des revêtements céramiques contiennent un catalyseur. Un catalyseur facilite le durcissement à température ambiante, ce qui signifie qu’un certain seuil de température n’est pas nécessaire. Les catalyseurs au titane ramènent l’énergie d’activation de la réaction en dessous de la température ambiante dans les résines de type silicone. Le catalyseur au titane ne fait pas partie du revêtement et ne joue aucun rôle fonctionnel dans les performances. C’est une partie inerte du matériau qui facilite la réaction de durcissement, et c’est une chose assez normale à faire. Nous utilisons des catalyseurs au titane dans certains de nos revêtements.

2.) Les nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) ; le TiO2 peut bloquer les UV tout en étant transparent à la lumière visible. Les nanoparticules sont également photo-catalytiques, ce qui signifie qu’elles décomposent les matières organiques en présence de la lumière du soleil. Cette réaction permet de garder les surfaces propres. Toutefois, elle dégrade également les parties organiques d’un revêtement, ce qui réduit considérablement sa durée de vie. Nous évitons donc normalement le TiO2, sauf s’il est amélioré pour le rendre non photocatalytique. Il existe d’autres nanoparticules plus faciles à utiliser, qui offrent une meilleure résistance aux UV sur un spectre plus large.

Catalyseur isopropoxyde de titane – http://www.umich.edu/~chemh215/W15HTML/SSG2/ssg2.1/LeadingQuestion.html

Conclusion : Le TITANE est-il une véritable chimie ou un terme de marketing ?
Il s’agit d’une véritable chimie, mais l’accent mis sur le « titane » dans les images des produits et la stratégie de marque en fait un terme de marketing dans ce contexte.

SILOXANE

Le siloxane fait référence à un groupe de chaînes ou de matrices chimiques Si-O-Si-O. Il existe de nombreuses formes de siloxanes, et vous pouvez les voir répertoriés sous les noms suivants : Polydiméthylsiloxane, PDMS, Polysiloxane, résines polysiloxanes, etc. Dans la plupart des constructions complexes de revêtements céramiques, les siloxanes jouent un rôle important. Ils sont clairs et brillants et, selon la façon dont ils sont utilisés, peuvent être extrêmement lisses.

Un exemple de résine polysiloxane – https://en.wikipedia.org/wiki/Silicone_resin

Conclusion : Le SILOXANE est-il un produit chimique réel ou un terme commercial ?
Il s’agit à 100% d’un produit chimique réel, utilisé très couramment dans les produits chimiques de revêtement.

CARBURE DE SILICIUM

Le carbure de silicium pur (SiC) est un terme très trompeur pour cette chimie par ailleurs réelle. Les groupes SiC peuvent être formés dans un revêtement en utilisant certains des groupes de votre résine siloxane. Dans le diagramme ci-dessus, vous pouvez voir qu’il y a des groupes « R » à la fin des matrices. Ces groupes « R » sont les groupes utilisés. Il est possible de faire réagir un groupe carbone dans les groupes « R » pour créer des groupes SiC. Les groupes SiC sont incroyablement résistants aux produits chimiques. Le SiC est un bon composant pour un revêtement lorsqu’il est placé au bon endroit et en petites quantités.

Le SiC pur serait noir. Si l’on parvenait à former du SiC pur à partir d’un liquide à température ambiante, un prix Nobel y serait certainement attaché, car on pourrait utiliser la technique créée pour réaliser un grand nombre d’autres produits chimiques impossibles.

La poudre de carbure de silicium pur est noire – https://www.ebay.com/itm/SILICON-CARBIDE-180-GRIT-POWDER-CERIUM-OXIDE-LAPIDARY-STONE-TUMBLING-POLISHING-/261522359576

Conclusion : Le CARBURE DE SILICIUM est-il un produit chimique réel ou un terme de marketing ?
C’est un produit chimique réel, mais comme pour le « titane », son utilisation dans les produits et les avantages qu’il apporte sont surestimés. Cependant, lorsqu’il est utilisé correctement, il peut apporter certains avantages. C’est pourquoi il s’agit d’un terme de marketing et d’un produit chimique réel à parts égales.

SILAZANE

Le nitrure de silicium (SiN), ou silazane, donne un résultat similaire à celui du siloxane. Il y a juste une étape supplémentaire dans la réaction où l’azote est éliminé et remplacé par de l’oxygène pour former des siloxanes. Le SiN est extrêmement difficile à utiliser en production. La plupart des entreprises l’évitent et choisissent la voie du siloxane. Le SiN est une fonction chimique réelle, et nous le voyons utilisé comme un terme marketing de différenciation.

Conclusion : Le SILAZANE est-il une véritable fonction chimique ou un terme marketing ?
Comme pour les siloxanes, il s’agit à 100% d’un produit chimique réel.

SILANE

On peut dire que les silanes ne sont pas de très bons revêtements de protection de la peinture, mais ils sont néanmoins couramment utilisés. Les silanes réagissent incroyablement vite, ils ont donc normalement un temps de séjour court et le travail doit être effectué par petites sections. Le résultat est un revêtement extrêmement lisse et hydrophobe, mais malheureusement peu durable. Les silanes sont les éléments constitutifs des siloxanes et d’autres résines de type silicone.

Résumé : Les SILANES sont-ils une véritable chimie ou un terme marketing ?
Comme pour les siloxanes, il s’agit à 100% d’une chimie réelle et non d’un terme marketing.

SILICES

Dans la plupart des cas, ces termes ne sont qu’une autre façon de désigner les résines siloxanes. La silice devrait vraiment être dans le groupe des siloxanes ci-dessus. Toutefois, ces termes sont également utilisés pour décrire les nanoparticules de silice. Les nanoparticules de silice peuvent être utilisées pour créer certaines propriétés intéressantes dans les revêtements.

Résumé : La SILICE est-elle une véritable chimie ou un terme de marketing ?
Il s’agit à 100% d’un produit chimique réel, mais il est parfois utilisé hors contexte. Il s’agit donc d’un rapport de 30/70 entre un produit chimique réel et un terme marketing.

GRAPHENE

Le graphène est le mot à la mode en 2020, et nous recevons beaucoup de questions sur la date de sortie du revêtement « FEYNLAB GRAPHENE ». Malheureusement, nous ne lancerons pas de revêtement en graphène pour la peinture automobile. Nous observons une tendance similaire à celle du titane en 2018. C’est le tout nouveau terme marketing, et les gens aiment la nouveauté !

Au début de ce document, nous avons affirmé avoir la meilleure compréhension de la chimie utilisée dans l’industrie aujourd’hui. Cette affirmation n’est pas seulement de la théorie, nous essayons et expérimentons tout, et ce n’est pas différent avec le Graphène. Nous avons mené nos premières expériences avec le graphène en 2015, tout en explorant les nanotubes de carbone et les nanodiamants fonctionnalisés. La littérature a montré un grand potentiel, en particulier pour les types de Graphène fonctionnalisés qui ont des groupes réactifs.

Tout d’abord, une brève description de la façon dont les entreprises fabriquent leurs revêtements de Graphène. Elles prennent des plaquettes de graphène en poudre (poudre de graphite) et les mélangent à leurs revêtements normaux, et elles n’essaient pas d’induire les gens en erreur à ce sujet. Ils n’hésitent pas à dire qu’ils utilisent du graphène dans un revêtement de polysiloxane, par exemple. C’est exceptionnellement simple à faire, il n’y a pas de réactions indésirables, ni de techniques chimiques difficiles. Il s’agit simplement de prendre une poudre et de la mélanger à un revêtement entièrement formulé. Ce n’est pas inhabituel, car il y a beaucoup d’additifs qui sont ajoutés à la fin du processus, et les plaquettes de poudre de graphène sont un additif.

Pour en revenir à notre expérience avec le graphène, nous avons réalisé un problème fondamental. Le graphène est unique car il a un grand rapport d’aspect. Cela signifie que les plaquettes de poudre de graphène sont très fines et larges. Si on les mettait à l’échelle, elles seraient équivalentes en taille à la couche d’herbe d’un terrain de football, fine mais large. Pour être considérées comme du graphène, les plaquettes devraient avoir une largeur d’environ 5 microns ou une hauteur de quelques nanomètres. 5 microns, c’est grand, et c’est de couleur noire, ce qui signifie que ce serait visible. Non seulement dans la bouteille, mais aussi sur la peinture. Un revêtement avec une dispersion de particules de 5 microns sur la peinture serait absolument visible. Pour donner une idée, 5 microns est typiquement la taille moyenne de l’abrasif dans la plupart des composés de polissage. En outre, 5 microns est généralement plus épais que la plupart des revêtements, de sorte que les plaquettes de graphène seraient très probablement arrachées lors de l’étape de polissage. Il peut être facile de dire : « Pourquoi ne pas réduire la taille du graphène à l’échelle nanométrique, de sorte qu’il serait toujours coloré dans la bouteille mais invisible à la surface, comme avec d’autres nanoparticules ? » C’est là qu’intervient la question fondamentale. C’est possible, mais ce ne serait plus du graphène. Le rapport d’aspect serait détruit, et il ne resterait que des nanoparticules de noir de carbone. Nous utilisons le noir de carbone dans notre FEYNLAB Plastic Black, et il fonctionne très bien pour cette application. Mais il n’est évidemment pas recommandé pour la peinture.

Nous pensons toujours qu’il existe un potentiel pour le graphène dans les revêtements, mais pas dans les revêtements à couche mince pour l’automobile. Le graphène nécessite une couche épaisse, de l’ordre de 100 microns, pour être incorporé. C’est un sujet que nous pourrions réexaminer pour des applications architecturales ou industrielles.

Un regard objectif sur certaines des affirmations concernant les revêtements de type graphène montre qu’elles n’ont aucun sens.

1.) Une meilleure dissipation de la chaleur entraîne une diminution des taches d’eau. L’un des avantages du graphène est sa conductivité thermique. Il peut transférer la chaleur d’un bout à l’autre de manière extrêmement efficace, donc si nous reprenons l’analogie de l’herbe ci-dessus, il serait très bon pour transférer la chaleur d’un bout à l’autre du terrain. En théorie, pour fabriquer un revêtement qui dissipe la chaleur, vraisemblablement en s’éloignant de la voiture, il faudrait que toutes les plaquettes soient parfaitement perpendiculaires à la peinture et tiennent debout, ce qui semble peu probable. Ces films sont également extrêmement fins. L’affirmation selon laquelle ils auraient un effet substantiel sur la conductivité thermique de n’importe quelle surface semble assez farfelue. Certaines entreprises affirment que les étriers de frein sont « mieux dissipés » lorsqu’ils sont revêtus. Ces mêmes entreprises effectuent des tests à la flamme sur leur capot pour montrer à quel point il est isolé de la chaleur, ce qui signifie qu’il n’y a pas de transfert de chaleur vers la peinture et donc pas de dégâts. Alors lequel des deux est le bon ? Il ne peut pas être à la fois isolé et transférable.

2.) Des capacités hydrophobes accrues. Ceci est très probablement faux, il y aurait une capacité hydrophobe équivalente dans les produits avant l’ajout de la poudre de graphène.

3.) Les revêtements de graphène forment une seule couche mince de graphène sur la peinture. L’illustration ci-dessous montre une couche de graphène en cours de formation sur la peinture. Des images similaires sont utilisées par les entreprises pour illustrer l’effet de leur produit. Malheureusement, vous n’obtiendrez pas ce résultat en mélangeant simplement quelques plaquettes de graphène en poudre dans votre revêtement céramique préféré. En fait, si vous étiez capable de former une couche unique et uniforme de graphène sur les surfaces, vous seriez à nouveau sur le terrain des prix Nobel. Les applications de ce procédé dans l’industrie électronique seraient incommensurables.

Illustration montrant une couche unique de graphène sur une surface – image stock

Les revêtements en graphène sont en fait des revêtements céramiques ordinaires auxquels on a ajouté un peu de poudre. Nous pensons que nous allons voir beaucoup plus d’entreprises entrer sur le marché avec un « revêtement en graphène », d’autant plus qu’il est très simple de mélanger de la poudre de graphène dans un revêtement. Feynlab s’en tiendra à ce que nous savons, et évitera les tendances tape-à-l’œil. Il existe un potentiel pour le graphène dans les revêtements à couche plus épaisse, mais il semble qu’il existe d’autres nanoparticules plus faciles à utiliser qui offriront de meilleures performances dans les revêtements à couche mince ou « céramiques ».

Conclusion : Le GRAPHENE est-il une chimie réelle ou un terme marketing ?
Le graphène est réel, mais le graphène dans les revêtements à couche mince appliqués à la main est à 100% un terme marketing.

REVÊTEMENT EN CÉRAMIQUE OU EN VERRE

On nous demande souvent quel type de revêtement est le meilleur selon nous. Malheureusement, ces termes ne font pas vraiment référence à un type de chimie. Aux États-Unis, nous appelons généralement les revêtements de protection de la peinture : « des revêtements céramiques« , alors qu’au Japon et en Orient, on les appelle généralement « des revêtements de verre« . C’est interchangeable, et les termes ne signifient vraiment rien. Les concurrents utilisent généralement ces termes pour désigner des produits qui forment une couche durable sur la peinture. Et le terme « céramique » est maintenant largement utilisé comme terme de marketing pour désigner un produit plus performant qu’un produit d’étanchéité.

Conclusion : Le terme CERAMIC ou GLASS COATING est-il un terme de marketing ?
Ces termes sont à 100% des termes marketing, et ne font pas réellement référence à un type de chimie spécifique.

POUR CONCLURE

Malheureusement, certaines entreprises se contentent de réétiqueter leurs produits d’étanchéité avec le terme « Ceramic » dans le nom ou le descripteur du produit. Il pourrait être utile de créer une organisation commerciale qui protège et définit pleinement le terme « Ceramic », car sinon, il sera largement galvaudé sur le marché. La céramique Feynlab est meilleure que toute autre sur le marché actuel et nous allons protéger cette intégrité. Notre céramique est du plus haut calibre possible et nous nous distinguons avec chaque voiture qui porte fièrement notre revêtement.