vignette|redresse=0.75|Pot de peinture verte renversé, avec un film de peinture séchée.
La peinture est à la fois une composition généralement liquide employée pour protéger ou décorer la surface d'un objet en le couvrant d'une pellicule opaque ou colorée , et la couche mince résultant de cette application.
Une peinture se compose essentiellement d'un liant, liquide avant l'application, solide après, et d'un ou plusieurs pigments pulvérulents qui lui confèrent sa couleur et son opacité. Le solvant ou le diluant qui règle la fluidité du mélange s'évapore au séchage. Des adjuvants permettent de faciliter la mise en œuvre, d'améliorer la conservation, d'ajuster l'aspect brillant ou mat de la peinture sèche.
La distinction entre peintures et encres est principalement d'usage, certaines encres ayant la même composition que des peintures.
Utilisation Fonctions La peinture a le plus souvent une fonction de protection des matériaux. Elle protège les métaux contre la corrosion, les bois contre les atteintes biologiques (). Elle forme une couche mince, qu'on peut retirer par décapage et remplacer, en perturbant peu le matériau qu'elle recouvre.
En plus de son rôle protecteur, la peinture a un rôle décoratif. Son aspect et ses couleurs sont un élément de l'architecture extérieure ou intérieure, et du design.
La peinture biodégradable disparait par arrosage humain ou par action de la pluie.
Qualités La peinture doit former, une fois appliquée, un revêtement solide, adhérant et durable.
Des fabricants ont développé des peintures en vue de propriétés particulières : autonettoyantes, phytochromes, hydrophobes, dépolluantes, anticorrosives, anti-fissures, anti-moisissures, antibactériennes, thermiques., thermochromiques, magnétiques ou d'isolation électromagnétique.
Application La peinture se présente en général sous forme liquide. Elle s'applique avec une brosse à peindre, un pinceau, un rouleau ou par projection d'aérosol au pistolet à peinture. La peinture passe ensuite par un temps de séchage pendant laquelle les contacts, les poussières, les liquides peuvent encore la détériorer, et on peut effectuer des raccords ; pendant cet intervalle le solvant s'évapore et le liant passe par une réticulation qui en fait en revêtement solide. Le peinturageterme recommandé, mais peu utilisé . peut comporter plusieurs applications séparées par un séchage donnant des couches ou feuils, de fonctions techniques différentes, apprêt, sous-couche, finition, ou destinées à obtenir un effet de profondeur impossible par d'autres moyens.
Pour obtenir la couleur désirée, on mélange des peintures de formulation similaire, mais de couleurs différentes, en utilisant les proportions qu'indiquent un nuancier, qui tient compte du changement de couleur au séchage.
L'ensemble des couches de peintures s'appelle un système de peinture. Il comprend souvent, dans l'ordre d'application : une peinture primaire ou impression qui assure l’adhérence sur le support, peinture intermédiaire qui peut assurer plusieurs rôles (garnissant, fausse teinte, entoilage, renforcement antirouille…), peinture ou vernis de finition qui donnera le résultat final recherché.
En milieu industriel, on appelle parfois peinture le revêtement par poudre ; le résultat est identique à celui obtenu avec une peinture. Le système de peinture peut comporter une résine d’assemblage appliquée au support.
Dans le second œuvre du bâtiment, la peinture en filière sèche, préfabriquée industriellement, se présente sous forme d’un système de peinture constitué d’un feuil sec complexé à un substrat souple. Il s’applique aux supports (absorbants ou non) grâce à une résine d’assemblage.
Composition On fabrique les peintures en vue de l'usage sur un support avec une méthode d'application définis à l'avance.
La formulation d'une peinture s'effectue à partir de sa destination. L'artiste, technicien ou artisan qui la mélange pour un usage immédiat peut utiliser des recettes pratiques ; des professionnels en ont publié des recueils depuis la Renaissance. La production industrielle établit la composition à partir d'un cahier des charges fonctionnel..
La peinture est un milieu dispersé colloïdal, plus précisément un sol, dispersion de particules solides de dans un liquide.
Liant Le liant donne son nom à la peinture : peinture glycérophtalique, peinture à l'huile Le liant assure la fonction de protection du matériau peint. Il doit adhérer au support. Il participe à l'aspect de la surface peinte par son état de surface et par son indice de réfraction, qui gouverne l'interaction de la lumière avec les pigments qu'il contient. Plus l'indice de réfraction du liant est élevé et sa surface, lisse, et plus la peinture est brillante. La plupart des liants sont organiques ; la chaux est un liant minéral historique.
Le liant est liquide et durcit après la mise en œuvre. Ce durcissement se produit quand le processus de réticulation a constitué des interactions entre molécules. On appelle ce durcissement « séchage » par analogie, puisqu'il est le résultat de l'exposition à l'air. Il peut se produire d'au moins deux façons différentes.
Le liant peut être dissous dans un solvant, qui s'évapore, laissant les liaisons chimiques transformer le liquide en polymère. la pellicule de peinture reste soluble dans son solvant.
Très souvent, le processus est chimiquement très différent d'un séchage : le liant se transforme en polymère par oxydation. La peinture « sèche » forme alors une couche plastique insoluble dans le solvant initial.
Les peintures en poudre n'ont pas de solvant, et quelquefois pas de pigment. Elles sont constituées d'une matière plastique fusible, qu'une teinture peut colorer dans la masse. Projetées en dispersion dans l'air sur la surface à peindre, chargée électriquement de façon à attirer les particules, elles sont ensuite fondues par la chaleur d'un four ou d'un rayonnement infrarouge.
Solvants et diluants Diluant et solvants rendent le liant assez fluide pour faciliter l'application de la peinture.
On appelle souvent « sans solvant » les peintures acryliques ou vinyliques dont le diluant est l'eau, par opposition à la peinture glycéro qui se dilue au white spirit.
Le terme diluant a un sens plus général. Un solvant dissout le liant, c'est-à-dire que les molécules se trouvent indistinctement mélangées, comme le sucre dans l'eau ; un diluant s'ajoute à une émulsion, qui est une dispersion de particules beaucoup plus grosses, comme la crème dans le lait. Un liant dissous dans un solvant peut être ensuite dilué.
Les solvants sont des liquides volatils. De ce fait, ils s'évaporent rapidement, ce qui les fait choisir, par exemple, pour peintures en aérosol. Leur odeur et les dangers qui leur sont associés leur fait préférer les peintures en émulsion pour le bâtiment. Le danger principal des solvants vient de leur inflammabilité, qui peut être explosive. Beaucoup de solvants sont nocifs, irritants ou toxiques.
L'incorporation de solvants et diluants permet de régler la viscosité et plus généralement les propriétés rhéologiques de la peinture liquide.
Pigments et charges Les pigments et les charges sont des poudres insolubles dispersées dans le liant. Ils déterminent l'aspect de la surface peinte.
Les pigments ont pour rôle de rendre opaque, de colorer, et dans le cas d'une peinture métallisée, de réfléchir la lumière.
Les charges sont généralement des produits beaucoup moins coûteux. Elles servent à ajuster les caractéristiques rhéologiques de la peinture pour faciliter son application régulière. Elles peuvent améliorer les qualités mécaniques comme la dureté, la facilité de ponçage, la résistance à l’abrasion, ainsi que l’imperméabilité. Par convention, on appelle charges des poudres blanches d'origine naturelle, d'indice de réfraction inférieur à celui du sulfate de baryum, 1,64. De ce fait, des matières autrefois considérées, faute de mieux, comme des pigments, sont aujourd'hui classées comme charges.
La couleur et l'opacité de la pellicule de peinture dépend des indices de réfraction respectifs du liant et des pigments. Plus la différence est importante, et plus la peinture pourra être opaque. La craie, dont l'indice de réfraction est d'environ 1,52, ne peut servir d'opacifiant dans l'huile de lin, dont l'indice est d'environ 1,5. C'est ce qui explique que le dioxyde de titane, dont l'indice est le plus élevé de tous les pigments blancs, 2,7, soit le pigment le plus utilisé. À indice de réfraction égal, plus les poudres sont fines, moins elles sont opaques.
La concentration pigmentaire volumique (CPV) exprime la proportion du volume des produits pulvérulents, principalement pigments et charges, dans le volume de la pellicule de peinture. Les vernis ont une concentration nulle, les laques, de 15 à 20%, la concentration croît pour les peintures satinées jusqu'à 60% pour les peintures mates. La concentration pigmentaire critique est celle où il y a juste assez de liant pour remplir les vides entre les particules de pigments et de charge. Elle permet d'apprécier les propriétés de la peinture. Si la CPV est moindre, le liant enrobe largement les particules, la surface peut être lisse, les pigments sont protégés du milieu ambiant. Si elle est supérieure à la valeur critique, les pigments sont plus exposés, et la peinture tend à être poreuse. La concentration pigmentaire critique équivaut à ce qu'on appelle en peinture à l'huile la « prise d'huile ». Elle peut s'apprécier en mesurant l'opacité de peintures composées avec une proportion variable de liant..
La peinture en poudre doit se décrire par d'autres moyens. C'est un plastique, qui peut être teint par des molécules dispersées en phase liquide et incorporer des pigments (insolubles).
L'art de trouver des formules pigmentaires pour obtenir un aspect identique à celle d'une peinture d'origine, quelles que soient les conditions d'éclairage s'appelle le contretypage. Il est délicat lorsqu'on n'a pas connaissance des pigments d'origine ou pas la possibilité de se les procurer, à cause du métamérisme, qui fait paraître les produits semblables sous une lumière donnée, mais différents sous une autre. Il l'est plus encore si l'aspect inclut l'opacité, l'état de surface, le brillant, particulièrement dans le cas des peintures métallisées.
Additifs Les additifs sont des composants ajoutés en petite quantité pour améliorer les peintures, soit au moment de l'application, soit en tant que pellicule protectrice et décorative. siccatif, accélérant la solidification du liant par oxydation sous l'effet de l'exposition à l'air, ou plus rarement retardateur pour permettre une application plus lente ; conservateurs pour allonger le délai entre fabrication et mise en œuvre ; émulsifiants, qui évitent le dépôt ou sédimentation des poudres en émulsion au fond du liquide, ainsi que la floculation ; plastifiants, qui améliorent l'élasticité de la couche de peinture ; produits mouillants destinées à favoriser le mouillage de la peinture liquide et sa répartition sur le support ; des adjuvants peuvent renforcer certaines propriétés des peintures une fois appliquées, comme l'élasticité, la résistance au feu (retardateur de flamme), aux champignons, aux insectes… On crée ainsi des peintures conductrices de l'électricité. Le dioxyde de titane, le pigment opacifiant le plus courant, sert sous sa forme nanoparticulaire., transparente, dans certaines formulations de peintures d'extérieur, comme photocatalyseur pour la destruction de polluants dans l'air..
Essais Colorimétrie