Estudo Reológico de Tinta para acabamento interior e exterior de paredes residenciais.

Terceira Aula Prática: 
 
Estudo Reológico de Tinta para acabamento 
interior e exterior de paredes residenciais. 
 
 
 
Disciplina: Ciência e Tecnologia de Polímeros. 
Prof. Dr Alex da Silva Sirqueira. 
Aluna: Hellen Regina Oliveira de Almeida. 
Seropédica, 21 de setembro de 2018. 
 
 
Campus Seropédica. 
Mestrado em Engenharia Química 
Ciencia e 
Tecnologia de 
polímeros 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Tinta é uma composição líquida, geralmente viscosa, constituída de um 
ou mais pigmentos dispersos em um aglomerante líquido que, ao sofrer um 
processo de cura quando estendida em película fina, forma um filme opaco e 
aderente ao substrato. Esse filme tem a finalidade de proteger e embelezar 
as superfícies. (TRAMONTIM, 2005) 
As tintas são fabricadas utilizando-se quatro grupos de matérias-primas: 
solventes, resinas, pigmentos e aditivos. 
Os Solventes são compostos totalmente voláteis que devem possuir 
ação de solvência, ou seja, a capacidade de dissolver outros materiais, sem 
alterar suas propriedades químicas. Após secagem ou cura completa da tinta 
os solventes devem ter deixado totalmente a película. Assim, os solventes 
auxiliam na fabricação e na aplicação da tinta, mas não tem participação na 
sua vida útil. (TRAMONTIM, 2005; CASTRO, 2009) 
A resina é a parte não-volátil da tinta, que serve para aglomerar as 
partículas de pigmentos. Antigamente as resinas eram a base de compostos 
naturais, vegetais ou animais. Hoje em dia são obtidas através da indústria 
química ou petroquímica por meio de reações complexas, originando 
polímeros que conferem às tintas propriedades de resistência e durabilidade 
muito superiores às antigas. (TRAMONTIM, 2005; CASTRO, 2009) 
Os pigmentos são partículas extremamente pequenas e totalmente não-
voláteis, pois se trata de materiais sólidos microdivididos. São divididos em 
pigmentos orgânicos e inorgânicos. Sendo que, pigmentos orgânicos, são 
substâncias orgânicas, corantes insolúveis no meio em que estão sendo 
utilizadas. Todos os pigmentos orgânicos apresentam na sua estrutura 
química grupamentos chamados cromóforos, que são os responsáveis pela 
cor. Apresentam ainda grupamentos chamados auxocromos que são aqueles 
que modificam e/ou intensificam as propriedades de cor como a intensidade, 
a tonalidade e a limpeza. Já os pigmentos inorgânicos, são considerados 
todos os pigmentos brancos, cargas e uma grande faixa de pigmentos 
coloridos, sintéticos ou naturais, de classe química de compostos inorgânicos. 
(TRAMONTIM, 2005; CASTRO, 2009) 
Os aditivos são substância que, adicionada às tintas, proporciona 
características especiais às mesmas ou melhorias nas suas propriedades. 
Tendo influência significativamente na manufatura, estabilidade, 
aplicabilidade, qualidade e aspecto do filme aplicado. (TRAMONTIM, 2005; 
CASTRO, 2009) 
O entendimento e o controlo das propriedades reológicas é fundamental 
em processos, na fabricação e manuseamento de uma grande variedade de 
materiais, desde borrachas, plásticos, alimentos, cosméticos e tintas. 
(OLIVEIRA, 2008) 
Mesmo os conhecimentos de reologia sendo datados desde o século 
XVII, por Newton e Hooke, somente em 1929, com o surgimento da Sociedade 
de Reologia e o interesse no comportamento mecânico de matérias industriais 
que passaram a ser estudados pela física, mecânica e matemática, que se viu 
a necessidade do estudo da reologia. Em 1929, Bingham definiu a palavra 
reologia como o estudo da deformação e fluxo da matéria, sendo derivada dos 
vocabulários gregos rheo = deformação e logia = ciência ou estudo. Portanto, 
reologia é a ciência que estuda como a matéria se deforma ou escoa quando 
está submetida a esforços originados por forças externas. 
Seu estudo contribuiu muito para esclarecer ideias a respeito da 
natureza de sistemas coloidais. Entre as quais se discutem a viscosidade de 
soluções e dispersões diluídas, o fluxo não-newtoniano, e as propriedades 
viscoelásticas de sistemas semissólidos. (TRAMONTIM, 2005) 
A viscosidade é a propriedade reológica mais comumente conhecida, a 
viscosidade de um material no estado líquido pode ser verificada pela menor 
ou maior resistência que o mesmo tem de forças mecânicas que provoca o 
escoamento. Os componentes utilizados nas tintas (pigmentos, resinas, 
aditivos e solventes) têm efeito direto na viscosidade de uma tinta. 
(FERNADES; FILHO, 2015) 
Os fluidos dividem-se em ideais e reais. Os ideais são os que possuem 
viscosidade igual a zero e são hipotéticos. Num escoamento ideal não existem 
tensões cisalhantes. Os fluidos reais são divididos em newtonianos e não-
newtonianos, sendo estes últimos divididos em três classes: os independentes 
do tempo, os dependentes do tempo, e os viscoelásticos, conforme 
demostrado na Figura 1. 
Figura 1 - Classificação dos Fluidos segundo seu comportamento reológico. 
 
Fonte: http://www.setor1.com.br/analises/reologia/cla_ssi.htm 
 
 Fluidos newtonianos, ou seja, que respeite as Leis de Newton são 
sistemas que alteram a viscosidade de acordo com a pressão ou temperatura. 
No entanto, sua viscosidade é inalterada quando submetida à taxa e tensões 
de cisalhamento, sendo assim, nomeada de viscosidade absoluta. 
(FERNADES; FILHO, 2015) 
Porem existem materiais que, sob escoamento dirigido por 
cisalhamento, apresentam comportamento distinto do previsto por Newton. 
Um fluido é dito não-newtoniano quando a relação entre a tensão e a taxa de 
cisalhamento não é linear. Neste caso, uma viscosidade, denominada 
viscosidade aparente, é obtida para cada taxa de cisalhamento considerada. 
Quando o assunto é tinta, estes são líquidos que na maioria dos casos 
apresentam comportamento não newtoniano. (FERNANDES; FILHO, 2015) 
Estes fluidos, em geral, encontram-se divididos em três grupos, 
classificados de acordo com o seu comportamento: 
• fluidos independentes do tempo - são aqueles cuja viscosidade 
depende somente da taxa de cisalhamento; 
• fluidos dependentes do tempo - a viscosidade depende não só da taxa, 
mas também do tempo de cisalhamento; 
• fluidos viscoelásticos - apresentam características tanto de sólidos 
(elasticidade) quanto de líquidos (viscosidade) e exibem uma recuperação 
elástica parcial após a deformação. 
No caso das tintas, seu comportamento é dependente do tempo. Ou 
seja, os fluidos que possuem este tipo de comportamento apresentam 
propriedades que variam, além da tensão de cisalhamento, com o tempo de 
aplicação desta tensão, para uma velociade de cisalhamento constante. Este 
grupo pode ser subdividido em: 
i- Tixotrópicos: Esta classe de fluidos tem sua viscosidade diminuída com 
o tempo de aplicação da tensão de cisalhamento, voltando a ficar mais 
viscosos com quando esta cessa. 
ii- Reopéticos: Já este tipo de fluido apresenta um comportamento inverso 
ao dos tixotrópicos. Desta forma, a viscosidade destes fluidos aumenta 
com o tempo de aplicação da tensão, retornando à viscosidade inicial 
quando esta força cessa. 
A figura 2 mostra um resumo dos comportamentos reológicos variáveis 
com a taxa de cisalhamento vistos até agora e suas misturas com os 
comportamentos reológicos variáveis com o tempo. 
A tixotropia é muito importante na indústria de tintas, pois deseja-se que 
a tinta escorra somente enquanto está sendo aplicada ao substrato (alta taxa 
de cisalhamento), e imediatamente após a aplicação para proporcionar o 
nivelamento, devendo recuperar a estrutura tão logo cesse o trabalho de 
transferência. (FELTRIN, 2004) 
Em sua condição de uso, as tintas normalmente apresentam-se com 
baixa viscosidade, estando em tal situação, prontas a umectar os espaços 
vazios entre as cerdas