2 - Abraco Módulo II

7/27/2019 2 - Abraco Mdulo II

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INSPETORDE

PINTURAINDUSTRIALNVEL 1

MDULOII

ABRACO, Associao Brasileira de CorrosoAvenida Venezuela, 27 sala 414 - Rio de Janeiro RJ

[email protected] Tel 21-25161962
mailto:[email protected]:[email protected]


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INDICE

MDULO II pintura industrial.......................................................................................71. ORIGEM DA PINTURA..........................................................................................72. INTRODUO A PINTURA INDUSTRIAL..........................................................8

2.1. Importncia da Pintura Industrial.......................................................................82.2. Conceitos Bsicos/ Terminologia.......................................................................92.3. Esquemas de Pintura...........................................................................................9

3. CONSTITUINTES DE UMA TINTA COMPOSIO DAS TINTAS DAPINTURA DE MANUTENO................................................................................14

3.1. Veculos............................................................................................................163.2. Pigmento...........................................................................................................193.3. Aditivos............................................................................................................28

4. MECANISMOS DE PROTEO ANTICORROSIVA DAS TINTAS................314.1. Proteo por Barreira ou Resistncia Migrao Inica..................................314.2. Proteo por Passivao Andica.....................................................................334.3. Proteo Catdica.............................................................................................34

5. PROPRIEDADE FUNDAMENTAL DA PELCULA...........................................365.1. Ligaes Qumicas...........................................................................................365.2. Ligaes Polares...............................................................................................385.3. Aderncia Mecnica.........................................................................................405.4. Importncia da Preparao da Superfcie.........................................................41

5.5. Outras Propriedades..........................................................................................475.6. Causas das Falhas.............................................................................................476. PRINCIPAIS VECULOS FIXOS E MECANISMOS DE FORMAO DAPELCULA..................................................................................................................49

6.1. Resinas que Secam por Evaporao de Solventes ou por Deposio...............516.2. Polimerizao Trmica.....................................................................................576.3. Polimerizao a Temperatura Ambiente..........................................................586.4. Hidrlise...........................................................................................................596.5. Resinas que secam por coalescncia................................................................606.6. Solventes e Diluentes........................................................................................626.7. Resumo dos Principais Mecanismos de Formao da Pelcula........................63

7. PIGMENTOS..........................................................................................................647.1. Classificao.....................................................................................................647.2. Principais Pigmentos........................................................................................65

8. Cargas e Extensores.................................................................................................749. Resumo de Pigmentos.............................................................................................7410. PRINCIPAIS TINTAS, FAMILIARIZAO E INTERPRETAO DAS

NORMAS....................................................................................................................7510.1. Objetivos.........................................................................................................7610.2. Normas a Consultar........................................................................................7810.3. Condies Gerais............................................................................................7910.4. Condies Especficas....................................................................................80

10.5. Inspeo..........................................................................................................85ABRACO, Associao Brasileira de Corroso

Avenida Venezuela, 27 sala 414 - Rio de Janeiro [email protected] Tel 21-25161962

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10.6. Aceitao e Rejeio......................................................................................85



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LISTADE FIGURAS

Figura 1 Pintura Mural, em vermelho ocre, foi h cerca de 50.000 anos encontrada... .. .7na caverna de Font de Gamme, representando um rinoceronte.........................................7Figura 2 Esquema de Pintura Completo..........................................................................11Figura 3 Composio das tintas.......................................................................................14Figura 4 Composio entre verniz e tinta........................................................................15Figura 5 Tinta sem resina................................................................................................19Figura 6 Pelcula de tinta seca (resina + pigmento).........................................................19Figura 7 Influncia do teor de pigmento.........................................................................27Figura 8 Grfico da influencia do teor de pigmento........................................................28Figura 9 Mecanismo de proteo anticorrosiva por barreira...........................................32Figura 10 Princpio de funcionando do mecanismo de passivao andica....................33Figura 11 Princpio bsico de atuao eletroqumica do zinco no mecanismo de proteocatdica (Tinta rica em zinco com falha no revestimento e clula eletroqumicaequivalente para ilustrar o mecanismo de proteo)........................................................35Figura 12 Ilustrao esquemtica da secagem e formao da pelcula pelo mecanismode coalescncia................................................................................................................35Figura 13 Adeso qumica...............................................................................................37Figura 14 Adeso qumica por reao de condensao...................................................37Figura 15 Valncia polar ou secundria..........................................................................40Figura 16 Falha coesiva...................................................................................................45

Figura 17 Esquema do filme com grupos polares aderidos ao metal..............................47Figura 18 Falha adesiva ..................................................................................................49Figura 19 Principais componentes das tintas e vernizes..................................................50Figura 20 Ilustrao da formao da pelcula pelo mecanismo de evaporao desolventes..........................................................................................................................52Figura 21 Interao entre demos de tintas no mecanismo de evaporao de solventes 52Figura 22 Frmula estrutural do poliacrilato e do polimetacrilato..................................54Figura 23 Ilustrao do mecanismo de formao da pelcula por oxidao....................56Figura 24 Resina de silicone...........................................................................................57Figura 25 Partculas lamelares de alumnio.....................................................................66Figura 26 Aspecto tpico de um revestimento com pigmentos lamelares......................67

Figura 27 Aspecto de um revestimento com pigmento no lamelares............................68Figura 28 Aspecto das partculas do xido de ferro micceo (100x)..............................70Figura 29 Proteo do ferro conferida pelas tintas ricas em zinco em caso de falhas norevestimento.....................................................................................................................72Figura 30 Clula eletroqumica para demonstrar o mecanismo da proteo catdicaconferida pelo zinco ao ferro...........................................................................................72



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LISTADE TABELAS

Tabela 1 Classificao das tintas quanto ordem de aplicao no esquema de pintura.........................................................................................................................................12Tabela 2 Compatibilidade entre tintas..........................................................................13Tabela 3 Componentes de uma tinta.............................................................................15Tabela 4 Pigmentos coloridos utilizados nas tintas......................................................20Tabela 2.5 Relao entre o tipo de veculo fixo da tinta e o seu nome...........................51Tabela 6 Frmula estrutural do acetato e cloreto de vinila..............................................53Tabela 7 Principais mecanismos de formao da pelcula..............................................63Tabela 8 Principais caractersticas dos pigmentos..........................................................75Tabela 9 Requisitos quantitativos de uma tinta...............................................................82Tabela 10 Requisitos referentes s caractersticas de pelcula seca da tinta N-1342(Referncia PETROBRAS).............................................................................................83



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APRESENTAO

Dentre as medidas existentes para a preveno da corroso, sem nenhuma dvida, a

aplicao de revestimento para recobrimento das estruturas, isolando a estrutura do meio

corrosivo, a tcnica de maior aplicao prtica. Dentro dos diferentes tipos de revestimentos,

a pintura industrial dos equipamentos e instalaes se torna a mais importante, principalmente

no que diz respeito aos seus custos, tanto de produto como de aplicao.

Com isso, a pintura industrial e sua manuteno possuem um grande destaque no

investimento necessrio construo das unidades industriais, garantia de sua integridadeestrutural e continuidade operacional. Assim, a atividade de inspeo de pintura se torna

fundamental para o controle do processo e do produto final. Os inspetores ajudam a subsidiar

todo o processo de qualidade das fabricaes, evitando que haja um comprometimento srio

na confiabilidade do processo.



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MDULO II PINTURA INDUSTRIAL

1. ORIGEMDA PINTURA

Encontradas em gravuras que data anteriormente ao perodo Plistoceno, cerca de

100.000 anos atrs, pinturas feitas com pigmentos naturais (argila) tipo vermelho ocre.

As paredes da Caverna de DWELLERS (NE da Frana / Espanha) so decoradas com

pinturas feitas com negro de fumo alm das argilas mencionadas.

Os antigos egpcios descobriram a preparao de pigmentos sintticos no af de imitar

pedras preciosas.

Os alquimistas Paracelso e Agrcola abriram, no sculo XVI, novo captulo da Qumica

com seus mtodos experimentais e sintetizaram o amarelo Npoles (antimoniato de chumbo) e

um vidro azul que denominaram esmalte que modo originou o Azul de Cobalto, ambos

usados na pintura artstica.

Como ligantes eram empregadas diversas substncias naturais como, clara de ovo,

leos vegetais, resinas, naturais tais como breu, betume, etc.

Atualmente, a moderna qumica sintetiza a maioria dos constituintes das tintas-

pigmentos, resinas, solventes, entre outros, porm ainda so empregados materiais orgnicos

e inorgnicos-beneficiados.

Figura 1Pintura Mural, em vermelho ocre, foi h cerca de 50.000 anos encontrada

na caverna de Font de Gamme, representando um rinoceronte.



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2. INTRODUOA PINTURAINDUSTRIAL

2.1. Importnciada PinturaIndustrial

A seguir so citadas algumas justificativas que demonstram e comprovam porque a

Pintura Industrial o meio de controle da corroso mais empregado intensa e extensivamente:

Facilidades de aplicao e manuteno.

Relao custo x benefcio muito atraente.

Caracterstica singular: a Pintura Industrial o nico meio de controle da corroso que

proporciona simultaneamente o controle esttico e de sinalizao.

Eficincia no controle do tipo mais pernicioso extenso e complexo que a corroso

eletroqumica em todo seu espectro, isto : atmosfrica, solo, guas, microbiolgica,

galvnica, etc.

Vale lembrar que, esta eficincia da pintura Industrial polivalente, pois incorpora os

trs mecanismos fundamentais de controle de corroso que so: barreira fsica, inibio ou

apassivao andica e proteo catdica.

De fato, com as modernas tintas da Pintura Industrial consegue-se:

Do ponto de vista comportamental uma apresentao visual agradvel, ambiente

psicodinamicamente motivador.

Auxlio na Segurana Industrial, rpido identificao de fluidos, sinalizao,

demarcao, tintas antiderrapantes;

Impermeabilidade contra infiltrao dgua e outros lquidos;

Reduo do atrito pela diminuio da rugosidade superficial de embarcaes;

Controle bio-sanitrio via vernizes para o interior de latas de conservas, tintas anti-

mofo, tintas antiincrustantes;

Reflexorizao luminosa, com tintas refletivas com micro esferas de vidro;

Reduo das perdas por evaporao dos lquidos muitos volteis como lcool,

gasolina, etc atravs de cores claras refletivas;

Auxiliar na captao de energia solar, via tintas com cor e brilho especiais;

Isolamento eltrico, com vernizes isolantes para fios, etc;

Reduo da acstica via tinta anti-ruido muito empregada na indstria automobilista;ABRACO, Associao Brasileira de Corroso


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Tintas Especiais, como tintas descontaminveis para indstria nuclear, tintas

luminescentes, tintas indicadoras de temperatura, etc.

NOTA

i. O emprego da verba dotada adequadamente pintura resulta, sobretudo, na

valorizao de revenda de bens, sejam equipamentos, instalaes, imveis, entre

outros, significando o retorno vantajoso das despesas de custeio com a manuteno da

pintura.

2.2. ConceitosBsicos/Terminologia

TINTA toda a composio pigmentada, geralmente liquida - pastosa que ao secar,

forma um filme duro, aderente e colorido.

PINTURA a hbil tcnica de se aplicar tintas; chama-se tambm de Pintura tinta j

aplicada.

ESQUEMA DE TINTAS OU DE PINTURA refere-se simplesmente ao conjunto de tintas

especficas para um determinado fim, por exemplo, primer x e acabamento y.

SISTEMA DE PINTURA OU ESPECIFICAODE PINTURAmenciona alm do conjunto de

tintas, maior detalhamento, por exemplo: preparo de superfcie, mtodo de aplicao,

diluio bem como parmetros tipo secagem, intervalos de repintura, rendimento, etc.

2.3. Esquemasde Pintura

As tintas de manuteno so formuladas para permitirem que as estruturas e

equipamentos permaneam por grandes perodos sem corroso, e periodicamente sofram uma

manuteno, que pode ser desde um simples retoque at substituio de toda tinta velha por

outra nova. As pinturas podem ter um desempenho que, em condies favorveis, chega a

uma vida til de 20 anos ou mais. Em condies adversas, a mesma pintura poderia durar

cerca de 1 ou 2 anos. Tudo vai depender do meio ambiente e do esquema de pintura

empregado. Em certas condies, a tinta poder no ser a soluo adequada, devendo-se usar



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alternativas como materiais inorgnicos (esmaltao a fogo) ou orgnicos (ebonite, polister

reforado com fibra de vidro; poli-(cloreto de vinila) ou nylon) e revestimentos metlicos (zincos,

cobre ou alumnio).

Para se resolver o problema de corroso de um determinado equipamento, todas as

alternativas devem ser considerados no estudo.



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As tintas de manuteno industrial podem ser classificadas em:

Tintas de fundo;

Tintas intermedirias e;

Tintas de acabamento;

Na figura 2 apresentado um esquema de pintura completo, com as tintas

mencionadas sem distino do nmero de demo de cada camada.

Figura 2Esquema de Pintura Completo

a) TINTASDE FUNDOOU PRIMERS

So tintas com finalidade de promoverem aderncia do esquema ao substrato ou com

pigmentos que possuem propriedades anticorrosivas. So elas que devem ter contato direto

com a superfcie metlica aplicadas em fartas demos. Por isso, devem apresentar perfeita

aderncia ao substrato. Estas tintas no so idealizadas para resistirem sozinhas ao meio

ambiente, elas devem fazer parte de um esquema de pintura completo contendo tinta de

acabamento.

Geralmente, os primers so formulados com alto PVC e, por isso, so semibrilhantes

ou foscos. No confundir o PVC acima descrito com PVC plstico que poli-(cloreto de vinila).

Uma tinta de fundo brilhante, dependendo da natureza qumica da resina, poder trazer

problemas de aderncia de demo subseqente, dada sua superfcie muito lisa.

b) TINTASINTERMEDIRIAS

So chamadas tambm de undercoating e tie coat. Estas tintas no possuem as

mesmas propriedades das tintas de fundo anticorrosiva, mas auxiliam na barreira, dandoABRACO, Associao Brasileira de Corroso


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espessura ao sistema de pintura. So tintas mais baratas que as de fundo e acabamento e

servem como enchimento, para se aumentar a barreira.

No caso das tintas de fundo de etil silicato de zinco, o tie coat melhora a aderncia do

acabamento sobre o fundo rico em zinco e evita a formao de bolhas.

c) TINTASDE ACABAMENTO

Estas tintas so aplicadas por ltimo, e tm a funo de proteger o sistema contra o

meio ambiente e dar a cor desejada. Elas devem ser resistentes ao intemperismo, a qumicos e

ter cores estveis, pois so de grande importncia na identificao de equipamento e do

contedo de tanques e tubulaes, alm da finalidade esttica.

Geralmente, tintas que ficam expostas ao intemperismo devem ser brilhantes e ter boa

resistncia perda de cor e brilho.

Muitas vezes a tinta de acabamento aplicada diretamente sobre a tinta de fundo sem

necessidade da tinta intermediria.

A aplicao das tintas deve obedecer a um esquema previamente estudado. O

esquema planejado em funo do meio ambiente, da importncia do equipamento e da

disponibilidade de verbas para a proteo.

O esquema completo abrange: preparo da superfcie, tipo de tinta de fundo e de

acabamento, nmero de demos, espessura por demo e mtodo de aplicao.

Na tabela 1 apresentamos a classificao das tintas quanto ordem de aplicao no

esquema de pintura.

Tabela 1 Classificao das tintas quanto ordem de aplicao no esquema de pintura

ORDEM DENOMINAO FUNOESPESSURA

SECAFAIXAEMm

1

TINTASDE FUNDO:

Temporrias (Shopprimer /holdprimer)

Condicionadora de aderncia(wash-primer e primer epxi-isocianato)

Primria (primer, base ouimprimao)

- Proteger temporariamente opreparo de superfcie do ao;Otimizar as operaes depintura.

- Promover aderncia sobre ,metais no ferrosos.

- Promover proteoanticorrosiva. Podem seraplicados sobre shopprimers,

condicionadores e seladoras.

15 - 20

10 - 15

25 - 120



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INTERMEDIRIAS:Intermediria (undercoat)

Uniformizador (surfacer)

Selador (tie-coat)

- Espessar a barreiraanticorrosiva, tipo AE e/ouHB.

- Espessar a barreira com finsde melhor acabamentoesttico na repinturaautomotiva.

- Pode ser aplicado como 1demo sobre superfciesporosas como madeira e/ouconcreto ou sobre primer dezinco.

50 130

30 50

10 - 20

3

APARELHOS:

MassasMastiquesVedantes

- Nivelar irregularidades taiscomo tapar buracos, massas,frestas, fendas, etc.

- Podem ser tambmaplicados sobre o primer,porm no sobre o substratocomo 1 demo.

30 150

20 - 30

4

ACABAMENTOS:

Esmalte (Finish)

Verniz

- Demo esttica colorida eprotetora de todo o Sistema.

- Acabamentos transparentequando se quer o substratoaparente.

30 150

20 - 30

5

COMPLEMENTOS:Pastas ou ceras de Polir (Polish) - Restauradoras do brilho

original do acabamentosendo aplicadas por frico.

Aplicados emcamada finade 0,5mm eremovidos porfrico.

d) COMPATIBILIDADEENTRETINTAS

Tabela 2 Compatibilidade entre tintas

FUNDO/ INTERMEDIRIA

Alqudica Borr. Clorada Epxi "Coal tar epxi"

ACABAM

Alqudica C C C* NR

BorrachaClorada NR C C* NRABRACO, Associao Brasileira de Corroso


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ENTO Acrlica NR C** C* NR

Epxi NR NR C NRPoliuretano NR NR C NRCoal tar epxi NR NR C C

Legenda:

C: Compatvel

NR: No Recomendado

C*: com intervalo entre demos adequado

C**: No prtica normal

3. CONSTITUINTES DE UMA TINTA COMPOSIO DAS TINTAS DAPINTURADE MANUTENO

Neste curso, no temos o objetivo de transformar nossos alunos em qumicos

formuladores de tintas; no entanto, so necessrios explicaes para melhor compreenso do

tema.

Na composio de uma tinta, as diversas matrias-primas devem ser combinadas, de

maneira a formar uma suspenso homognea de minsculas partculas slidas (pigmento),

dispersas em um lquido (veculo), em presena ou no de componentes em menores

propores chamados aditivos.

Aps a aplicao em fina camada sobre uma superfcie, a tinta forma um filme que sesolidifica por mecanismos de secagem ou cura, tornando-se uma pelcula contnua e aderente

a essa superfcie.

O veculo voltil (solvente) deve ter poder de solvncia sobre o veculo no voltil

(resina) e ser perfeitamente compatvel com ele. A figura 3 abaixo apenas esquemtica, pois

solvente e resina formam uma fase nica.

Figura 3Composio das tintasABRACO, Associao Brasileira de Corroso


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O veculo no voltil (resina) o ligante ou aglomerante das partculas do pigmento.

Fazem parte tambm do ligante as resinas contidas nos Agentes de Cura e/ou Endurecedores,

chamados, s vezes, mas erroneamente de Catalisadores, nas tintas de dois componentes.

O pigmento o componente que confere cor, opacidade ou ao anticorrosiva s

tintas.

No se deve confundir pigmento com corante, pois o primeiro insolvel e o segundo

solvel no veiculo. Com o uso de corantes obtm-se vernizes coloridos (Figura 4).

Figura 4Composio entre verniz e tinta

Algumas vezes o corante utilizado em conjunto com pigmentos, para dar certa

tonalidade s tintas, principalmente nas automobilsticas metlicas.

possvel separar pigmentos de uma tinta por centrifugao ou filtrao; j os corantes

no, em virtude destes serem solveis no veiculo.

O pigmento colorido dever ter, tambm, opacidade suficiente para que o fino filme de

tinta tenha poder de cobertura, isto , impossibilite a visualizao da cor da superfcie onde

est sendo aplicado. Os pigmentos anticorrosivos usados em tintas de fundo devem ter

capacidade de inibir a corroso de metais,

Os aditivos no so essenciais, porm o seu uso melhora significativamente

determinadas caractersticas das tintas.

Cada componente das tintas ser abordado a seguir.

Tabela 3 Componentes de uma tinta

Veiculo Voltil (solvente)ABRACO, Associao Brasileira de Corroso


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No voltil (resina)

Pigmento Inerte (carga)

Ativo

ColoridoMetlicoAnticorrosivoOutros

Aditivos SecantePlastificanteAntimofoAntisedimentanteNivelanteDispersanteAntiespumante

Outros

3.1. Veculos

a) VECULOVOLTIL(SOLVENTE)

O solvente importante para a aplicao das tintas. Como exemplo, supe-se uma

tinta produzida apenas com resina e pigmento:

A resina e o pigmento, ambos em p, so misturados. Desta maneira, o produto no

poderia ser aplicado pelos mtodos convencionais por ser uma mistura de ps;

A resina um liquido muito viscoso e misturada ao pigmento formaria uma pasta,

aplicvel a obteno da viscosidade adequada a aplicao das tintas.

Chama-se convencionalmente de solvente, o veiculo voltil utilizado na fabricao da

tinta, e de diluente. O diluente tambm chamado de thinner, palavra inglesa que significa

afinador, e se refere diminuio da viscosidade.Normalmente, a tinta fornecida numa viscosidade adequada para aplicao a pincel e

rolo. Para a aplicao a resolver, geralmente necessria a adio do diluente.

A baixa viscosidade facilita a sedimentao rpida dos pigmentos com formao de

uma camada endurecida e compacta no fundo dos recipientes. Por isso, conveniente que a

tinta seja fornecida mais viscosa e diluda no momento da aplicao. Neste caso, o diluente

dever ser compatvel com o solvente e com a resina utilizada na fabricao da tinta.

Diversas propriedades das tintas so afetadas pela qualidade e quantidade de um

determinado solvente, como brilho, tempo de secagem, etc.ABRACO, Associao Brasileira de Corroso


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Os principais solventes utilizados em tintas so os seguintes:

Inorgnicos: gua usada em tintas de emulso (ltex) e de silicato inorgnico (tinta de

fundo anticorrosiva rica em zinco).

Orgnicos: So hidrocarbonetos. Dentre estes podemos destacar:

a. alifticos nafta: com curva de destilao entre 120 e 140o C;

b. aguarrs mineral: com curva de destilao entre 150 e 200o C;

c. aromticos toluol: com curva de destilao entre 107 e 112o C;

d. xilol: com curva de destilao entre 135 e 140o C.

Terpnicos: So eles:

a. aguarrs vegetal (essncia de terebintina);

b. esteres :acetato de etila, acetato de butila, de isopropila, acetato de etilglicol

(acetato de cellosolve) etc;

c. lcoois: lcool etlico, lcool butilico, lcool isopropilico, etc;

d. cetonas: acetona, metil-etil-cetona, metil-isobutil-cetona, ciclo-hexanona, etc;

e. glicois-eteres: etilglicol (cellosolve), etildiglicol (carbitol), etc.

Geralmente, em uma tinta usada uma composio de vrios solventes. Esses

solventes so utilizados de maneira que os mais volteis (ou mais leves) deixem a pelcula de

tinta rapidamente aps a aplicao, e no permitam que a tinta escorra em superfcies

verticais. Os solventes mais pesados permanecem por um tempo mais longo na pelcula,

possibilitando o nivelamento de marcas de pincel ou desaparecimento de bolhas e crateras

formadas durante a aplicao.

O diluente da laca nitrocelulose geralmente composto por lcool butilizo ou

isoproplico, acetatos de etila e butila, acetuna, xilol e outros.

O benzol (benzeno) tem uso proibido em tintas, por seu elevado grau de toxidez,

provocando leucemia. No deve ser confundido com benzina, uma mistura de naftas leves,

geralmente alifticas. Os solventes clorados, como tricloroetileno, tambm so proibidos em

tintas por serem txicos.

A seleo dos solventes, que compem a mistura, dever ser criteriosa, caso contrrio,

podero ocorrer defeitos na pintura. Por exemplo, uma mistura de dois solventes:

SolventeA: leve (pontode ebuliomais baixo)

SolventeB: pesado(pontode ebuliomais alto)



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A resina a ser utilizada solvel no solvente A e insolvel no solvente B. O solvente A

evaporar mais rapidamente e deixar na pelcula somente o solvente B, que no tem poder de

solvncia sobre a resina e, por isso, precipitar e formar cogulos ocasionando defeitos na

pintura. O formulador dever, portanto, conhecer as faixas de destilao dos solventes que ir

utilizar na tinta e seu poder de solvncia. Solventes muitos leves ocasionam defeitos como

casca de laranja e solventes pesados escorrimentos de tintas e aumentam o tempo de

secagem das mesmas.

b) VECULONO-VOLTIL(RESINA)

Para avaliar a funo e a importncia deste componente, necessrio imaginar uma

tinta sem resina. A aplicao seria feita normalmente porm, com a evaporao do solvente, as

partculas dos pigmentos ficariam soltas sobre a superfcie e seriam removidas facilmente,

como se fossem p de giz (Figura 5).



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Figura 5Tinta sem resina

Pode-se verificar como a resina importante na tinta, pois ela tem a funo de envolver

as partculas de pigmento e mant-las unidas entre si e ao substrato (substrato a base da

pintura que pode ser ao, madeira, vidro, concreto, alumnio, etc.). A resina proporciona

impermeabilidade, continuidade e flexibilidade tinta, alm da aderncia entre esta e o

substrato (Figura 6).

Figura 6Pelcula de tinta seca (resina + pigmento)

3.2. Pigmento

Os pigmentos so pequenas partculas de, em mdia, 5 m de dimetro. Em

suspenso na tinta liquida (veculo), so aglomeradas pela resina aps a secagem, formando

uma camada uniforme sobre o substrato. Os pigmentos podem ser classificados em inertes e

ativos.

a) PIGMENTOSINERTES

Os pigmentos inertes tm baixo poder de cobertura e praticamente no interferem nas

tonalidades das tintas por no possurem cor.

O emprego de pigmentos inertes se faz por duas razes: a primeira tcnica. Nas

composies de alta pigmentao (como as massas, as tintas de alta espessura HB highABRACO, Associao Brasileira de Corroso


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build e as tintas foscas), o pigmento inerte entra melhorando as caractersticas das tintas, sem

interferir de modo significativo na cor. A segunda por questo de economia, ou seja, ele

usado como enchimento, substituindo parcialmente o pigmento ativo. O custo da tinta poder,

assim, ser diminudo sem perda da qualidade.

Podem-se citar como pigmentos inertes os seguintes: carbonetos, silicatos, slicas,

sulfatos, etc.

b) PIGMENTOSATIVOS

Estes pigmentos recebem esta designao por terem uma funo bem definida dentro

da tinta. Assim, tm-se os pigmentos coloridos, anticorrosivos, especiais, etc.

B.1. PIGMENTOSCOLORIDOS

Os pigmentos coloridos devem, alm de conferir cor, ter poder de cobertura, isto ,

opacidade suficiente, para que as tintas, quando aplicadas em finas camadas, no permitem

que se possa ver a cor do fundo sobre o qual foram aplicadas. No devem ser confundidos

com corantes, que so solveis no veculo, apenas do cor a um verniz e no tem poder de

cobertura.

As cores bsicas dos pigmentos sero apresentadas a seguir, com distino, quando

possvel, entre pigmentos orgnicos e inorgnicos. A partir das cores bsicas obtm-se, por

mistura, outras cores e outras tonalidades.

Ex.: amarelo + azul = verde

Branco: O mais empregado e melhor o dixido de titnio. Tambm so usados o

xido de zinco e o litoponio

Tabela 4 Pigmentos coloridos utilizados nas tintas

COR PIGMENTOAmarelo Inorgnicos:

Os mais usados nas diversastonalidades so:- Amarelo de cromo (cromato dechumbo);- Ocre (oxido de ferro hidratado);- Amarelo de cdmio (sulfeto decdmio);- Amarelo de zinco (cromato de zinco);- Cromato bsico de zinco ou

tetroxicromato de zinco

Orgnicos:- Amarelo Hansa- Amarelo Benzidina



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Laranja Inorgnicos:- Cromato bsico de chumbo- Laranja molibdnio (cromato, sulfato e

molibidato de chumbo)

Orgnicos:- Laranja benzidina;- Laranja dinitroanilina.

Vermelho Inorgnicos:- xido de ferro;- Vermelho de molibdnio (molibidatode chumbo);- Vermelho de cdmio (seleneto decdmio).

Orgnicos:- Vermelho toluidina;- Vermelho para-red (para nitro-anilina+ B naftol);- Vermelho naftol;- Vermelho pirazolona;- Vermelho quinacridona.

Azul Inorgnicos:- Azul da Prssia (ferrocianeto frrico);- Azul ultramarino (complexo alumnio

silicato);

Orgnicos:- Azul de ftalocianina;- Azul molibidato.

Verde Inorgnicos:- Verde de cromo (azul da Prssia +amarelo de cromo);- xido de cromo verde.

Orgnicos:- Verde de ftalocianina (azul deftalocianina clorado);- Verde molibidato.

Preto Inorgnico:- xido de ferro.

Orgnicos:- Negro de fumo (carbon-black);- Grafite (tonalidade cinza).

O negro de fumo obtido da queima incompleta de hidrocarbonetos (fuligem). opigmento mais leve e de maior poder de cobertura. resistente a cidos, lcalis e luz.

B.2. PIGMENTOSMETLICOS

Alumnio:

O alumnio fornecido em duas formas: leafing e non-leafing. O leafing

apresentado na forma de partculas lamelares semelhantes a microfolhas (leaf) que flutuam

paralelamente superfcie da tinta. Esta disposio das pequenas lminas aparenta, napelcula seca da tinta, uma camada metlica continua.

O pigmento non-leafing se distribui de maneira aleatria na tinta. usado nas tintas

automobilsticas de cores metlicas, juntamente com pigmento e verniz coloridos.

Zinco:

O pigmento de zinco em p utilizado em tintas de fundo anticorrosivas. Sua

tonalidade cinza-claro. Fornece tambm proteo catdica ao ao.



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Bronze:

Os bronzes so ligas de zinco e cobre e apresentam aspecto dourado. Variando os

teores de cobre e zinco na liga obtm-se pigmento com tonalidades diferentes, desde dourado-

esverdeado at dourado-avermelhado.



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B.3. PIGMENTOSANTICORROSIVOS:

Estes pigmentos tm caractersticas inibidoras de corroso, isto , minimizam os

efeitos corrosivos do meio ambiente sobre superfcies metlicas. Os pigmentos mais

importantes so os que vm a seguir.

xidode Chumbo Zarco:

O zarco constitudo de cerca de 90 a 97% de Pb 3O4 (mnio) e o restante de PbO

(litargrio). um pigmento de cor laranja e no deve ser confundido com xido de ferro (Fe 2O3),

marrom-avermelhado, que no tem nenhuma ao anticorrosiva.

Cromatode Zinco Amarelode Zinco:

um cromato, misto de zinco e potssio de colorao amarelo-clara.

CromatoBsicode Zinco- Tetroxicromatode Zinco:

menos solvel que o cromato de zinco e sua colorao tambm amarelo-clara.

Cromatode Estrncio:

um pigmento amarelo-claro, menos solvel que o cromato de zinco. pouco utilizado

no Brasil devido ao seu alto custo. Em algumas aplicaes, como na tinta de fundo para

aeronaves, foi substitudo pelo cromato de zinco.

Cromatode Chumbo:

um pigmento laranja ou amarelo, que muitas vezes confundido com o zarco,

porm tem ao anticorrosiva muito menos efetiva.

SilicatoBsicode Chumbo:

Tambm um pigmento laranja que tem baixo poder de inibio da corroso.

Fosfatode Zinco:

um pigmento branco e atualmente vem sendo utilizado na Europa e nos EUA em

substituio ao zarco, que proibido por ser txico. No Brasil, ele foi introduzido pela ALCOA

(16 % de fosfato de zinco no pigmento). Esta sendo desenvolvidas e testadas tintas base

deste pigmento para futura aplicao como tinta de fundo. Alguns autores so de opinio queABRACO, Associao Brasileira de Corroso


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para a tinta dar bons resultados, o teor de pigmento em volume (PVC) deve ser de 33 a 35 %,

sendo que deste, 55 % deva ser fosfato de zinco.



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Plumbatode Clcio:

um pigmento branco com boa ao anticorrosiva, mais no utilizado no Brasil.

Zincoem p:

utilizado nas chamadas tintas ricas em zinco que so tintas de fundo anticorrosivas.

As pinturas com tintas ricas em zinco so referidas como galvanizao a frio.

B.4. OUTROSPIGMENTOS:

Perolados;

Pigmentos que deixam a tinta ao aspecto acetinado de prolas. Podem ser carbonatos

de chumbo ou de bismuto. O efeito obtido quando a luz incidente parte refletida e parte

refratada pelo arranjo estrutural de diversas camadas do pigmento.

Fluorescentes:

Estes pigmentos emitem radiao luminosa no aspecto visvel, enquanto esto sob a

ao de uma radiao ultravioleta.

.Fosforescente:

Estes pigmentos emitem radiaes luminosas durante um determinado perodo, aps

ter cessada a fonte excitadora (luz incidente). So geralmente constitudos por sulfetos de

zinco, de clcio, estrncio, etc.

Radioativosou luminescentes:

So pigmentos constitudos por sais de radio, trio e outros radioativos, misturados aos

pigmentos fluorescentes ou fosforescentes. No necessitam de fonte excitadora externa, como

luz, pois esta exercida pelos pigmentos radioativos. Desta forma, a luminescncia

permanente.

Antiincrustantes(Anti-Fouling)

So pigmentos utilizados em tintas que por serem venenosas no permitem que

organismos marinhos como cracas, mariscos, corais, ostras e algas venham aderir aos cascos

das embarcaes, causando problemas de aumento de peso e atrito com conseqente

diminuio da velocidade e maior consumo de combustveis. Estes pigmentos so compostosABRACO, Associao Brasileira de Corroso


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de mercrio ou de cobre como, por exemplo, o xido cuproso. Sua ao se baseia na lixiviao

dos compostos venenosos pela gua do mar, formando uma camada junto ao casco, que

impede a aderncia dos organismos vivos. A tinta vai perdendo a eficincia com o tempo e

necessrio a repintura peridica, que executada em um dique seco, onde os cascos so

raspados, limpos e finalmente pintados com um esquema anticorrosivo, utilizando como

acabamento a tinta anti incrustante.

c) INFLUNCIADO TEORDE PIGMENTO

O teor de pigmento pode interferir em diversas propriedades das tintas. Tintas com

baixo teor de pigmento so mais brilhantes, mais impermeveis, mais flexveis e menos

porosas. Por outro lado, as tintas com alto teor de pigmento so mais foscas e mais

permeveis. O teor de pigmento em volume, referido pelos fabricantes de tintas como sendo

o PVC, ou seja: Pigment Volume Content.

Na figura 7, pode-se verificar a influncia do PVC no brilho das tintas. No primeiro caso,

a tinta de baixo PVC reflete praticamente todo o feixe de luz incidente, por isso superfcie

aparenta o brilho da fonte de luz. No segundo caso, a tinta de alto PVC apresenta inmeras

partculas dos pigmentos sobressaindo na superfcie, o que faz com que o feixe de luz

incidente seja refletido em vrias direes, e o brilho da fonte de luz chegue fraco vista do

observador.



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Figura 7 Influncia do teor de pigmento

Quando se trata de tintas de fundo anticorrosivas, o teor de pigmento deve ser alto,

para que os pigmentos inibidores de corroso tenham sua ao mais edificante. o caso das

tintas ricas em zinco.

As tintas de acabamento devem ser formuladas com PVC prximo ao CPVC teor

crtico de pigmento em volume, ou seja, Critical Pigment Volume Content.

Na figura 8, pode-se verificar a influncia do teor de pigmento nas seguintes

propriedades das tintas: brilho, permeabilidade, tendncia formao de bolhas e de ferrugem.

Na figura pode-se observar, por exemplo, que quanto maior o teor de pigmento mais permevel

a tinta e maior a tendncia formao de ferrugem no ao, sobre o qual a tinta foi aplicada.



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Figura 8 Grfico da influencia do teor de pigmento

3.3. Aditivos

Uma tinta pode ser produzida sem aditivos, porm, fazendo uma comparao com aculinria, os aditivos seriam os temperos. Os pratos podem ser preparados sem temperos

porm com eles ficam mais saborosos.

Os aditivos melhoram certas propriedades das tintas, e o seu uso deve ser criterioso,

pois a adio incorreta ou em teores exagerados pode trazer problemas s tintas.

Os principais aditivos para tintas so os que vm a seguir.

Antinata:

Evitam a formao de uma pele ou nata na superfcie, quando a tinta ainda se encontrana embalagem. Esta formao mais comum em tintas que secam por oxidao, como as

leo e as alqudicas.

Estes aditivos, chamados de antioxidantes, so constitudos principalmente, por

cetoximas e alguns fenis substitudos. Devem ser volteis, abandonando a tinta durante a

secagem, para no interferir na cura da mesma.

Secante:



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Atuam como catalisador de secagem nas pelculas de tintas que secam por oxidao.

So naftenatos ou octoatos de cobalto, mangans, chumbo, clcio, ferro, zinco, etc.

Os secantes, base de chumbo, atuam no interior da pelcula, os de cobalto, na

superfcie e os zincos, mantm a pelcula permevel ao oxignio e com isso facilitam a ao

dos de chumbo.

Plastificante:

So geralmente leos vegetais no secativos, produtos qumicos de alto ponto de

ebulio e polmeros resinosos, que atuam como lubrificantes entre as molculas de polmeros

rgidos, possibilitando que estes passem a ter melhor flexibilidade. Os principais leos vegetais

no secativos so: leo de soja, coco e mamona.

Os produtos qumicos de alto ponto de ebulio so: ftalatos (dibutil, dioctil, difenil, etc),

sebacatos (dibutil, etc) e fosfatos (tricesil, trifenil, etc).

Os polmeros resinosos so produtos no secativos de baixo peso molecular. Ex:

resinas alqudicas formuladas base de cidos polibsicos esterificados com lcoois

polihdricos, como glicerina e etileno glicol.

Com o tempo, alguns plastificantes podem migrar para a superfcie da pelcula, por

ao de calor, absoro de umidade ou outros mecanismos, tornando a mesma dura e

quebradia. Por isso, importante a escolha de plastificantes mais estveis, para se garantir

uma pelcula flexvel, com longa vida til. No devem ser adicionados indiscriminadamente,

pois interferem na dureza, no tempo de secagem e na resistncia umidade de uma tinta.

Antimofo:

Estes aditivos so adicionados, principalmente, em tintas base de gua para evitarem

a putrefao, enquanto se encontram na embalagem, e o bolor quanto j encontram aplicados

em ambientes midos.

O xido de zinco tem ao antimofo, porm limitada. Geralmente, so usados sais

organomercuriais, fenis substitudos e seus alcalinos. O uso destes aditivos deve ser

criterioso, pois so venenosas sade humana.



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Anti-sedimentante:

um composto que atua sobre as partculas dos pigmentos produzindo um gel coloidal

que diminui a tendncia sedimentao, e caso esta ocorra, impedem a formao de um

sedimento duro e compacto. Os anti-sedimentantes agem como lubrificante entre as partculas

dos pigmentos e tornam fcil a redisperso, mesmo que a tinta fique armazenada por muito

tempo.

Os estearatos de alumnio servem para esta finalidade. O uso indiscriminado pode

causar problemas na dureza e secagem das pelculas.

Nivelante:

So produtos tensoativos que interferem na tenso superficial das tintas, melhorando o

espalhamento e provocando o desaparecimento das marcas deixadas pelas cerdas dos pincis

e bolhas de ar, enquanto a tinta ainda est lquida.

Dispersante

Estes aditivos so produtos tensoativos, que facilitam tanto a fabricao da tinta como

a aplicao. Na fabricao, auxilia a disperso dos pigmentos, pois melhora a molhabilidade

(umedecimento) das partculas, facilitando a disperso de aglomerados, distribuindo-as

uniformemente no meio, tornando a suspenso mais homognea. Na aplicao, diminui a

tenso superficial da tinta, melhorando sua aderncia ao substrato.

Antiespumante:

Ao contrrio dos tensoativos, estes aditivos aumentam a tenso superficial, diminuindo

a formao de espuma na fabricao e na aplicao das tintas.

A espuma causada pelas bolhas de ar introduzidas durante a agitao das tintas.

Os produtos mais utilizados so base de silicones. O excesso deste aditivo poder

causar problemas na aplicao. A tinta no ficar uniformemente distribuda e aparecero

manchas na superfcie. Este defeito, poder ser aproveitado como efeito, desde que bem

utilizado, obtendo-se as chamadas tintas marteladas.

Agentetixotrpico:

Este aditivo utilizado em tintas de alta espessura (HB High build). O efeito da

tixotropia (diminuio da viscosidade com a agitao e retorno viscosidade original aps

cessar a agitao) importante para a aplicao das tintas em superfcies verticais, pois, aps



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a aplicao, a tinta readquire a viscosidade original, no permitindo escorrimento ou

descaimento. Os produtos utilizados so: carboxi-metil-celulose, etil-celulose, bentonita, etc.

O uso dos aditivos base de celulose pode tornar a tinta mais susceptvel umidade e

ao ataque de fungos.

4. MECANISMOSDE PROTEOANTICORROSIVADASTINTAS

Entende-se como mecanismo de proteo anticorrosiva das tintas ou sistemas de

pintura, a forma pela qual estes so capazes de proteger o substrato em geral contra

corroso. O mecanismo atuante num determinado sistema de pintura depende essencialmente

do tipo da tinta de fundo ou primrio (primer), ou seja, aquela que est em contato direto com

a superfcie metlica. Em relao a tinta de fundo, trs fatores so importante para definir o

mecanismo de proteo anticorrosiva.

Tipo de veculo fixo;

Tipo de pigmentos;

Interao qumica pigmento-veculo fixo.

Tomando-se como base estes fatores, existem trs mecanismos bsicos pelos quais as

tintas podem proteger os substratos ferrosos contra a corroso: proteo por barreira,

passivao andica e proteo catdica.

4.1. Proteopor Barreira ou Resistncia MigraoInica

Neste tipo de proteo o sistema de pintura possuindo espessura, impermeabilidade e

tintas adequadas isolam o substrato metlico a ser protegido do meio corrosivo, conforme

ilustrado na Figura 9.



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Figura 9 Mecanismo de proteo anticorrosiva por barreira



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No mecanismo de proteo anticorrosiva por barreira as tintas de fundo no contm

pigmentos capazes de funcionar como inibidores de corroso. Portanto, importante saber que

neste tipo de mecanismo a eficcia ou desempenho da proteo anticorrosiva, conferido por

um sistema de pintura, funo da:

Espessura do sistema de pintura;

Compatibilidade e resistncia das tintas ao meio corrosivo;

Impermeabilidade do sistema de pintura aos agentes corrosivos.

Cabe ressaltar ainda que, para este tipo de proteo quanto mais impermevel for o

sistema de pintura penetrao de umidade e dos ons agressivos, tais como cloretos (Cl -) e

sulfatos (SO4-2) melhor ser o seu desempenho anticorrosivo.

4.2. Proteopor PassivaoAndica

Este tipo de proteo envolve a utilizao de tintas contendo pigmentos com

caractersticas bsicas ou com uma determinada solubilidade capaz de, na presena de gua e

oxignio, fornecer substncias com propriedades inibidoras de corroso. Neste caso, ocorre a

formao de uma camada passiva de xidos de ferro, os quais so estveis, aderentes e

pouco permeveis, impedindo assim a passagem do metal para a forma inica. A Figura 10

mostra de forma esquemtica este tipo de proteo anticorrosiva.

Figura 10 Princpio de funcionando do mecanismo de passivao andica



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Os pigmentos mais comuns que atuam pelo mecanismo de passivao andica so: o

zarco (Pb3O4 ou 2PbO2), cromato de zinco (4ZnO.K2O.CrO3.3H2O) e fosfato de zinco

(Zn3(PO4)2.2H2O). Os mecanismos pelos quais estes pigmentos atuam no processo de

passivao andica sero descritos a seguir:

a) CROMATODE ZINCO

Em realidade o cromato de zinco utilizado nas tintas anticorrosivas como inibidor de

corroso um cromato misto de zinco e potssio, que por sua vez possui uma solubilidade em

gua de 1,1g de CrO3/L.

A passivao andica conferida pelo cromato de zinco atribuda a sua relativa

solubilidade, que conduz a liberao do on cromato (CrO 4-2), o qual um excelente inibidor

andico de corroso.

O filme da camada passiva, neste caso, constitudo por uma mistura de Fe 2O3 e

Cr2O3. O mecanismo proposto por alguns pesquisadores para esta reao o seguinte:

2 Fe + 2 CrO4-2 + 2 H2O Fe2O3 + Cr2O3 + 4 OH-

b) FOSFATODE ZINCO[ Zn3(PO4)2 . xH2O ; x = 2 a 4 ]

O fosfato de zinco um pigmento relativamente novo e o seu mecanismo de proteo

anticorrosiva ainda no est perfeitamente estabelecido. Entretanto, alguns conceitos tericos

tem sido divulgados a respeito dos mecanismos de proteo anticorrosiva mais provveis do

fosfato de zinco. Alguns autores citam que o principio bsico de atuao deste pigmento o

mesmo atribudo ao zarco, ou seja, na presena de leo de linhaa ou outros leos vegetais

h formao de sabes metlicos de zinco, os quais na presena de gua e oxignio sofrem

ciso dando origem a uma gama de produtos inibidores de corroso.

Um outro principio de atuao atribudo a este pigmento por outros autores que na

presena de umidade ocorre a hidrlise do fosfato de zinco liberando cido fosfrico, o qual

forma uma camada de fosfato de ferro nas reas andicas capaz de melhorar

substancialmente a proteo anticorrosiva.

4.3. ProteoCatdica



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Neste tipo de proteo anticorrosiva utilizam-se tintas contendo pigmentos metlicos,

andicos em relao ao ferro, em suas composies e em concentraes elevadas no filme

seco, de modo a permitir um perfeito contato eltrico com a superfcie ferrosa. Atualmente o

nico pigmento utilizado neste tipo de proteo o zinco metlico em p. As tintas fabricadas

com elevado teor deste pigmento so conhecidas como tintas ricas em zinco.

O mecanismo de atuao do zinco baseia-se no fato deste metal ser, na maioria dos

eletrlitos, andico em relao ao ferro. Portanto, quando ambos estiverem ligados

eletricamente, na presena de um eletrlito, o zinco se corroer enquanto que o ferro ficar

protegido. Uma das grandes vantagens da utilizao de tintas ricas em zinco que, no caso de

haver uma falha no revestimento de zinco, o ferro estar protegido se tivermos a presena de

um eletrlito. A figura 11 mostra esquematicamente a atuao eletroqumica do zinco no

mecanismo de proteo catdica conferido pelas tintas ricas em zinco.

Figura 11 Princpio bsico de atuao eletroqumica do zinco no mecanismo de proteo catdica (Tinta rica em zinco

com falha no revestimento e clula eletroqumica equivalente para ilustrar o mecanismo de proteo)

Figura 12 Ilustrao esquemtica da secagem e formao da pelcula pelo mecanismo de coalescncia



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5. PROPRIEDADEFUNDAMENTALDA PELCULA

Neste captulo trataremos dos fundamentos da adeso e coeso. Como conseqncia,

teremos que falar sobre tratamento de superfcies, falhas, etc.

Adeso a chave determinante da performance dos revestimentos protetivos sobre

superfcies metlicas. No havendo adeso, o revestimento meramente um filme sobre uma

superfcie, como um lenol de plstico sobre uma placa. J com uma adeso adequada, um

revestimento pode tomar muito das caractersticas fsicas do substrato o que, quando

adicionado s suas prprias boas propriedades, faz uma superfcie produtiva permanente. As

removveis so de uma famlia completamente diferente. Neste caso, adeso no desejada

porque o revestimento designado para uma proteo temporria, usualmente para prevenir

danos mecnicos em trnsito desde o ponto de aplicao at o ponto de utilizao. Sem

adeso, uma pintura temporria ela temporariamente apenas evitar que a gua contate

superfcie, ou resistir aos agentes qumicos danosos ou a uma atmosfera martima ou evitar

mudanas mecnicas.

Uma das duas chaves para obter uma boa adeso a preparao da superfcie. A

outra chave a atrao entre o revestimento e o substrato. Sem estas duas propriedades, a

tinta como uma lona sobre um barco sem cordas para fix-las ela voar ao sabor da brisa.

Existem trs tipos fundamentais de ligaes adesivas:

Ligaes Qumicas;

Ligaes Polares;

Ligaes Mecnicas.

Normalmente, dois tipos destas ligaes adesivas dependem tanto do substrato como

da pintura. O substrato pode fornecer tanto adeso mecnica como pontos onde a pintura pode

se ligar quimicamente ou por atrao polar. A constituio da tinta fornece as condies

qumicas que atraem a superfcie sob a mesma.

5.1. LigaesQumicas

Indubitavelmente esta a mais efetiva. Ocorre quando a tinta e a superfcie reagem

entre si formando uma verdadeira ligao qumica. Sob tais condies, a adeso da pintura ABRACO, Associao Brasileira de Corroso


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excelente. Uma das ligaes qumicas mais comuns aquela do revestimento inorgnico de

zinco de ao. Neste caso existe uma ligao do oxignio da matriz do silicato do revestimento

inorgnica a um tono de ferro na superfcie metlica. A figura 13 mostra esta reao como

sendo uma ligao qumica primria.

Figura 13 Adeso qumica

Esta ligao qumica tambm chamada ligao de valncia primria, e possvel

que as molculas epxi de um revestimento epoxdico possam estar ligadas superfcie

metlica atravs de grupos hidrxidos do metal, por reao de condensao. Tal possvel

reao mostrada na figura 14.

Figura 14 Adeso qumica por reao de condensao



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Outro exemplo desse tipo de ligao o caso de Wash-Primer. Segundo sunderland

este tipo de tinta em cuja posio encontramos polivinil butriral, cromato bsico de zinco, cido

fosfrico e lcool etlico, formam um quelato com o substrato quando aplicado em espessuras

adequadas

Lamentavelmente adeso qumica no o tipo mais comum de ligao usualmente

encontrado em pinturas. Se todas as tintas apresentassem adeso qumica no teramos o

infortnio e os quebra-cabeas de perda de aderncia de esquemas. Por outro lado, os

mistrios que envolvem a fenomenologia de tinta e esquema no teriam o prazer to grande

que apresenta a pesquisa do conhecer mais.

A adeso de muitos revestimentos por ligao polar ou valncia secundria. Esse

tipo de ligao muito mais comum que as reaes qumicas descritas.

5.2. LigaesPolares

Ligao polar uma atrao de grupos polares nas molculas da resina e grupos

polares nos substratos. Um bom exemplo disso foi mostrado durante o desenvolvimento das

resinas vinlicas.

As resinas, cloreto de vinila-acetato de vinila possuam adeso s superfcies

metlicas, mas quando aplicadas como um filme elas eram essencialmente pinturas

removveis. Porm, quando uma pequena quantidade de cido maleico saturado foi

polimerizado dentro da molcula, os grupamentos cidos fortemente polares formados criaram

uma excelente adeso das superfcies polmero / metais (e outras).

A excelncia da aderncia do epxi pode ter sua origem nos grupos hidroxila e outros

que esto incorporados na sua molcula. Aminas, amidas e uretanos possuem grupos polares.

Desaforadamente, ligaes polares somente so possveis quando o revestimento orgnico e a

superfcie metlica esto suficientemente perto um do outro para as ligaes serem

estabelecidas. Encontramos isto muito bem relatado no Corrosion and Preparation of Mettallic

Surfaces for Painting. (Veremos o quo importante a limpeza do substrato para que a

adeso venha a existir).

A adeso apenas possvel quando os dois grupos de atrao se aproximam a uma

mnima distncia para que o fenmeno acontea. Por exemplo, a fora de uma atrao de

valncia secundria aumenta a uma relao proporcional sexta potncia da distncia

intermolecular, mas no se tornar efetiva at que esta distncia seja menor do que 5A.

Observamos, portanto, a importncia de superfcies limpas, bem preparadas, na obteno deABRACO, Associao Brasileira de Corroso


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uma boa aderncia. Gros de sujeira, poeiras, ou at mesmo pelculas no monomoculares de

leo so consideravelmente de uma espessura bem maior do que 5A e efetivamente vo

anular toda aderncia (vemos a importncia da no contaminao do substrato). Todo um

trabalho pode ser posto fora por um simples engorduramento de manuseio. Sendo algumas

vezes difcil diagnosticar o porqu, depois que o esquema ou tinta apresentou falta de

aderncia.



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Figura 15 Valncia polar ou secundria

A figura 15 um diagrama de ligao de valncia secundria de um revestimento

hidroxilado aos grupos hidroxila de uma superfcie metlica por meio de ponte de hidrognio. O

conceito de ligao polar est tambm, relatado de uma maneira um pouco diferente noHANDBOOK of surface Preparation.

As foras adesivas e coesivas so uma combinao de foras mecnicas e qumicas

(ou moleculares); Foras mecnicas resultam do intertravamento das molculas ou polmeros

com as asperezas da superfcie do substrato, partculas de pigmento ou carga, e com as

prprias cadeias de polmero: as foras qumicas ou moleculares incluem foras eletrostticas,

foras de Van Der Wall e foras inicas. Estas esto relacionadas com os locais positivos e

negativos que existem sobre todas as superfcies e em todas as molculas. Suficientes

alinhamentos de locais carregados contrariamente resultam em fortes foras coesivas eadesivas de atrao. Tais foras operam na formao de filme de revestimento superficiais e

afetam o balano adeso-coeso.

5.3. AdernciaMecnica



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modo que a tinta primria tenha estreito contato com estes locais e, desta forma,

desenvolver a mxima adeso polar.

A preparao da superfcie aumenta a rea superficial por incremento da rugosidade

superficial. O propsito disto aumentar a quantidade da rea superficial exposta por

unidade de rea real incrementando desta forma a aderncia superficial efetiva.

Removendo a contaminao e incrementando desta forma a aderncia superficial

efetiva. Removendo a contaminao e aumentando a rea superficial, muitos locais

reativos adicionais na superfcie metlica so expostos. Fornecendo uma oportunidade

aumentada para ligaes qumicas ou de valncia secundria ocorrerem. Neste caso, a

adeso mecnica da pintura tambm melhorada, assim como o so as adeses

qumicas ou polares mesma superfcie.

Como vimos, a quantidade de contaminao no substrato faz uma diferena

substancial nas caractersticas adesivas da pintura de alta performance. Os primeiros sistemas

de pintura a leo, que eram aplicados trincha e que eram veculos altamente penetrantes, de

baixo peso molecular, eram capazes de acomodar muito mais contaminao na superfcie do

que os atuais de alta performance, pintura de alto peso molecular. Por causa de seu maior

tamanho de molcula, existe muito menos oportunidade para materiais de alto peso molecular

serem trabalhados dentro de alguma contaminao, mesmo por meios mecnicos, tais como

trincha. Isto tambm enfatiza a necessidade de uma preparao de superfcie adequada.

NACE e SSPC estabeleceram especificaes para limpeza de superfcie metlica e a

efetividade deste sistema decresce com a quantidade de contaminao deixada na superfcie.

Em outras palavras, uma superfcie jateada ao metal branco teria a melhor oportunidade para

adeso, uma vez que, teria nmero de locais de ligao disponveis para a pintura. Jateamento

ao metal quase branco fornece quase a mesma superfcie, uma vez que, a quantidade de

contaminao deixada em tal superfcie extremamente pequena. Jateamento comercial deixa

alguma contaminao na superfcie, e como tal, existe alguma porcentagem a menos de rea

para ligaes ocorrerem. Jateamento ligeiro, o chamado bruhs, deixa uma quantidade

substancial de contaminao na superfcie, por esta razo, novamente reduziria

substancialmente a possibilidade de adeso tanto qumica como polar.

Por outro lado, a decapagem cida fornece uma superfcie metlica limpa que permite

aos locais no ao liso estarem abertos para adeso qumica e polar. Porm, uma superfcie

decapada no rugosa, por isso a rea superficial ser reduzida em se comparando a uma

rea jateada

O tratamento mecnico da superfcie deixa uma quantidade ainda maior de

contaminao na superfcie e por causa disso, menos oportunidades para ligaes adequadasABRACO, Associao Brasileira de Corroso


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de materiais de alta performance. Como evidncia da efetividade dos vrios mtodos de

preparao de superfcie citados, segundo C.G. Munger, trabalho realizado pela NACE T-6H-

15 de grande importncia. Segundo Munger, esta a nica srie de teste conhecida por ele,

a qual fornece dados experimentais que do algumas evidncias conclusivas da correlao da

contaminao sobre uma superfcie e seu efeito na vida de um sistema de pintura.

Uma classificao geral de aderncia de oito tipos de superfcies pintadas indicou que

aquelas que foram jateadas ao metal branco eram os melhores, quase branco em segundo e

jateamento comercial em terceiro. Decapagem cida no foi includa nesta srie, de modo que

sua colocao no foi avaliada. Todos os outros mtodos de tratamento de superfcie foram

substancialmente menos efetivos que os trs primeiros.

Vrios trabalhos foram executados para demonstrar que a performance de uma mesma

tinta est intimamente ligada ao preparo de superfcies. Um dos trabalhos mostra a aplicao

de um sistema vinlico sobre painis jateados, enferrujados e com carepa de laminao. Eles

foram expostos 9 (nove) anos em atmosfera martima. Como previsto, o painel com adequado

preparo apresentou pequena corroso aps 9 anos. O painel enferrujado e com a carepa

mostraram substancial corroso e desprendimento sob o filme.

A importncia da preparao de superfcie vital para uma proteo de alta

performance duradoura. Que preparo de superfcie imprescindvel para adeso no uma

idia particularmente recente. J. C. Hudson do British Iron and Steel Pesearch Association

fizeram uma srie de estudos de preparao de superfcie, os quais foram realizados

anteriormente ao desenvolvimento das tintas de alta performance mais altamente resistente.

Os resultados que Hudson indicaram os benefcios contidos por uma superfcie limpa. Em um

destes estudos usando duas demos de zarco e duas demos de tinta xido de ferro, a

superfcie jateada e pintada apresentou um resultado ao intemperismo cinco vezes maior do

que ao mesmo esquema pintado em painis escovados aps sofrer intemperismo. Isto

demonstra o velho preceito da indstria de tintas, que uma superfcie adequadamente tratada

incrementar a vida do esquema, seja baseado em tintas de famlia das alqudicas ou as das

famlias nobres tais como vinlica, epoxdica, etc.

a) COMENTRIOI

Existem no mercado brasileiro e estrangeiro tintas para serem aplicadas em substratos

que apresentam corroso. Este anunciado milagre da tecnologia moderna, no resiste a um

criterioso exame de performance, e todos os trabalhos que at o presente momento temos, a

propaganda maior do que a verdade cientfica.



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Existem tintas desenvolvidas para serem aplicadas sobre substratos no muito bem

tratados. Estas tintas de uma tecnologia moderna que apresentam, em alguns casos, uma

performance razovel mesmo no havendo tratamento adequado. Mas, estas mesmas tintas

apresentaro uma performance muito melhor se aplicadas sobre superfcies que tiveram

adequado tratamento.

Se alguma falha da pintura pode ser considerada boa a do tipo coesivo prefervel.

Isto pode tambm ser levado a um ponto sem retorno, ou outras palavras, ao ponto onde a

pintura teria pouca ou nenhuma fora coesiva e seria por isso apenas um aglomerado macio na

superfcie. O ideal ter-se uma pintura formulada de tal forma que seja firme e durvel. Porm,

quando ocorrer falha, prefervel que ocorra dentro do revestimento deixando parte do mesmo

na superfcie, do que haver falhado na interface entre o substrato e a pintura. Este tipo de falha

demonstrado na figura 16.



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Figura 16 Falha coesiva

Existe um terceiro tipo de falha onde o substrato flexvel e no possui fora coesiva,

de modo que o substrato quebra quando a pintura removida. Isto no raro. Dois fenmenos

so logo reconhecidos:

Revestimento epxi sobre concreto tem causado, freqentemente, falhas deste tipo.

Revestimentos sobre fosfatizao que, por qualquer razo, no tenham aderncia ao

ao.

Claro, que nos casos citados acima, no h falha da adeso do revestimento. Por

sorte, sobre superfcies de ao, defeitos deste tipo nunca ocorrem.

Um teste que demonstra estes trs tipos de falhas o Microtest Adhesion Tester,

onde um cilindro de metal preso superfcie do revestimento e ento uma trao aplicada

ao dollie metlico at que a pintura seja puxada do substrato. Este teste uma medida da

adeso da pintura ao substrato. Porm, normalmente reconhecido que a fora da ligao

indica por este teste:

A fora de coeso interna, quando o revestimento quebra no seu interior, deixando

alguma tinta em ambas as superfcies,

A resistncia do substrato onde ele pode quebrar sem romper a fora adesiva

A fora de desfolhamento da pintura quando ela vem completamente livre do substrato.

Existem diversos tipos de adeso relacionados com falhas de pintura, porm, os trs

principais tipos so: undersutting, empolamento e delaminao entre demos. gua oABRACO, Associao Brasileira de Corroso


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principal material que causa este tipo de falhas. Tem-se como verdade por muitos anos que a

umidade passar atravs de um revestimento orgnico a uma velocidade que est relacionada

a sua taxa de transferncia de vapor dgua especfica. Todas as pinturas possuem uma e

aquelas com a menor taxa sero as ltimas a terem dificuldades de adeso. Qual o efeito da

gua na ligao adesiva? ( nosso ponto de vista que o real entendimento deste fenmeno,

sabendo fazer a correlao com os outros fenmenos, leva ao profissional a um maior

entendimento ao mundo da tecnologia dos revestimentos orgnicos). Com uma ligao qumica

onde a pintura est realmente reagida com a superfcie, existe pouco ou nenhum problema da

gua desprender a tinta. Por outro lado, onde a fora de valncia secundria a principal

adeso, gua tende a penetrar pintura. Se a ligao de valncia fraca, a gua tender a

quebrar a ligao mudando a relao polar tinta e empolar. O mesmo tipo de reao ocorre

quando h delaminao entre demos. Neste caso, onde uma demo est ligada outra, por

razo de contaminao da superfcie ou por insolubilidade superficial , a gua penetra na

interface entre as duas demos e desprende qualquer ligao de valncia secundria que

pudesse haver. Isto leva a que as duas superfcies se separem.

b) COMENTRIOII

Imaginemos um esquema de quatro demos de um sistema epoxdico. A aderncia da

primeira demo se concretiza pela fenomenologia antes descrita. A segunda demo em funo

de seu intervalo haver uma total interao, ou seja, se a segunda demo penetrando nesta, e

fazendo como se fosse uma nica demo. Da mesma forma, a terceira demo sobre a

segunda, e a quarta demo sobre a terceira. Desta forma, teremos uma total internao do

sistema como se fosse uma s demo. (Lanamos mo da palavra INTERNAO por achar,

que a que melhor transmite o fenmeno).

c) RESUMO

Aderncia a chave para a performance de revestimento sobre superfcie metlica.

Preparao de superfcie a chave para aderncia: Preparao da superfcie fornece o

mtodo pelo qual uma superfcie / metlica pode ser tratada para uma pintura. Quando tal

superfcie fornece acesso aos pontos reativos necessrios para uma boa adeso, as pinturas

de alta performance de hoje so efetivas, mesmo sob as condies mais corrosivas.



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5.5. OutrasPropriedades

As abordagens conjuntas da impermeabilidade e da reduo do movimento inico

ficam justificadas, pois so coadjuvantes, isto , a impermeabilidade do filme impedir tanto a

movimentao inica na prpria tinta, intrnseca ao filme, bem como a tendncia de ionizao

do metal pela penetrao do eletrlito e outros agentes corrosivos, enfim mantendo a

integridade do estado metlico, sem oxidantes formados pelo processo de jateamento, pode

ser visto que o nmero de locais polares aumentado substancialmente (figura 17).

Se fizermos testes com diferentes tintas usando um painel jateado e outro no, em

testes de gua seja do mar ou da bica, os resultados obtidos com ao jateado tero uma

adeso sumamente superior aps o teste que aquelas que no o foram.

Figura 17 Esquema do filme com grupos polares aderidos ao metal

5.6. Causasdas Falhas

Como uma generalizao pode-se dizer que as tintas falham na relao direta na sua

adeso superfcie. As propriedades fsicas de um revestimento tambm influenciam sua

tendncia a aderir. Existem duas relaes de forcas que possuem influncia sobre isso: as

foras adesivas e coesivas de uma pintura. A fora adesiva Foi razoavelmente bem estudada.

A fora coesiva e a ligao dentro da pintura e em si que mantm a tinta, juntam como umaABRACO, Associao Brasileira de Corroso


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entidade. Para a melhor adeso, a fora adesiva do revestimento deve ser maior que a fora

suficiente no interior do filme, forte, pode ter fora suficiente no interior do filme de modo de

quebrar a ligao adesiva ao substrato e desfolhar da superfcie. Por outro lado, se a fora

coesiva menor que a fora adesiva, ento a pintura quebrar dentro dela mesmo, deixando

parte da tinta na superfcie e parte removida.



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Figura 18 Falha adesiva

6. PRINCIPAIS VECULOS FIXOS E MECANISMOS DE FORMAO DAPELCULA

Como j foi descrito anteriormente, uma tinta lquida formada pelos seguintes

componentes: veculo fixo (aglutinante), pigmento, solvente (veculo voltil) e aditivo. As tintas

em p so totalmente isentas de solventes, enquanto que os vernizes so produtos isentos depigmentos. Tanto os vernizes como as tintas em p contm os demais componentes das tintas

lquidas, conforme mostrado esquematicamente na figura 19.



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Figura 19 Principais componentes das tintas e vernizes



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Do ponto de vista funcional, todos estes componentes so importantes na composio

das tintas, pois cada um deles possui funes especficas dentro das mesmas. A escolha

adequada, bem como o balano estequiomtrico dos componentes, so fatores de grande

importncia para se obter tintas de boa qualidade.

O veiculo fixo o ligante ou aglomerante das partculas do pigmento, responsvel pela

formao da pelcula e conseqentemente pelas propriedades fsico-qumicas da mesma. Em

realidade, o veculo fixo uma resina de natureza orgnica ou inorgnica, de uma forma geral

quem define o tipo de mecanismo de secagem ou formao das pelculas e o nome da tinta.

Em outras palavras, o nome da tinta corresponde ao tipo de resina presente na composio da

mesma, o que exemplificado na tabela 5.

Tabela 2.5 Relao entre o tipo de veculo fixo da tinta e o seu nome

NOMEDA TINTA TIPODE VECULOFIXOTinta alqudica Resina alqudicaTinta acrlica Resina acrlica

Abordaremos, a seguir, as propriedades tcnicas das principais resinas de interesse

geral para a fabricao de tintas, bem como os mecanismos de formao das pelculas.

Entende-se como mecanismo de secagem ou formao das pelculas ao processo pelo

qual uma tinta lquida, aps a sua aplicao, se converte num filme slido s propriedades

desejadas.

importante ressaltar mais uma vez que o mecanismo de formao da pelcula

definido pelo tipo de resina presente na tinta. Por esta razo, ser apresentada a seguir a

descrio das principais resinas, agrupadas em funo do mecanismo de secagem.

6.1. Resinasque Secampor Evaporaode Solventesou por Deposio

As resinas pertencentes a este grupo constituem as tintas denominadas lacas. Neste

mecanismo, a formao da pelcula ocorre pela simples evaporao dos solventes presentes

na tinta lquida. Portanto, a pelcula s se forma porque o solvente se evapora. A figura 20

ilustra de forma esquemtica este mecanismo.



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Figura 20 Ilustrao da formao da pelcula pelo mecanismo de evaporao de solventes

O inconveniente das tintas que secam por este mecanismo a fraca resistncia

solventes, pois as pelculas podem ser re-dissolvidas mesmo aps a secagem completa das

mesmas. Entretanto, possuem vantagens importantes, por exemplo: no necessitam ser

removidas totalmente ou lixadas superficialmente para a aplicao de uma nova demo de

tinta, desde que a superfcie esteja isenta de gorduras, pois o solvente da demo posterior

agir sobre a anterior, o que concorrer para se obter uma interpenetrao das demos. Isto

propiciar uma aderncia perfeita entre as demos de tintas, conforme ilustrado na figura 21.

Figura 21 Interao entre demos de tintas no mecanismo de evaporao de solventes

a) NITROCELULOSE

um produto obtido pela reao do cido ntrico, na presena de cido sulfrico, com o

linter de algodo (celulose). A reao de nitrao pode ser conduzida em diversos graus,

resultando em produtos com diferentes caractersticas de solubilidade, peso molecular,

viscosidade e flexibilidade.



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Estas resinas no so utilizadas sozinhas na fabricao de tintas, pois necessitam ser

plastificadas. Por isso, so utilizadas em conjunto com plastificantes ou resinas alqudicas

secativas ou no secativas, etc.

As tintas base de nitrocelulose possuem uma secagem muito rpida e por isso so

utilizadas na repintura de automveis, pintura de objetos industriais, brinquedos e outros.

b) RESINASVINLICAS

As resinas vinlicas de interesse geral para a fabricao de tintas anticorrosivas, so

copolmeros de cloreto e acetato de vinila. A frmula estrutural destes monmeros

apresentada na tabela 6.

Tabela 6 Frmula estrutural do acetato e cloreto de vinila

Nomedo monmero Frmulaestruturaldo monmeroAcetato de vinila CH2 = CH COOCH3Cloreto de vinila CH2 = CH Cl

O polmero do acetato de vinila o poli (acetato de vinila) conhecido como PVA e o

polmero do cloreto de vinila o poli (cloreto de vinila) conhecido como PVC.

A relao entre o cloreto de vinila e o acetato de vinila determina as propriedades

gerais da resina. O aumento na concentrao de acetato incrementa a sua solubilidade

permitindo trabalhar com teores de slidos mais altos. Entretanto, dureza e resistncia qumica

ficam prejudicadas.

As tintas vinlicas formadas por cloreto e acetato de vinila destacam-se por sua elevada

resistncia qumica, principalmente em meios cidos. Entretanto, a exemplo da borracha

clorada, possuem baixa resistncia trmica e tm tendncia ao amarelecimento e ao gizamento

(chalking) quando expostas ao intemperismo natural.

O Polivinil Butiral (PVB) um outro tipo de resina vinlica, a qual obtida da reao

entre um lcool vinlico e um aldedo. Esta resina utilizada nas chamadas tintas wash-

primers s quais tm a funo de promover a aderncia de sistemas de pintura sobre

superfcies de ao galvanizado e alumnio. Os wash-primers so produtos fornecidos em dois

componentes A e B. Normalmente o componente A contm a resina vinlica (PVB),

tetroxicromato de zinco e lcoois e o componente B uma soluo alcolica de cido fosfrico.

Estes dois componentes so misturados por ocasio da aplicao em propores adequadas

indicados pelo fabricante. A adeso sobre as superfcies de ao galvanizado obtida atravs



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de uma reao envolvendo: o cido fosfrico, o tetroxicromato de zinco e o zinco da superfcie

metlica.

Aps esta reao obtm-se ento um filme firmemente aderido superfcie metlica.

Estes produtos (wash-primers) so aplicados com espessura seca compreendida entre 8 e

15m. Valores elevados da espessura prejudicam sensivelmente a aderncia da pelcula ao

substrato metlico.

c) RESINASACRLICAS

As resinas acrlicas so polmeros obtidos a partir de monmeros de steres dos

cidos acrlico e metacrlico. Os polmeros acrlicos mais utilizados na indstria de tintas so os

poliacrilatos e polim

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