MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO TINTAS E VERNIZES

Transcrição

1 MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO TINTAS E VERNIZES

2 DEFINIÇÃO São composições líquidas de dois componentes principais: o pigmento e o veículo, que se convertem em uma película sólida após aplicação e secagem.

3 DEFINIÇÃO Recebe o nome de tinta, a dispersão de um ou mais pigmentos em um ou mais aglomerantes sólidos ou líquidos que quando aplicados em película fina secam formando um filme opaco e aderente ao substrato que tem como funções principais a proteção e embelezamento das superfícies em que é aplicada.

4 DEFINIÇÃO A função decorativa existe desde os tempos pré-históricos, mas as funções de proteção da base, reflexão ou difusão da luz, de sinalização (a mais importante é a viária), de segurança do trabalho, de identificação de tubulações aparecerem recentemente.

5 DEFINIÇÃO É composta basicamente por: pigmentos, veículo, solvente e aditivos

6 DEFINIÇÃO Pigmentos Inorgânicos Orgânicos Naturais Sintéticos Metálicos Ativos Inertes Naturais Resinas Veículos Sintéticas TINTAS Emulsões Óleos secativos Solventes ÁGUA Toluol, álcoois, acetona, butil, aguarrás, etc Secantes Fungicidas Dispersantes Aditivos Antisedimentantes Antiespuma Bactericida Algicidas Plastificantes Antinatas Molhantes Antibolhas E muitos outros...

7 PIGMENTOS Partículas finas entre 0,1 mm e 5 mm praticamente insolúveis no meio onde estão dispersos Orgânicos podem ou não apresentar solubilidade Solúveis: possuem alto poder de tingimento, são mais caros e mais tóxicos também chamados corantes

8 PIGMENTOS Partículas finas entre 0,1 mm e 5 mm praticamente insolúveis no meio onde estão dispersos Inorgânicos influem no aspecto da pintura como cor e textura Inertes ou cargas funções: enchimento, textura, resistência à abrasão (carbonato de cálcio, talco) Ativos funções: Promover cor: dióxido de titânio Propriedade anticorrosiva: zarcão, cromato de zinco Reflexivos: alta reflexão na região do infravermelho: esferas de vidro

9 RESINA ou VEÍCULO Fração não volátil Aglutinante das partículas com pigmento Características relacionadas com a resina Propriedades mecânicas: tração, elasticidade Permeabilidade Resistência ao intemperismo: radiação UV, água, poluentes Resistência química: alcalinidade da argamassa Aderência

10 SOLVENTE É volátil Não fazem parte da pintura após a sua secagem e cura O teor é corrigido conforme a necessidade momentos antes da aplicação. Varia conforme a absorção (porosidade) e? rugosidade do substrato Tinta látex (emulsão aquosa): tem como solvente a água Funções básicas: Dissolver a resina esmaltes, a óleo, epóxi Conferir viscosidade adequada para aplicação Influir na secagem

11 ADITIVOS A Reologia é a ciência que estuda a deformação e o escoamento de corpos sólidos ou fluídos (gases ou líquidos) Substâncias adicionadas em pequenas proporções na tinta entre 0,1 a 2% Proporciona funções específicas Biocidas: fungicidas, bactericidas, algicidas ação contra? microrganismos biológicos Reológicos: estabilizar emulsões manter os pigmentos em suspensão, facilitar a aplicação Agentes dispersantes: tensoativos facilitam a produção Secantes: aceleram a secagem de tintas alquídicas Antibolhas, antinatas, entre outros

12 PRODUÇÃO Proporcionamento de matérias-primas para obter propriedades desejadas. Formulação: aproximadamente 15 substâncias químicas diferentes. Uma fábrica de tinta necessita de 750 a 1000 matérias primas diferentes. Conhecimento da formulação permite prever algumas propriedades, mesmo assim é necessária a realização de ensaios de desempenho.

13 PRODUÇÃO

14 PRODUÇÃO DE TINTAS: Vídeo Vídeo resumido do processo de produção das tintas: Vídeo de 9 minutos que resume todo o assunto tintas:

15 Fração volumétrica de pigmentos (PVC) PVC: parâmetro mais utilizado para descrever o proporcionamento da composição da tinta termo em inglês de Pigment Volume Concentration PVC = Vp Vp + Vv 100 Vp = volume de pigmento Vv = volume de veículo sólido

16 Fração volumétrica de pigmentos (PVC) CPVC: região crítica onde observa-se uma elevada mudança nas propriedades da película como porosidade, flexibilidade, resistência aos agentes agressivos termo em inglês de Critical Pigment Volume Concentration PVC = Vp Vp + Vv 100 Vp = volume de pigmento Vv = volume de veículo sólido

17 Efeito do PVC nas propriedades da pintura

18 Fração volumétrica de pigmentos (PVC) Aspecto do acabamento da pintura em função do PVC

19 Composição genérica de vários tipos de tintas do mercado 70% 30% Solventes Resina Pigmentos 30% 70% Solventes Resina Pigmentos 58% 2% 40% Água Resina Pigmentos Solventes Resina Pigmentos Tinta convencional Tinta altos sólidos Tinta a base de água Tinta "No VOC"

20 Tipos de sistemas de pintura Fundo: produto destinado à primeira demão ou mais demãos sobre a superfície e funciona como uma ponte entre o substrato e a tinta de acabamento Selador: aplicação em materiais porosos argamassa e madeira Primer: proteção anticorrosiva de metais e algumas vezes para madeira Fundo preparador: promover a coesão de partículas soltas pintura calcinada, argamassa sem coesão, gesso

21 Tipos de sistemas de pintura Massa: correção de irregularidades da superfície já selada produto pastoso e com elevado teor de cargas Tinta de acabamento: fornecer as propriedades necessárias para o fim a que se destina, inclusive tonalidade parte visível do sistema de pintura

22 SISTEMAS DE PINTURA <0,5mm SUBSTRATO FUNDO MASSA TINTA

23 CLASSIFICAÇÃO DAS TINTAS PVA Acrílica Sintética Qual é melhor? E mais cara? Epóxi Vernizes

24 Sistemas base água Acrílicos e vinílicos Dispersão aquosa contendo resina (emulsão), conhecidos no mercado como látex, pigmentos como o dióxido de titânio e/ou outros pigmentos coloridos, cargas e aditivos Resina Acrílica: ácido metacrílico e o metacrilato de metila copolimerizado com acrilato de etila ou butila PVA: copolímeros de acetato de vinila com maleato de dibutila, fumarato de butila, versatato de butila Tipos de acabamentos: o semibrilho, o acetinado e o fosco São mais permeáveis a água do que os esmaltes sintéticos

25 Mecanismo de formação de filme a base de dispersão aquosa T = temperatura TMFF = temperatura mínima de formação de filme Tg = temperatura de transição vítrea

26 Sistemas alquídicos (base solvente) São constituídos por resinas alquídicas, pigmentos orgânicos e inorgânicos ativos, cargas minerais inertes, secantes organometálicos (sais metálicos), aditivos e solventes como os hidrocarbonetos alifáticos. A resina mais comum é formada pelo glicerol (álcool polihídrico) com anidrido ftálico (ácido polibásico) são provenientes de poliésteres, resultantes de reações químicas entre polialcóois e ácidos graxos ou óleos. A combinação dos diferentes ingredientes contra a reação de polimerização influencia nas propriedades do produto final. Geralmente são fornecidas com solventes e os produtos obtidos com esses polímeros formam película pela reação com o oxigênio (oxidação) do ar durante a exposição.

27 Sistemas bicomponentes Resina epóxi e poliuretana Resinas epóxi: são produtos de reação entre epiclorohidrina e bisfenol-a e são caracterizadas pela presença do grupo glicidila ou epóxi e de outros grupos funcionais na molécula. Os catalisadores (componente B) mais comuns são a base de poliaminas, poliamidas e isocianato alifático Resinas poliuretanas tem como componente A o acrílico ou poliéster e componente B isocianatos alifáticos ou aromáticos. A reação de um grupo isocianato com grupos hidroxila presentes em poliésteres, ou acrílicos polihidroxilados (ácido metacrílico e o metacrilato de metila copolimerizado com acrilato de etila ou butila)

28 Sistemas bicomponentes Resina epóxi e poliuretana Tempo de vida útil (pot life): característica de tintas bicomponentes, que significa o tempo útil para a aplicação destas resinas, após a mistura dos dois componentes. Ambas as resinas possuem produtos de base aquosa ou base solvente. São produtos mais impermeáveis a água e ao vapor de água do que o esmalte sintético.

29 Sistemas bicomponentes Resina epóxi e poliuretana

30 Sistemas bicomponentes Resina epóxi e poliuretana Um excesso de componente B torna a película dura e quebradiça, ao passo que um excesso do componente A torna a película mole e pegajosa

31 Impregnantes para madeira Conhecidos no mercado como stain, são absorbidos pela madeira, saturando-se parcial ou totalmente as fibras superficiais. Alguns produtos contêm hidrorepelente na formulação, como parafinas e ceras. Este tipo de produto pode ser encontrado nos acabamentos transparente ou semitransparente, sem a formação de barreira de proteção. O produto no acabamento semitransparente contêm baixos teores de pigmentos inorgânicos.

32 Impacto ambiental das tintas Tintas e produtos para pintura podem conter substâncias/elementos potencialmente tóxicos que causam efeitos na saúde dos seres vivos e impactos no ambiente: VOC Metais pesados Biocidas 30% Solventes 58% 70% Solventes Resina Água Resina Solventes 2% 70% Resina 30% Resina 40% Pigmentos Pigmentos Pigmentos Pigmentos Tinta convencional Tinta altos sólidos Tinta a base de água Tinta "No VOC"

33 Impacto ambiental das tintas - VOC Termo em inglês de Volatile Organic Compound = Composto Orgânico Volátil COV Composto orgânico volátil que participa de reações fotoquímicas na atmosfera (ASTM D ) São emitidos à atmosfera pelas tintas, principalmente as de base solvente, como a tinta a óleo, o esmalte sintético e em solventes como aguarrás e thinner Composição: hidrocarbonetos aromáticos e alifáticos, hidrocarbonetos contendo halogênio, cetonas, ésteres, álcoois Ocorrência: durante as operações de pintura e secagem da tinta

34 Impacto ambiental das tintas - VOC Efeitos Afetam a saúde do trabalhador, resultando em problemas de saúde ocupacional e prejuízos na sua produtividade Problemas respiratórios, irritação e obstrução nasal, desidratação da pele, problemas na garganta e nos olhos, dor de cabeça e cansaço, levando à perda da concentração

35 Impacto ambiental das tintas Metais pesados Pigmentos nocivos à saúde: antimônio, cádmio, cromo hexavalente, chumbo e mercúrio Presença em tintas de secagem ao ar e em fundos preparadores (primer) Podem causar problemas de saúde ocupacional aos trabalhadores na fase de aplicação da pintura e como material de descarte e entulhos (resíduo) da construção civil. Origens Aditivos secativos Pigmentos coloridos, geralmente nas cores vermelhas, amarelas, laranjas e verdes Pigmentos anticorrosivos em fundos preparadores (ZARCÃO)

36 Impacto ambiental das tintas - biocidas Biocidas: aditivos que servem para preservar a tinta, na forma líquida ou como película de pintura Efeitos: a ação de agentes biológicos, como as bactérias, os fungos e as algas São susceptíveis à lixiviação por água Os produtos de base mercurial estão sendo substituídos por produtos menos tóxicos menor impacto ambiental

37 ESCOLHA DO SISTEMA Substratos minerais porosos: concreto, reboco, argamassa, cerâmica, gesso Látex (PVA, acrílico, texturas) Esmalte sintético (alquídica) Tinta epóxi Tintas base de cal (caiação) Tintas de base de silicatos alcalinos (sódio, potássio): selador para materiais porosos como argamassa Verniz: acrílico (base água e solvente), epóxi* ou poliuretânico monocomponente e bicomponente (base água e solvente) Silicones silanos e siloxanos * geralmente usados em manutenção industrial

38 ESCOLHA DO SISTEMA Madeira e derivados À óleo Esmalte sintético (alquídica), base solvente e base água Impregnantes (stains), base solvente e base água Verniz sintético, poliuretânico mono e bicomponente e com filtro solar PVC À óleo Esmalte sintético (alquídica), base solvente e base água

39 ESCOLHA DO SISTEMA Metálicos, ferrosos e não ferrosos À óleo Esmalte sintético (alquídica), base solvente e base água Epóxi, base solvente e base água

40 USO Pintura Arquitetônica - é a pintura com o propósito unicamente decorativo, não esquecendo, é claro, sua função protetora. Inclui-se nesta categoria as tintas e vernizes para aplicação interna ou externa, em madeira ou alvenaria e argamassa. É também chamada de pintura decorativa. Pintura de Manutenção - é aquela que é aplicada, em primeiro lugar, para proteção, o que inclui os recobrimentos aplicados ao ferro, aço e concreto. Pintura de Comunicação - é a que previne acidentes, identificando equipamentos de segurança, delimitando áreas e advertindo contra perigo, etc..., portanto, a comunicação é visual.

41 USO Pinturas especiais: oferecem propriedades particulares sobre as demais, com aplicação específica. Existem vários tipos e o que determina qual deles escolher é o gosto pessoal. Alguns exemplos são:

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44 EXEMPLO ILUSTRATIVO

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63 CARACTERÍSTICAS Pintabilidade Nivelamento A tinta deve espalhar-se com facilidade sem resistir ao deslizamento do pincel ou do rolo As marcas do pincel ou do rolo devem desaparecer pouco tempo após a aplicação da tinta, formado uma superfície uniforme Secagem Poder de Cobertura Rendimento Estabilidade Devem secar em tempo razoável É a propriedade de cobrir completamente a superfície pintada É a relação entre a superfície pintada e a quantidade consumida de tinta Deve apresentar estabilidade durante o armazenamento, não deve ocorrer a formação de sedimentos e se houver devem ser de fácil dispersão

64 DURABILIDADE A penetração de agentes agressivos através da pintura está relacionada com a sua porosidade e microestrutura, que, por sua vez, dependem da sua formulação, isto é, principalmente do teor e estrutura química dos polímeros formadores da película de tinta e do teor e morfologia dos pigmentos

65 DURABILIDADE Resultado da interação entre o material e o ambiente que o cerca, incluindo aspectos de microclima Agentes de degradação: radiação solar, fatores climáticos, agentes biológicos, agentes poluentes, etc. Efeito sinérgico Função Tinta, característica do substrato Condição do meio ambiente Uso

66 DURABILIDADE Previsão de vida útil Determinação das propriedades antes e após envelhecimento sob condições de uso simuladas Natural: ensaio de longa duração. Exposição do material em Estações de envelhecimento Natural: pode-se assegurar uma degradação mais próxima da real Acelerado: realizados em laboratório sob condições de uso simuladas em câmaras. É possível controlar a intensidade dos fatores de intemperismo, gerando resultados experimentais reprodutíveis

67 DURABILIDADE Previsão de vida útil LUZ raios UV CALOR UMIDADE Biodegradação Quanto maior o teor de resina, menor o PVC, menor porosidade do filme, maior resistência à penetração de água e resistência à retenção de sujeira. Poluentes atmosféricos

68 CONSIDERAÇÕES FINAIS $$ QUÍMICA TEMPERATURA DURABILIDADE MANUTENÇÃO MEIO AMBIENTE

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