apostila 3 Revestimentos de superfícies com materiais não metálicos e orgânicos

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Revestimentos de superfícies com materiais não-metálicos e orgânicos 
I-TINTAS: 
1. CONCEITO DE PINTURA: o termo pintura é comumente associado ao processo de 
revestimento de uma superfície realizado com tintas. Pode ser estendido a três ramos: pintura 
artística; pintura arquitetônica e a pintura industrial, a ênfase para o nosso curso será esta 
última, pois nesse ramo uma das propriedades mais importantes é a proteção anticorrosiva. 
 Para fins de proteção anticorrosiva de estruturas metálicas ou de equipamentos, um 
esquema de pintura é composto, na maioria dos casos, por três tipos de tinta: tinta de fundo ou 
primária (primers), tinta intermediária e tinta de acabamento. 
 
 
 
 
a) Tinta de fundo ou primárias (primers): 
 - são as que contém pigmentos anticorrosivos; 
 - em geral, são foscas ou semifoscas, já que são formuladas com uma maior 
concentração volumétrica de pigmento em relação às tintas de acabamento brilhantes. Isto, de 
certa forma, torna a película mais rugosa, o que contribui para melhorara a aderência da 
demão de tinta subsequente; 
 - são as tintas responsáveis pela aderência dos esquemas de pintura aos substratos, 
pois são elas que estão em contato direto com os mesmos. 
 b) Tintas intermediárias: são tintas normalmente utilizadas nos esquemas de pintura 
com a função de aumentar a espessura do revestimento, com um menor número de demãos, 
com o objetivo de melhorar as características de proteção por barreira do mesmo. Para tal, 
estas tintas são formuladas com alto teor de sólidos a fim de poderem proporcionar altas 
espessuras por demão. 
 c) Tinta de acabamento: são tintas que têm a função de conferir a resistência química 
ao revestimento, pois são elas que estão em contato direto com o meio corrosivo. Além disso, 
são as tintas que conferem a cor final aos revestimentos por pintura. 
2. CONSTIUTINTES DAS TINTAS: As tintas são constituídas basicamente por veículo fixo, 
pigmentos, solventes (veículo volátil) e aditivos. 
 a) veículo fixo: é o constituinte ligante ou aglomerante das partículas de pigmento e o 
responsável pela continuidade e formação da película de tinta. Exemplos: óleos vegetais, 
resinas alquídicas, resinas alquídicas, resinas epóxidicas e resinas poliuretânicas. 
 b) Solventes: os solventes são substâncias puras empregadas tanto para auxiliar na 
fabricação das tintas, na solubilização da resina e no controle de viscosidade, como em sua 
aplicação. Exemplos: hidrocarbonetos alifáticos, hidrocarbonetos aromáticos, álcoois, glicóis, 
cetonas, etc. 
Tinta de fundo (Primer) 
Aço 
Tinta intermediária 
Tinta de acabamento 
 
 c) Aditivos: São compostos empregados, em pequenas concentrações, nas formulações 
das tintas com o objetivo de lhes conferir, ou às películas, determinadas características que 
sem eles seriam inexistentes, dessa forma tem-se os aditivos: secantes; anti-sedimentantes; 
antinata ou antipele; plastificantes; nivelantes; antiespumantes; agentes fixotrópicas e 
antifungos. 
 d) Pigmentos: os pigmentos são partículas sólidas, finamente divididas, insolúveis no 
veículo fixo, utilizados para se obter, entre outros objetivos, proteção anticorrosiva, cor 
opacidade, impermeabilidade e melhoria das características físicas da película. Podem ser, em 
geral, classificados em três grupos: 
 - anticorrosivos: exemplos zarcão (Pb3O4), cromato de zinco, pó de zinco, etc. 
 - opacificantes coloridos: conferem cor e opacidade à tinta. 
 - cargas ou extensores: não conferem cor nem opacidade às tintas. Apontam-se 
diversas razões para seu emprego na composição das tintas, como reduzir o custo final do 
produto; melhorar as propriedades mecânicas da película, como abrasão pela incorporação de 
quartzo (SiO2) ou óxido de alumínio (α-Al2O3), etc. 
 Exemplos: dióxido de titânio (TiO2 fabricação de tintas brancas e claras); Alumínio; 
óxidos de ferro, pó de zinco, zarcão, fosfato de zinco, etc. 
II- PROPRIEDADES DAS TINTAS E MECANISMOS DE SECAGEM E FORMAÇÃO DE PELÍCULA: 
1. Resinas/Tintas que Formam Película por Evaporação de Solventes 
 
 
 
 
 
 
a) Vinílicas: são aquelas que contem o agrupamento vinil em sua estrutura, no campo de 
proteção anticorrosiva as de maior interesse são os copolímeros obtidos a partir dos 
monômeros cloreto e acetato de vinila. Propriedades: alta resistência química a ácidos, álcalis 
e sais, muito utilizado em atmosferas agressivas. Desvantagem: baixa resistência térmica 
(T<70ºC). 
b) Acrílicas: são resinas obtidas a partir dos ácidos acrílico e metacrílico, através de reações 
químicas de esterificação. São resinas versáteis, podendo ter elevada elasticidade, ou, então, 
certos tipos podem ser tão rígidos que admitem usinagem. Devido a sua grande resistência à 
decomposição pelos raios ultravioleta, bem como resistência a óleos e graxas, quando 
Tinta líquida 
Evaporação 
de solventes 
líquida 
Película seca 
Resina 
líquida 
Pigmento Solvente 
incorporadas em formulações com outras resinas, conferem ao conjunto todas essas 
propriedades. 
c) Borracha Clorada: A borracha clorada é uma resina obtida por cloração da borracha natural 
e é obtida em pó granular branco. É solúvel em hidrocarbonetos aromáticos, ésteres, cetonas 
e solventes clorados. Como é dotada de alta força de coesão entre as moléculas, há 
necessidade da incorporação de um plastificante compatível a fim de melhorar a adesão da 
película. Propriedades: boa resistência a produtos químicos; boa resistência à umidade; baixa 
permeabilidade ao vapor d’água e são não inflamáveis (película seca). Desvantagem Sob a 
ação da radiação UV, ela possui a natural tendência de se decompor, com liberação de ácido 
clorídrico. 
d) Betume, asfaltos e alcatrão de hulha: Betumes e asfaltos, resíduos da destilação do 
petróleo, são predominantemente constituídos de hidrocarbonetos alifáticos e os alcatrões de 
hulha provenientes da destilação seca do carvão mineral são predominantemente constituídos 
de hidrocarbonetos aromáticos. O asfalto, proveniente da destilação do petróleo, sofre 
primeiro um processo de oxidação a altas temperatura, que o torna mais solúveis em 
solventes convencionais, bem como para tornar a película mais elástica. Os asfaltos e alcatrões 
apresentam como característica principal grande resistência aos agentes químicos e à água. 
Todavia, para que haja uma melhora não só quanto à adesão, mas também quanto à dureza da 
película, resinas sintéticas, tais como alquídicas ou fenólicas, são comumente incorporadas nas 
formulações. 
 Uma das combinações de maior utilização no campo da proteção anticorrosiva envolve 
a mistura de resinas betuminosas, mais precisamente o alcatrão de hulha, com resinas 
epoxídicas. Nesses caso, temos as chamadas tintas à base de alcatrão de hulha-epóxi que, 
além da excelente resistência à umidade, apresentam boas propriedades mecânicas e boa 
resistência química. São usadas em revestimentos de tubulações enterradas e revestimentos 
de estacas, de píeres de atracação, na parte sujeita à atmosfera marinha, com ótimos 
desempenhos. 
 Apesar de suas excelentes propriedades anticorrosivas, as resinas betuminosas, devido 
à sua elevada toxidade, estão tendo seu uso reduzido, sendo que, em alguns países, vêm 
sendo evitadas na composição das tintas. 
2. Resinas/Tintas que Formam Película por Oxidação : Nesse tipo de mecanismo, a formação 
da película ocorre através da reação química da resina como o oxigênio do ar. Obviamente que 
a evaporação do solvente é uma etapa importante no processo. Entretanto, a reação com o 
oxigênio do ar é fundamental para que a película se consolide e proporcione as propriedades 
físico-químicas desejadas. 
- Óleos Vegetais: os óleos vegetaistêm se destacado ao longo de toda a história da indústria 
de tintas. Nas chamadas tintas a óleo são empregados como veículo fixo único na formulação 
de tintas. Entretanto, devido a sua secagem lenta e a tendência ao amarelecimento da 
película, essas tintas estão sendo cada vez menos empregadas. A combinação de óleos 
vegetais com resinas sintéticas resulta em veículos fixos com melhores propriedades para a 
fabricação de tintas para os diversos setores da indústria. 
 As tintas a óleo, apesar dos inconvenientes citados, são produtos que conferem uma 
boa proteção anticorrosiva ao aço em atmosferas não muito agressivas, pois sua resistência 
química não é elevada. Os óleos de maior uso na indústria de tintas são o óleo de linhaça, óleo 
de tungue, óleo de soja, óleo de oiticica, óleo de coco e óleo de mamona. 
 
3. Resinas/Tintas que Formam Película através de Reação Química de Polimerização por 
Condensação à Temperatura Ambiente 
 A maioria das tintas fabricadas com resinas que possuem esse mecanismo é fornecida 
normalmente em dois ou mais componentes. Estes deverão ser misturados, por ocasião da 
aplicação da tinta, na proporção recomendada pelo fabricante, sob o risco de sofrer diversos 
inconvenientes. 
 Ao se misturar os componentes da tinta, inicia-se uma reação química entre eles e a 
viscosidade ou consistência da tinta irá aumentar gradativamente. Haverá um estágio em que 
ela não terá mais condições de ser aplicada. Uma vez misturados os componentes, para 
algumas tintas é recomendável esperar de 15 a 20 minutos antes de iniciar a aplicação das 
mesmas – este é chamado de tempo de indução. 
- Resinas epoxídicas ou epóxi: As resinas epoxídicas ou epóxi são um dos mais importantes 
veículos fixos com que se conta atualmente para um efetivo combate aos problemas de 
corrosão. Essa importância é derivada de suas boas propriedades de aderência e de resistência 
química. Além disso, apresentam alta resistência à abrasão e ao impacto. São polímeros 
obtidos por condensação e podem ser preparados com estrutura e pesos moleculares 
predeterminados, obtendo-se resinas sólidas (pesos moleculares acima de 900) e líquidas 
(pesos moleculares da ordem de 380). Elas possuem o característico grupo epoxídico: 
 
 
Uma das resinas epoxídicas de maior interesse para a fabricação de tintas anticorrosivas são 
aquelas obtidas a partir da reação química de condensação da epicloridrina com bisfenol A 
(difenil propano). 
4. Resinas/Tintas que Formam Película por Polimerização Térmica 
 Neste grupo, estão as resinas/tintas que tem a formação dada por meio do calor. 
- Silicones: As resinas de silicone são polímeros formados por átomos de silício ligados ao 
oxigênio e a grupos orgânicos (R) e possuir a seguinte estrutura: 
 
 
 
R 
H H 
R’ 
O 
C C 
R R R 
– O – Si – O – Si – O – Si – O – 
– O – Si – O – Si – O – Si – O – 
 O O O 
R R R 
 R pode ser um radical metil (CH3-) ou fenil (C6H5-). As resinas de silicone com radicais 
fenil apresentam resistência térmica superiores àquelas com radicais metil. As resinas com 
radicais metil são superiores àquelas com fenil em termos de dureza, flexibilidade, repelência à 
água, resistência química, taxa de cura e choque térmico. Muitas vezes há necessidade de se 
utilizar resinas que tenham ambos os grupos orgânicos citados, para resistir a determinadas 
condições específicas. Nestes casos, as propriedades finais dos produtos irão depender da 
quantidade relativa de cada grupo e do grau de substituição. 
III- POLÍMEROS: 
 Em muitos casos, associados à utilização de equipamentos em meios altamente 
corrosivos, indicam-se polímeros que são usados sob a forma de revestimentos ou como o 
próprio material de construção do equipamento. Entre eles, podem ser citados os silicones, os 
elastômeros, hypalon e ebonite (borracha rígida de estireno-butadieno), plásticos e plásticos 
reforçados. Os revestimentos com ebonite são bem resistentes à erosão e a meios ácidos, 
sendo usados como revestimentos internos de tanques. 
 Entre os plásticos mais usados estão o teflon, o policlorotrifluoretileno, o difluoreto de 
polivinilideno, o polietileno, o poli cloreto de vinila (PVC) e o polipropileno, que podem ser 
empregados com diferentes finalidades, como para o revestimento de tanques, tubos, 
válvulas, bombas, cabos telefônicos, etc., 
 Os polímeros apresentam algumas vantagens sobre os materiais metálicos, como peso 
reduzido, fácil transporte e instalação, resistência a solos e agentes corrosivos, flexibilidade, 
dispensam pintura e são atóxicos. Entretanto, apresentam limitações como pouca resistência à 
solventes e à temperatura. 
- O PVC que é muito utilizado sob a forma de tubos para condução de água potável , também 
apresenta grande resistência ao ácido clorídrico, daí ser usado para revestimentos em tanques 
de decapagem ácida, no entanto, é atacado por solventes orgânicos aromáticos, cetonas e 
solventes clorados. 
Quanto à temperatura, como muitos dos polímeros usados são termoplásticos, eles têm como 
fator limitante a elevação de temperatura. Para contornar tal problema tem-se o uso de 
polímeros inorgânicos ou a esses polímeros podem ser adicionados vidros, materiais 
cerâmicos, alguns metais, fibra de carbono, etc.