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.

DECORAÇÃO E PROTEÇÃO

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.

aditivo

veículo

pigmento

Tinta

pigmento veículo aditivo

FixoResina

(ligante)

VolátilSolvente

(diluente)

• 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.

Pigmentos

• 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• 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.

Controle de qualidade

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.

• 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.