SISTEMAS NISO (NON ISOCYANATE) - EVOLUÇÃO EM FORMULAÇÕES DE REVESTIMENTOS INDUSTRIAIS DE ALTA DURABILIDADE LIVRE DE ISOCIONATOS

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1 SISTEMAS NISO (NON ISOCYANATE) - EVOLUÇÃO EM FORMULAÇÕES DE REVESTIMENTOS INDUSTRIAIS DE ALTA DURABILIDADE LIVRE DE ISOCIONATOS Palestrante: André Luiz de Oliveira Supervisor de Desenvolvimento de Mercado Coatings Empresa: Reichhold do Brasil SUMÁRIO A busca constante por revestimentos que apresentem elevada durabilidade em diversos ambientes, que tenham flexibilidade de utilização e que possam ser aplicados em diversos usos industriais, tem sido constante em diversos países. Mas diversos pontos têm sido levados em discussão, pois a escolha se torna mais árdua entre a durabilidade ao ultra violeta e resistência química, sendo necessário abrir mão de uma delas ao se escolher a outra. Então surge a tecnologia de elevada resistência que combina a durabilidade ao ultravioleta do polímero poliéster com a resistência química do polímero epóxi, que além de tudo permitem a formulação de tintas bi componentes sem a utilização de isocianatos. Neste trabalho técnico, diversos pontos são demonstrados na utilização e combinação dessas tecnologias de polímeros, que traz o poliéster ácido funcional e o epóxi alifático, combinando propriedades e benefícios dos sistemas uretânicos e epóxis. As avaliações demonstradas e realizadas apontam para possibilidade de formulações com excelente acabamento, comprovadas em distinção ótica de imagem e avaliações de brilho. A resistência química é comprovada pela elevada robustez das formulações em testes de ataque de diversos agentes, por exemplo, Ácido Acético, Acetona, Xileno, Ácido Sulfúrico, entre outros. A durabilidade ao exterior é apresentada em avaliações rigorosas de Salt Spray, Proesão e QUV, com resultados surpreendentes de estabilidade de brilho e cor. Dentre as diversas aplicações desta tecnologia estão revestimentos utilizados em implementos agrícolas, equipamentos da construção civil, hospitais, entre outras. Que podem se beneficiar das resistências elevadas e do fato de não haver presença de isocianatos. O sistema NISO (non isocyanate / sem isocianato) é a evolução em polímeros para tintas industriais apresentada nesse trabalho técnico, reunindo a preocupação com o usuário final (tintas livres de isocianatos) com os padrões rigorosos que se espera deste tipo de revestimento, mantendo excelente acabamento, elevadas durabilidade e resistências.

2 NISO O que é? É um sistema bi componente que não utiliza isocianato e que consiste na união das propriedades de duas grandes tecnologias: Resina epóxi alifática Resina poliéster ácido funcional Este sistema cura em temperatura ambiente ou por sistema de cura forçada de aproximadamente 60 C. Possui os benefícios dos polímeros epoxídicos e uretânicos. VANTAGENS: Segurança do trabalhador Tanto os formuladores, técnicos de laboratórios como operadores de produção podem manipular esta tecnologia com maior tranqüilidade por causa da ausência de isocianato. Durabilidade Mesmo utilizando resina epóxi e sendo um sistema bi componente, apresenta excelente elevada durabilidade com resistência ao amarelecimento e chalking. Alto brilho e elevada dureza (aparência tipo acabamento cerâmico) Permite brilhos elevados, formulações com esta tecnologia atingem brilhos e DOI elevados, gerando acabamentos capazes de imitar azulejos e manter mesmo nível de resistência ao risco. Excelente resistência à manchas e química Por possuir elevada densidade de reticulação entre as resinas epóxi e poliéster carboxilada e também pela natureza desses polímeros, esta tecnologia promove ao revestimento elevada resistência química e às manchas provocadas por vários atacantes como por exemplo o ácido sulfúrico. Facilidade de uso Permite a formulação de revestimentos que podem ser aplicados por spray, combinando a facilidade no retoque com seu tempo de gel ideal. Capacidade de baixo VOC As formulações podem atingir VOC em níveis considerados adequados para várias aplicações, podendo ser abaixo de 250g/l. Baixo nível de propagação de chamas. Por atingir tais níveis de VOC, as formulações trazem possibilidade de conquistar maior segurança na redução de possibilidade de incêndios.

3 APLICAÇÕES: Equipamentos agrícolas Equipamentos de construção Revestimentos de Porcelanas/Cerâmicas, como repintura de banheiras. Acabamentos para tanques e containeres Equipamentos de perfuração e tratamento de petróleo. Compartimentos para baterias Aeroespacial Tintas hospitalares Acabamentos laboratoriais Pinturas de salas de aulas. FORMULANDO COM A TECNOLOGIA NISO NON ISOCYANATE Quanto de resina poliéster você precisaria para cada 100 gramas de epóxi para atingir uma relação de 1,6:1 epóxi:poliéster? Sempre calcular sobre sólidos e não sobre solução Exemplo de cálculo: Epóxi: 100% sólidos com equivalente epóxi médio de = 255 Poliéster: 70% sólidos com equivalente ácido médio de = 529 Pode ser calculado usando o índice de acidez da poliéster (106 mgkoh/g), que primeiramente deve ser convertido para equivalente = Epóxi equivalentes para cada 100 gramas = 100 = 0, Relação 1,6 = 0,392 X equivalentes de poliéster X = 0,392 1,6 X = 0,245 0,245 = Xg de poliéster sólidos 529 X = 129,60 g Qtd de poliéster = 129,60g poliéster sólidos 70% NV necessária 0,70 Precisaremos de 185,15g de poliéster para cada 100g de epóxi para atingir a relação de 1,6:1 epóxi:poliéster. Isto é mais poliéster por peso, embora seja excess de epóxi por estequiometria.

4 EXEMPLO DE FORMULAÇÃO: Tabela 1. Esmalte alto brilho para metal Materiais PARTE A Quantidade Resina Epóxi alifática (AROFLINT 608) 35,26 Agente de nivelamento 0,27 Anti espumante a base de silicone para sistemas epóxi 0,52 Dispersante uso geral base solvente 0,48 Dióxido de Titanio TiO 2 48,26 Dispersar em alta velocidade até atingir 7 hegmann mantendo temperatura abaixo de 60 C e completar com: AROFLINT 608 8,81 Isopropanol 6,40 TOTAL 100 PARTE B Resina Poliéster carboxilada (AROFLINT 810) 79,82 TOTAL 79,82 TOTAL A+B 179,82 Tabela 2. Características: 83,5 Teor de sólidos, Peso 71,8 Teor de sólidos, Volume 0,48 / 1,00 Pigmento:Resina, Relação em peso 13,0 PVC, % 1,6 : 1,0 Relação Epóxi : Ácido 227,99 VOC, g/l

5 PROPRIEDADES DE APLICAÇÃO: Aplicação: Spray Espessura filme seco: 50 micra Substrato: Chapa de metal laminado a frio Tabela 3. Propriedade Resultados Brilho, 60 / / 89 Secagem Zapon Tack Free, Horas Secagem ao toque Secagem ao manuseio Secagem Total Resistência a água, 3 horas de cura (5 melhor) 0g passa após 3 horas 200 g passa após 5 horas 30 minutos 3h30 4h50 3,5 Tabela 4. Evolução de propriedades: Dias de secagem 1 Dia 3 dias 7 dias Dureza Koenig Resistência MEK 106 / 183 / Tabela 5. Resistência Química (Spots cobertos por 24 horas): Atacante Resultados (5 melhor) Ácido acético 10% 5 (H 2 SO 4 ) 10% 5 (NaOH) 10% 4 (HCl) 10% 5 Acetona 2.5 Xileno 2.5 Metanol 4 Água 5 Etanol 4 Álcool Isopropílico 4.5 Gasolin (93 Octano) 2.5

6 Ácido Nítrico 2% 5 RESISTÊNCIAS: 500 horas de salt spray aplicado em Bonderite 1000 Espessura seca: 50 micra Gráfico 1. Figura 1. BALANÇO DE PROPRIEDADES ENTRE POLIÉSTER E EPÓXI: Tabela 6.

7 CONCLUSÃO: A comprovação de excelente desempenho da tecnologia bi componente livre de isocianatos ocorre em todos os dados apresentados. Esta tecnologia apresenta além de excelente acabamento com elevados valores de brilho demonstrados nos resultados dos testes realizados, também excelente durabilidade. Com elevada estabilidade de cor e brilho em testes de QUV-A. A Flexibilidade de formulação mostra que há a possibilidade de atingir diferentes propriedades de acordo com o balanço da relação entre os polímeros. A resistência química elevada fica evidente com valores elevados obtidos em diversas horas de exposição a diversos atacantes químicos ácidos e básicos. Concluímos que esta tecnologia pode trazer grandes vantagens e evolução de desempenho para os formuladores e aplicadores que querem evitar uso de isocianato em suas linhas. Algumas das vantagens que podem ser apresentadas: Possibilidade de formular com baixo VOC Alto brilho e DOI Excelente resistência a acidos Aplicações diretas sobre metal Possibilidade de otimizar resistência e durabilidade ao UV com uso de aditivos adequados. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: Boletins Técnicos, Reichhold Literaturas técnicas, Reichhold Relatórios técnicos de pesquisa e desenvolvimento, Reichhold.