Materiais de Construção
Tintas e Vernizes
Introdução
• Histórico:– Carvão e giz;– Terra colorida com água;– Resinas, gorduras, ceras (naturais)
• Histórico:– Séculos XV e XVI: óleos vegetais e Vernizes a base de resinas;– Séculos XVIII e XIX: primeiras fábricas de tintas;– Século XX: grande desenvolvimento com aplicações de proteção dos materiais
além da aplicação artística (indústria química e de polímeros);– A parti de 1930: resinas (tintas de esmalte);– Década de 50: tintas plásticas (economia, toxicidade, segurança, limpeza).
• Atualmente:– Água em lugar de solventes orgânicos;– Tintas em pó (menos tóxicas);
• Evolução dos métodos de aplicação:– Pincel, rolo, imersão, eletrodeposição, centrifugação, pistola.
DECORAÇÃO E PROTEÇÃO
Tintas e Vernizes• Definição: mistura estável de uma parte sólida (que forma a película
aderente à superfície a ser pintada) em um componente volátil (água ou solventes orgânicos). Uma terceira parte denominada aditivos, embora representando uma pequena percentagem da composição, é responsável pela obtenção de propriedades importantes tanto nas tintas quanto no revestimento.– Verniz: composição não pigmentada líquida, pastosa ou sólida que, quando
aplicada em camada fina sobre uma superfície apropriada no estado em que é fornecida ou após diluição, é convertível, ao fim de certo tempo, numa película sólida, contínua, transparente ou translúcida e mais ou menos dura.
Matérias primas e constituintes
• Formulação de uma tinta: objetivo de aplicação e condições ambientais:– Suporte em que se aplica;– Modo de aplicação;– Condições de secagem;– Condições de exposição.
• Constituição básica das tintas:– Pigmentos e cargas (constituintes pigmentários);– Veículo fixo (Constituintes formadores da película);– Veículo volátil (constituintes líquidos) – solventes e diluentes;– Aditivos – secantes, plastificantes, etc.
aditivo
veículo
pigmento
Tinta
pigmento veículo aditivo
FixoResina
(ligante)
VolátilSolvente
(diluente)
• Pigmentos: substância sólida, em geral finamente dividida, praticamente insolúvel no veículo, usada na preparação das tintas com o fim de lhes conferir cor e opacidade ou certas características especiais.• Principais propriedades:
• Opacidade;• Poder corante;• Finura e propriedade de suspensão;• Estabilidade à luz;• Estabilidade ao calor;• Estabilidade aos agentes de corrosão ou propriedades anti-
corrosivas;• Poder de absorção de óleo.
Pigmentos
• É responsável também:• Propriedades mecânicas, de brilho, resistência aos
produtos químicos e ao envelhecimento ( em menor escala).
• Essas características são variável:– Teor de pigmento varia de 5% a 80%;– Requisitos pretendidos: equilíbrio entre o teor de
pigmento e o teor dos outros constituintes.
• Classificação dos pigmentos:– Orgânicos (vegetais e animais);– Inorgânicos (terras coloridas).
• Quanto a natureza química:– Metálicos: constituídos por pós metálicos (alumínio, cobre,
zinco);– Inorgânicos: incombustíveis e insensíveis ao calor (dióxido de
titânio e óxido de zinco);– Orgânicos: cadeias de C e H, sensíveis à temperatura e
combustíveis ( vermelho de totuídina e amarelo de benzidina)
• Quanto ao processo de obtenção:– Naturais: a partir de produtos naturais por processos de
moagem e peneiração (terras, metais, dióxido metálico);– Sintéticos: reação química a partir de compostos orgânicos e
inorgânicos (ftalocianina de cobre).
• Pigmentos mais comuns:– Pigmentos brancos (dióxido de titânio, litopone, branco
de zinco, de antimônio, de chumbo e branco fixo);– Pigmentos amarelos (amarelos de cromo, de óxido de
ferro, de zinco, de cádmio e pigmentos orgânicos);– Pigmentos azuis (azul da Prússia, de Paris, de cobalto,
de ultramira, de ftalocianina );– Pigmentos verdes (inorgânicos e orgânicos);– Pigmentos vermelhos (óxidos vermelhos de ferro,
chumbo e cádmio);– Pigmentos castanhos (terras coloridas);– Pigmentos pretos.
Carga
• Cargas: substância inorgânica sob a forma de partículas mais ou menos finas, de fraco poder de cobertura, de fraco poder de cobertura, insolúvel nos veículos, empregada como constituinte de tintas com o fim de lhes modificar determinadas propriedades.• Função:
• Facilitar a fabricação e aplicação;• Melhorar a qualidade e durabilidade;• Aumentar a impermeabilidade e elasticidade;• Melhor isolamento (térmico, acústico, fogo, antiderrapante);• Melhor conservação.
• Utilizadas por razões de ordem técnica e econômicas;• Têm fraco poder corante.
• Classificação das cargas:– Naturais (barita, calcite, dolomite, calino, limonite, mica,
amianto, talco, sílica);– Artificiais (sílicas artificiais, sulfato de bário precipitado).
Veículo fixo
• Ligante, aglutinante ou veículo fixo é um conjunto de componentes das tintas, vernizes ou produtos similares que permitem a formação da película sólida.• Função:
• Fixar e manter ligadas as partículas de pigmento no filme de tinta seca;
• Adesão e secagem;• Durabilidade;• Resistência química e mecânica;
• Constituição:• Óleos;• Resinas naturais, artificiais ou sintéticas;• Silicatos inorgânicos;• Produtos betuminosos.
Óleos• Substância líquida e de aspecto viscoso à temperatura ambiente, de origem vegetal,
animal ou mineral, podendo apresentar estruturas químicas muito diversas.• Tintas oleosas:
• De origem orgânica vegetal;• Forma película quando exposta ao ar em camada fina;• Mais ou menos dura e elástica;• Óleo de linhaça, “Tung” , soja ou “Tall”;
• Propriedades a analisar:• Cor, fluidez, odor;• Massa específica;• Índice de saponificação e iodo.
Resinas• Substância orgânica sólida, semi-sólida ou líquida, amorfa, termo-plástica, ou termo-
endurecível, má condutora de eletricidade, em geral insolúvel em água, mas solúvel em certos solventes orgânicos.• Resinas naturais:
• Resina termo-plástica de origem vegetal ou animal;• Pouco utilizadas atualmente;
• Resinas artificiais: provenientes de uma modificação química.• Constituição:
• oleoresinosas;• Celulósicas;• Borracha clorada;• Resinas alquídicas modificadas.
• Resinas sintéticas: resultantes de reações químicas controladas a partir de substâncias perfeitamente definidas que não possuem caráter de resinas.• Maior utilização atualmente, pois permite melhorias de durabilidade, resistência,
etc;• Sem constituintes naturais;• Principais resinas: vinículas, acrílicas, estireno-butadieno, poliestireno, amínicas,
alquídicas, fenólicas, poliester, poliuretano e silicone;• Esmaltes sintéticos: resinas alquídicas (1930) – grande durabilidade.
Veículo volátil• Evapora durante o processo de secagem:• Reduz a viscosidade e facilita a aplicação;• Confere homogeneidade à película;• Melhora a adesão.
• Constituída por solventes e diluentes:• Água, trepanos, hidrocarbonetos, solventes
oxigenados (alcoóis), solventes clorados (cloreto de metileno).
Aditivos• Substâncias eventualmente incorporadas, em pequena percentagem,
com o fim de alterar acentuadamente determinadas características.• Produtos líquidos, viscosos ou sólidos pulverulentos;• Solúveis nos veículos.
Processo de fabricação• Pesagem das matérias primas;• Dispersão dos pigmentos;• Diluição;• Afinação da cor;• Ajuste da viscosidade e outras propriedades.
• Dispersão dos pigmentos;• Pigmentos e cargas em pó são dispersados na solução de resina;• Processo físico de separação das partículas dos pigmentos que são
revestidos com a resina;• Resina: estabiliza a dispersão e evita a re-agregação;• Equipamentos de dispersão: Moinhos de bolas; contínuos, agitadores
de alta velocidade (depende do tipo de tinta a ser fabricada);• Resultado: mistura extremamente concentrada de pigmento, resina e
solvente;• Grau de moagem é definido em função do tipo de tinta a ser fabricada.
• Diluição:• Mistura da moagem com mais resinas, solventes e
aditivos.• Afinação da cor:• Ajuste da viscosidade e outras propriedades:• Adição de diluente.
Controle de qualidade
Propriedades dos produtos de pintura e dos filmes de tinta
• Opacidade: poder de dissipar o aspecto e a cor de uma superfície;
• Poder de cobertura: peso e área que a tinta pode cobrir;• Acabamento: impressão visual e propriedades ópticas
(lacagem, brilho, uniformidade e limpeza);• Lacagem: capacidade de uma tinta recém aplicada de
eliminar as deformações das superfícies;• Brilho: capacidade que possui uma pintura de refletir os
raios luminosos;• Uniformidade: regularidade existente sob o ponto de vista
da cor, lisura e brilho da superfície;• Limpeza: ausência de partículas ou elementos estranhos,
que podem ser desagradáveis a qualquer observador.
• Cor: fenômeno luminoso:• Tom: posição da cor em relação ao espectro solar;• Pureza: que indica ou não a presença de radiações complementares da cor principal;• Claridade: quantidade de luz branca emitida conjuntamente com radiações coloridas.
• Estabilidade: as tintas são instáveis:• Adesão: capacidade de depois de seca a pintura se manter ligada à superfície onde foi
aplicada:• Natureza química x superfície de aplicação;• Processos de aplicação.
• Espessura: valor mínimo para garantir a proteção necessária e a resistência à ação do ambiente;
• Aplicabilidade e consistência: quanto menor a consistência, melhor a aplicabilidade. Aplicabilidade: maior ou menor esforço para aplicação em condições corretas;
• Secagem: capacidade de, quando aplicada em camada fina, se transformar ao fim de um certo tempo numa película mais ou menos sólida;
• Secagem ao tato: momento em que se inicia a solidificação (ao toque, deixa marca, mas não suja);
• Secagem superficial: superfície se solidifica, aceitando fricção moderada dos dedos;• Secagem em profundidade: pintura se solidifica a tal ponto que a pressão do dedo
não produz qualquer efeito na pintura.
• Elasticidade e dureza: comportamento e durabilidade:• Elasticidade: suportar deformações;• Dureza: suportar fricção (limpeza).
• Penetração e resistência à penetração: • Porosidade da superfície x composição da tinta;• Capacidade da base absorver a tinta (uso de selantes).
• Durabilidade e deterioração:• Luz solar, calor, vento, chuva, poeiras, etc.