R 1 N = C = O R NH 2 R - OH R 3 N = C = O

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1 Tintas Poliaspárticas & Tintas de Poliuretano Alifático Estudo das Características Físico-químicas R N = C = O R 1 N = C = O R NH 2 R - OH R 3 N = C = O Autor : Fernando de Loureiro FRAGATA

2 Metodologia Tintas Poliaspárticas: 3 amostras foram recebidas. 1 amostra foi eliminada. 2 foram analisadas e avaliadas, porém os resultados são apenas de uma delas (Bayer, Alemanha). O código adotado foi P.ASP Tintas de Referência: Poliuretano alifático DD: (PU.DD).Desmodur & Desmophen Poliuretano acrílico alifático (PU.AC) N 2677 Esmalte epóxi poliamida id (EP EP.DA DA) :antiga N 1198 II Esmalte alquídico (ALK) : N 2492

3 Características Técnicas das Tintas Líquidas Característica ti TINTA PU.DD P.ASP EP.1198 PU.AC ALK Consistência (UK) Massa específica (g/cm3) 1,214 1,553 1,188 1,533 1,126 Teor de sólidos em volume(%) 47,4 84,1 50,2 66,4 45,9 Teor de sólidos em massa (%) 59,99 92,0 60,1 79,2 58,7 VOC (g/l) Descaimento ( m) Pot-life (h), 25 C > 4 Qtde pq 5 h > Brilho (UB) a 80 Tempo de secagem : Toque 1 h 30 min 30 min 35 min 4 h Livre de pegajosidade (6 a 24) h 2,5 h 3 h (6 a 24)h 16 h Completa (6 a 24) h 5 h (8 a 16)h (6 a 24)h 24 h

4 Tinta PU.D D PU.A C ASTM D 4541 (MPa) Natureza da falha ADERÊNCIA INICIAL NBR ISO 2409 A (a) Espessura seca da (corte em (corte em película grade) X) (µm) 13,5 Y/Z X 0 Y 0 Gr ,6 (b) B X 0 Y 0 Gr0 115 PAS P.AS 60% Y/Z ; 15,7 P 40% B EP.D A X 0 Y 0 Gr ,1 Y/Z X 0 Y 0 Gr0 85, 0 0 ALK 16,0 B X 0 Y 0 Gr0 45 Observações (a) No caso do presente estudo, o espaçamento adotado entre os cortes foi de 3 mm, independente da espessura dos revestimentos. (b) Foram aplicadas 2 demãos de tinta

5 Dobramento sobre mandril cônico (ASTM D 522) Tinta Espessura da película ( m) Alongamento (%) PU.DD 40 > 32 PU.AC 55 > 32 Informação adicional i Não houve formação de trincas após o dobramento. Não houve formação de trincas após o dobramento. P.ASP EP.DA 50 > 32 ALK 35 > 32 Não houve formação de trincas após o dobramento. Não houve formação de trincas após o dobramento.

6 Resistência à Abrasão Este ensaio foi realizado com base na norma ASTM D 4060, utilizando-se o equipamento Taber Abraser e as seguintes condições: Rebolos abrasivos: CS-17; Carga: 1000 g; Número total de ciclos: 1000.

7 Desgaste por abrasão (Taber Abraser) ) PU.DD PU.AC PRE.1 P.ASP EP.1198 ALK Perda de Massa a (mg) Ciclos

8 Dureza König Resposta : tempo de oscilação, em segundos (s)

9 Dureza König (1 demão de tinta) PU.DD PU.AC PRE.1 P.ASP EP.1198 ALK 150 reza (segun ndos) 100 Du Tempo de Cura (dias)

10 Ensaios de Resistência Química NaOH, 10 % H 2 SO 4, 10 % 25 CC

11 Resultados do Ensaio de Resistência ao NaOH, 10 % (1500 h). Tinta PU.DD Inspeção visual do revestimento após: 1500 h: película sem alteração. Observou-se apenas perda acentuada de brilho. PU.AC 48 h: amarelecimento e formação de bolhas 4 (S2). P.ASP 1500 h: película sem alteração. EP.DA 1500 h: película sem alteração. ALK 16 h: empolamento e dissolução total da película. O ensaio foi encerrado.

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13 Resultados do Ensaio de Resistência ao H 2 SO 4, 10 % (1440 h). Tinta Inspeção visual do revestimento após: PU.D 1440 h: película sem alteração, quanto à corrosão e presença de D bolhas. PU.A C P.AS P EP.D A ALK 1440 h: película sem alteração, quanto à corrosão e presença de bolhas. 480 h: perda de brilho e evidência de «microbolhas» na película. 672 h: formação de bolhas em forma de bolsão em um dos corpos-de-prova. prova. O outro apresentava-se sem alteração h: formação de bolhas em forma de bolsão em um dos corpos-de-prova. O outro apresentou bolhas 4 S(2/3) no revestimento h: película sem alteração, quanto à corrosão e à presença de bolhas. Observou-se apenas forte amarelecimento e perda acentuada de brilho h: película sem alteração. Observou-se apenas ligeiro amarelecimento da mesma, porém sem bolhas ou pontos de corrosão na superfície da mesma

14 H 2 SO 4, 10 %

15 Resistência à Imersão em Xileno, 25 C Tinta Inspeção visual do revestimento após: PU.DD 840 h: película l sem alteração. 24 h: formação de bolhas 5 (S2). PU.AC 96 h: formação de bolhas 5 (S2) e amolecimento da película. Ensaio encerrado. P.ASP 24 h: formação de bolhas 5 (S4). Ensaio encerrado. 72 h: evidência de amolecimento da película, porém sem presença de bolhas. EP.DA 840 h: evidência de amolecimento da película, porém sem presença de bolhas. ALK 7 h: formação de bolsão com descolamento total da película do substrato. Ensaio encerrado.

16 Resistência à imersão em água destilada, 40 ºC Tinta PU.AC PU.DD Inspeção visual do revestimento após: 984 h: presença de bolhas 4 (S1) h: presença de bolhas 4 (S1). 432 h: indício de formação de bolhas com tamanho S h: presença de bolhas 5 (S1) h: presença de bolhas 5 (S2). P.ASP EP.DA 432 h: presença de bolhas 2 (S3). Sob o revestimento, observou-se a presença de pontos escuros no substrato. Ensaio encerrado h: película sem alteração, quanto à corrosão e presença de bolhas. ALK 72 h: presença de bolhas 4 (S3/4). O ensaio foi encerrado.

17 (1500 h)

18 Àgua Destilada Resultados dos Ensaios de Aderência ADERÊNCIA FINAL (após a conclusão do ensaio) ASTM D Tinta 4541 (MPa) Natureza da falha NBR A (corte em X) ISO 2409 (corte em grade) PU.DD 6,7 A/B X 0 Y 1 1 P.ASP 6,3 A/B X 0 Y 0 1 EP.DA 18,2 Y/Z X 0 Y 0 0 ALK 4,0 A/B X 0 Y 1 2

19 Influência do Solvente no Empolamento da tinta PU.DD Tinta (*) Inspeção visual do revestimento após: PU.DD C (**) 432 h: indício de aparecimento de bolhas (tamanho muito pequeno) no revestimento h: formação de bolhas 5 S(1) h: formação de bolhas 5 S(2). PU.DD S (***) 1500 h: película sem alteração. Observações (**) Poliuretano com a presença de acetato de etilglicol na formulação (PU.DD c ). (***) Poliuretano sem a presença de acetato de etilglicol na formulação (PU.DD s ). O acetato de etil glicol foi substituído por metil-amil-cetona (mac)

20 Resultados dos Ensaios de Aderência ADERÊNCIA FINAL (após a conclusão do ensaio, 1500 horas) Tinta ASTM D ISO 2409 Natureza da NBR A 4541 (corte em falha (corte em X) (MPa) grade) PU.DD C 6,7 A/B (a) X 0 Y 1 1 PU.DD S 13,5 Y/Z X 0 Y 0 0 Observação (a) Após a remoção do revestimento, observou-se a presença de produtos de oxidação de cor escura no substrato metálico.

21 Resistência à Imersão em NaCl 3,5 % (40 ºC) Tinta PU.DD Inspeção visual do revestimento após: 1500 h: película sem alteração, quanto à corrosão e presença de bolhas. PU.AC 1500 h: presença de bolhas 4 (S1). P.ASP EP.DA 1500 h: película sem alteração, quanto à corrosão e presença de bolhas h: película sem alteração, quanto à corrosão e presença de bolhas. ALK 1500 h: presença de bolhas 3 (S1).

22 Resistência a 100 % de Umidade, 40 ºC Tinta (*) PU.DD Inspeção visual do revestimento após: 2500 h: película sem alteração. PU.AC 2500 h: película sem alteração. P.ASP 2500 h: película sem alteração. EP.DA ALK 2500 h: película sem alteração. 24 h: formação de bolhas 5 (S1). 48 h: formação de bolhas 5 (S2). O ensaio foi encerrado.

23 Resistência à radiação UVA e condensação de umidade O ensaio foi realizado com base na norma ASTM G 154, utilizando-se o seguinte ciclo de exposição: 88 horas de exposição à radiação UVA e temperaturat de (60 ± 3) ºC. 4 horas de condensação de umidade e temperatura de (50 ± 3) ºC. A câmara usada no ensaio foi a QUV/basic, da Q-Panel Products, que opera com oito lâmpadas fluorescentes. As lâmpadas utilizadas foram UV-A 340. A duração do ensaio foi de 4000 horas.

24 UVA e Condensação de Umidade Variação de Brilho 100 Medição de Brilho (UB) exposição à radiação UV-A PU.DD PU.AC PU.DDA PRE.1 P.ASP EP.1198 ALK 80 Brilh ho (UB) Tempo (horas)

25 UVA e Condensação de Umidade Retenção de Brilho Retenção de Brilho (%) exposição à radiação UV-A PU.DD PU.AC PU.DDA PRE.1 EP.1198 ALK P.ASP 100 o de Brilho (%) Retençã Tempo (horas)

26 Avaliação do Empoamento ( Gizamento ), Segundo a ISO

27 UVA e Condensação de Umidade Empoamento ( Gizamento ) 5 GIZAMENTO (ISO 4628/6) 5 4/5 4 após 360 h de exposição à radiação UV-A após 1385 h de exposição à radiação UV-A 4 após 4000 h de exposição à radiação UV-A Gizamento / PU.DD PU.AC PU.DDA P.ASP EP.1198 ALK Tinta

28 Ensaio Cíclico de Corrosão Preparação da superfície: Desengorduramento + jateamento abrasivo (Sa3); Duas demãos de tinta, com espessura por demão inerente ao produto. 168 horas (7 dias) à radiação ultravioleta e condensação de umidade, com base na norma ASTM G 154. O ciclo foi de 8 horas de radiação UV- B(60 3)ºC e 4 horas de condensação de umidade (50 3)ºC. 24 horas (1 dia) a baixa temperatura (aprox. -10 ºC). 144 horas (6 dias) à névoa salina (ciclo prohesion), com base na norma ASTM G 85, anexo V. Duração de 1 ciclo: 336 h Tempo total de ensaio: 3420 h

29 A única alteração foi na região da incisão. Fora da mesma, não se observaram alterações nos revestimentos. Avanço de corrosão/degradação na incisão Avan nço de cor rrosão (mm m) Após 3420 h em ensaio cíclico 13,5 10,0 8,0 8,0 PU.DD P.ASP EP.DA ALK Tinta

30 Tinta ADERÊNCIA FINAL (após a conclusão do ensaio) ASTM D 4541 NBR A ISO 2409 Natureza da falha (MPa) (corte em X) (corte em grade) PU.DD 21,3 B/Y X 0 Y 0 0 P.ASP 23,0 B X 0 Y 0 0 EP.DA 22,2 B/Y X 0 Y 0 0 ALK 18,3 45% A/B ; 55% Y/Z X 0 Y 0 0

31 Ensaio de Exposição Contínua em Névoa Salina Preparação da superfície: Desengorduramento + jateamento abrasivo (Sa3); Duas demãos de tinta, com espessura por demão inerente ao produto. Este ensaio foi realizado em conformidade com a norma ASTM B 117 durante o período de 3160 horas. As inspeções técnicas foram realizadas após cada 168 horas de exposição. Este ensaio foi realizado apenas por razões históricas

32 Avanço de corrosão/degradação na incisão Av vanço de corrosão (mm) Após 3160 h em névoa salina 9,8 5,6 4,2 2,8 0,1 PU.DD PU.AC (*) P.ASP EP.DA ALK (**) Tinta (*) () Valor correspondente a 1990 h e o CP sem incisão apresentou bolhas 5(S5) após 3160 h. (**) Ensaio encerrado com 216 h devido à degradação acentuada na incisão.

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34 Vantagens da Tecnologia de Tintas Poliaspárticas, em Relação à de Tintas de Poliuretano Alifático (*) (*) Com base nos resultados das tintas estudadas. Baixo impacto ambiental e menos agressiva à saúde dos trabalhadores: Elevado teor de sólidos (emmassaeemvolume), ou seja, baixo VOC. Já existem, inclusive, versões com teores mais elevados, segundo informações da Bayer do Brasil. Secagem e cura mais rápida: Permite aumentar a velocidade de execução dos serviços de pintura. Portanto, ganho de produtividade. id d

35 Vantagens da Tecnologia de Tintas Poliaspárticas, em Relação à de Tintas de Poliuretano Alifático (*) (*) Com base nos resultados das tintas estudadas. Elevada espessura por demão e baixa viscosidade: Permite reduzir custos de aplicação, devido ao menor número de demãos (falar da opacidade!!). Fácil aplicação pelos métodos convencionais existentes

36 Considerações Sobre Outras Propriedades d Resistência esstê caquímica (NaOH, H2SO4, Xileno) Abrasão Flexibilidade Dureza Umidade Resistência à Radiação UV e Condensação de Umidade Ensaios de corrosão (Umidade, Cíclico e Névoa Salina) Algumas destas propriedades podem ser alteradas apenas ajustando-se as formulações. É muito importante saber utilizar os resultados dos ensaios. Caso contrário, há risco de se reprovar uma tinta de excelente qualidade. Da mesma forma, é importante conhecer as características e o objetivo de cada ensaio.

37 Fernando Fragata (cel) ou (res)