Materiais de Construção
Tintas e Vernizes
Introdução
• Histórico:
– Carvão e giz;
– Terra colorida com água;
– Resinas, gorduras, ceras (naturais)
• Histórico:
– Séculos XV e XVI: óleos vegetais e Vernizes a base de resinas;
– Séculos XVIII e XIX: primeiras fábricas de tintas;
– Século XX: grande desenvolvimento com aplicações de proteção dos
materiais além da aplicação artística (indústria química e de polímeros);
– A parti de 1930: resinas (tintas de esmalte);
– Década de 50: tintas plásticas (economia, toxicidade, segurança, limpeza).
• Atualmente:
– Água em lugar de solventes orgânicos;
– Tintas em pó (menos tóxicas);
• Evolução dos métodos de aplicação:
– Pincel, rolo, imersão, eletrodeposição, centrifugação, pistola.
Tintas e Vernizes
• Definição: mistura estável de uma parte sólida (que forma a película
aderente à superfície a ser pintada) em um componente volátil
(água ou solventes orgânicos). Uma terceira parte denominada
aditivos, embora representando uma pequena percentagem da
composição, é responsável pela obtenção de propriedades
importantes tanto nas tintas quanto no revestimento.
– Verniz: composição não pigmentada líquida, pastosa ou sólida que,
quando aplicada em camada fina sobre uma superfície apropriada no
estado em que é fornecida ou após diluição, é convertível, ao fim de
certo tempo, numa película sólida, contínua, transparente ou
translúcida e mais ou menos dura.
Matérias primas e constituintes
• Formulação de uma tinta: objetivo de aplicação e
condições ambientais:
–
–
–
–
Suporte em que se aplica;
Modo de aplicação;
Condições de secagem;
Condições de exposição.
• Constituição básica das tintas:
– Pigmentos e cargas (constituintes pigmentários);
– Veículo fixo (Constituintes formadores da película);
– Veículo volátil (constituintes líquidos) – solventes e
diluentes;
– Aditivos – secantes, plastificantes, etc.
pigmento
veículo
Tinta
aditivo
pigmento
veículo
Fixo
Resina
(ligante)
aditivo
Volátil
Solvente
(diluente)
Pigmentos
• Pigmentos: substância sólida, em geral finamente dividida,
praticamente insolúvel no veículo, usada na preparação das
tintas com o fim de lhes conferir cor e opacidade ou certas
características especiais.
• Principais propriedades:
• Opacidade;
• Poder corante;
• Finura e propriedade de suspensão;
• Estabilidade à luz;
• Estabilidade ao calor;
• Estabilidade aos agentes de corrosão ou propriedades
anti-corrosivas;
• Poder de absorção de óleo.
• É responsável também:
• Propriedades mecânicas, de brilho, resistência aos
produtos químicos e ao envelhecimento ( em menor
escala).
• Essas características são variável:
– Teor de pigmento varia de 5% a 80%;
– Requisitos pretendidos: equilíbrio entre o teor de
pigmento e o teor dos outros constituintes.
• Classificação dos pigmentos:
– Orgânicos (vegetais e animais);
– Inorgânicos (terras coloridas).
• Quanto a natureza química:
– Metálicos: constituídos por pós metálicos (alumínio, cobre,
zinco);
– Inorgânicos: incombustíveis e insensíveis ao calor (dióxido de
titânio e óxido de zinco);
– Orgânicos: cadeias de C e H, sensíveis à temperatura e
combustíveis ( vermelho de totuídina e amarelo de benzidina)
• Quanto ao processo de obtenção:
– Naturais: a partir de produtos naturais por processos de
moagem e peneiração (terras, metais, dióxido metálico);
– Sintéticos: reação química a partir de compostos orgânicos e
inorgânicos (ftalocianina de cobre).
• Pigmentos mais comuns:
– Pigmentos brancos (dióxido de titânio, litopone,
branco de zinco, de antimônio, de chumbo e branco
fixo);
– Pigmentos amarelos (amarelos de cromo, de óxido de
ferro, de zinco, de cádmio e pigmentos orgânicos);
– Pigmentos azuis (azul da Prússia, de Paris, de cobalto,
de ultramira, de ftalocianina );
– Pigmentos verdes (inorgânicos e orgânicos);
– Pigmentos vermelhos (óxidos vermelhos de ferro,
chumbo e cádmio);
– Pigmentos castanhos (terras coloridas);
– Pigmentos pretos.
Carga
• Cargas: substância inorgânica sob a forma de partículas mais ou
menos finas, de fraco poder de cobertura, de fraco poder de
cobertura, insolúvel nos veículos, empregada como constituinte de
tintas com o fim de lhes modificar determinadas propriedades.
• Função:
• Facilitar a fabricação e aplicação;
• Melhorar a qualidade e durabilidade;
• Aumentar a impermeabilidade e elasticidade;
• Melhor isolamento (térmico, acústico, fogo,
antiderrapante);
• Melhor conservação.
• Utilizadas por razões de ordem técnica e econômicas;
• Têm fraco poder corante.
• Classificação das cargas:
– Naturais (barita, calcite, dolomite, calino, limonite,
mica, amianto, talco, sílica);
– Artificiais (sílicas artificiais, sulfato de bário
precipitado).
Veículo fixo
• Ligante, aglutinante ou veículo fixo é um conjunto de componentes
das tintas, vernizes ou produtos similares que permitem a formação
da película sólida.
• Função:
• Fixar e manter ligadas as partículas de pigmento no filme
de tinta seca;
• Adesão e secagem;
• Durabilidade;
• Resistência química e mecânica;
• Constituição:
• Óleos;
• Resinas naturais, artificiais ou sintéticas;
• Silicatos inorgânicos;
• Produtos betuminosos.
Óleos
•
Substância líquida e de aspecto viscoso à temperatura ambiente, de origem
vegetal, animal ou mineral, podendo apresentar estruturas químicas muito
diversas.
• Tintas oleosas:
• De origem orgânica vegetal;
• Forma película quando exposta ao ar em camada fina;
• Mais ou menos dura e elástica;
• Óleo de linhaça, “Tung” , soja ou “Tall”;
• Propriedades a analisar:
• Cor, fluidez, odor;
• Massa específica;
• Índice de saponificação e iodo.
Resinas
•
Substância orgânica sólida, semi-sólida ou líquida, amorfa, termo-plástica, ou
termo-endurecível, má condutora de eletricidade, em geral insolúvel em água,
mas solúvel em certos solventes orgânicos.
• Resinas naturais:
• Resina termo-plástica de origem vegetal ou animal;
• Pouco utilizadas atualmente;
• Resinas artificiais: provenientes de uma modificação química.
• Constituição:
• oleoresinosas;
• Celulósicas;
• Borracha clorada;
• Resinas alquídicas modificadas.
• Resinas sintéticas: resultantes de reações químicas controladas a partir de
substâncias perfeitamente definidas que não possuem caráter de resinas.
• Maior utilização atualmente, pois permite melhorias de durabilidade,
resistência, etc;
• Sem constituintes naturais;
• Principais resinas: vinículas, acrílicas, estireno-butadieno, poliestireno,
amínicas, alquídicas, fenólicas, poliester, poliuretano e silicone;
• Esmaltes sintéticos: resinas alquídicas (1930) – grande durabilidade.
Veículo volátil
• Evapora durante o processo de secagem:
• Reduz a viscosidade e facilita a aplicação;
• Confere homogeneidade à película;
• Melhora a adesão.
• Constituída por solventes e diluentes:
• Água, trepanos, hidrocarbonetos, solventes
oxigenados (alcoóis), solventes clorados (cloreto
de metileno).
Aditivos
• Substâncias eventualmente incorporadas, em pequena
percentagem, com o fim de alterar acentuadamente
determinadas características.
• Produtos líquidos, viscosos ou sólidos pulverulentos;
• Solúveis nos veículos.
Processo de fabricação
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•
Pesagem das matérias primas;
Dispersão dos pigmentos;
Diluição;
Afinação da cor;
Ajuste da viscosidade e outras propriedades.
• Dispersão dos pigmentos;
• Pigmentos e cargas em pó são dispersados na solução de resina;
• Processo físico de separação das partículas dos pigmentos que são
revestidos com a resina;
• Resina: estabiliza a dispersão e evita a re-agregação;
• Equipamentos de dispersão: Moinhos de bolas; contínuos, agitadores
de alta velocidade (depende do tipo de tinta a ser fabricada);
• Resultado: mistura extremamente concentrada de pigmento, resina e
solvente;
• Grau de moagem é definido em função do tipo de tinta a ser
fabricada.
• Diluição:
• Mistura da moagem com mais resinas, solventes e
aditivos.
• Afinação da cor:
• Ajuste da viscosidade e outras propriedades:
• Adição de diluente.
Propriedades dos produtos de pintura e dos
filmes de tinta
• Opacidade: poder de dissipar o aspecto e a cor de uma
superfície;
• Poder de cobertura: peso e área que a tinta pode cobrir;
• Acabamento: impressão visual e propriedades ópticas
(lacagem, brilho, uniformidade e limpeza);
• Lacagem: capacidade de uma tinta recém aplicada de
eliminar as deformações das superfícies;
• Brilho: capacidade que possui uma pintura de refletir os
raios luminosos;
• Uniformidade: regularidade existente sob o ponto de vista
da cor, lisura e brilho da superfície;
• Limpeza: ausência de partículas ou elementos estranhos,
que podem ser desagradáveis a qualquer observador.
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Cor: fenômeno luminoso:
• Tom: posição da cor em relação ao espectro solar;
• Pureza: que indica ou não a presença de radiações complementares da cor principal;
• Claridade: quantidade de luz branca emitida conjuntamente com radiações coloridas.
Estabilidade: as tintas são instáveis:
Adesão: capacidade de depois de seca a pintura se manter ligada à superfície onde foi
aplicada:
• Natureza química x superfície de aplicação;
• Processos de aplicação.
Espessura: valor mínimo para garantir a proteção necessária e a resistência à ação do
ambiente;
Aplicabilidade e consistência: quanto menor a consistência, melhor a aplicabilidade.
Aplicabilidade: maior ou menor esforço para aplicação em condições corretas;
Secagem: capacidade de, quando aplicada em camada fina, se transformar ao fim de um certo
tempo numa película mais ou menos sólida;
• Secagem ao tato: momento em que se inicia a solidificação (ao toque, deixa marca,
mas não suja);
• Secagem superficial: superfície se solidifica, aceitando fricção moderada dos dedos;
• Secagem em profundidade: pintura se solidifica a tal ponto que a pressão do dedo
não produz qualquer efeito na pintura.
• Elasticidade e dureza: comportamento e durabilidade:
• Elasticidade: suportar deformações;
• Dureza: suportar fricção (limpeza).
• Penetração e resistência à penetração:
• Porosidade da superfície x composição da tinta;
• Capacidade da base absorver a tinta (uso de selantes).
• Durabilidade e deterioração:
• Luz solar, calor, vento, chuva, poeiras, etc.