Tintas e vernizes (1)

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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
Fixo
Resina
(ligante)
Volátil
Solvente
(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 tintapode 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.