aula13 tinta

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Revestimentos de Proteção

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA

Professor:

Nelson Medeiros de Lima Filho

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1. Conceito

Defini-se como sendo toda composição aplicada,

geralmente em forma líquida ou pastosa, para formar um

filme sobre superfícies metálicas e não metálicas.

Propriedades principais:

-

coesão entre seus constituintes

_{coesão entre seus constituintes}

- aderência ao substrato.

(3)

2. Teoria dos Revestimentos de Proteção

A função principal do revestimento é prevenir o começo da

corrosão.

Em geral, todos os filmes plásticos, naturais ou artificiais,

permitem a passagem de ar e umidade.

Tipos de proteção pela pintura

Retardamento do movimento iônico por barreira física: ocorre o

retardamento dos íons que tentam penetrar ou penetram no

filme.

Pigmentos Inibidores ou Protetores: esses são quimicamente

reativos com o substrato de aço.

(4)

-

Tintas Arquiteturais: produtos filmógenos decorativas e

impermeabilizantes;

- Tintas Industriais: proteção anti-corrosiva dos equipamentos

metálicos.

Um ponto comum: passam de um filme líquido para um filme

sólido. Esta transformação faz-se de diferentes mecanismos

conforme o tipo de resina.

As resinas são também chamadas de LIGANTES e quando

dissolvidas em solvente formam o veículo da tinta.

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TINTAS COM LIGANTE TERMOPLÁSTICO

Neste grupo estão reunidas as resinas sintéticas ou naturais- Neste grupo estão reunidas as resinas sintéticas ou naturais- constituídas por polímeros lineares termoplásticos. Formam filmes pela constituídas por polímeros lineares termoplásticos. Formam filmes pela

evaporação dos solventes. evaporação dos solventes.

a) Não aquosas- utilizam solventes orgânicos

a) Não aquosas- utilizam solventes orgânicos.. - secam fisicamente

- secam fisicamente - rápida secagem - rápida secagem

- formação de filme reversível. - formação de filme reversível.

Desvantagem

Desvantagem: não se prestam ao revestimento interno de tanques cuja : não se prestam ao revestimento interno de tanques cuja carga seja um solvente. E não devem ser aplicados a rolo ou trancha. carga seja um solvente. E não devem ser aplicados a rolo ou trancha.

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Vantagem

: não exigem intervalo máximo para aderência.

-

Aplicáveis mesmo a baixa temperatura

_{Aplicáveis mesmo a baixa temperatura}

: basta que haja

ventilação para mobilidade do solvente;

-

Boa resistência ao uso

_{Boa resistência ao uso}

: filmes flexíveis e resistentes as ações

climáticas.

Excetuando-se

as

betuminosas

que

são

climáticas.

Excetuando-se

as

betuminosas

que

são

fotodegradáveis;

-

Filme insaponificável

_{Filme insaponificável}

: ausência de substâncias graxas, os filmes

são resistentes a álcalis;

--

Termoplásticos

: significa que tendem a amolecer com o calor

(T > 60°) e endurecer com o frio.

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Resinas desse grupo de tintas:

-

Betuminosas (alcatrão, piche e asfalto);

_{Betuminosas (alcatrão, piche e asfalto);}

-

Borracha clorada;

_{Borracha clorada;}

-

Vinílicas;

_Vinílicas;

-

Acrílicas;

_Acrílicas;

-

Vinil-acrílicas;

_{Vinil-acrílicas;}

- Celulósicas

(8)

b)

Aquosas, utilizam água como solvente

.

As termoplásticas aquosas apresentam a resina sob forma de

emulsão desprezível em água como o látex. Após a aplicação, as

partículas da fase dispersa começam a se unir (coalescência).

-

Tintas com ligante oleoso e que formam seus filmes pela

_{Tintas com ligante oleoso e que formam seus filmes pela}

absorção de oxigênio do ar

.

Tintas a óleos vegetais secativas tais como óleo de linhaça;

-C=C--C=C-

I II I

H H

-C -

C--C - C-

I II I

H H

O

I II I

-

O

+ O

(9)

Polimerização:

-C -

C--C - C-

I II I

H H

O

I II I

-

O

+

→

I

-

C

I II

-C -

C--C - C-

I II I

H H

O

I II I

O

C

-- C --

I II I

C -

I I I I

H

C

-- C --

I I I I

H

- C - C

I II I

H H

= C C

-= C - C -

I II I

H H

I I I I

(10)

TINTAS A BASE DE RESINAS ALQUIDICAS

Caracterizam-se por: Caracterizam-se por:

-Secar por absorção de oxigênio do ar, isto é, após a evaporação física _{Secar por absorção de oxigênio do ar, isto é, após a evaporação física} do solvente, é necessário que sofra uma reação química (oxidação por do solvente, é necessário que sofra uma reação química (oxidação por

exemplo); exemplo);

-Apresentam ligantes de alta viscosidade, tem pouca penetração em _{Apresentam ligantes de alta viscosidade, tem pouca penetração em} substratos porosos;

substratos porosos;

-Formam filme irreversível, após curado, o filme é insolúvel nos seus _{Formam filme irreversível, após curado, o filme é insolúvel nos seus} solventes;

solventes;

-Formam filme saponificável - devido a presença de óleo vegetal na _{Formam filme saponificável - devido a presença de óleo vegetal na} composição da resina alquidica, seus filmes são sensíveis a álcalis e composição da resina alquidica, seus filmes são sensíveis a álcalis e

sais alcalinos; sais alcalinos;

- Resistência em geral é apenas regular. - Resistência em geral é apenas regular.

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Fazem parte desse grupo as seguintes resinas:

-

a óleo;

_{a óleo;}

-

alquidicas;

_alquidicas;

-

alquidicas modificadas;

_{alquidicas modificadas;}

-

ésteres de epoxi;

_{ésteres de epoxi;}

- óleos uretânicos.

(12)

Os revestimentos pertencentes a este grupo caracterizam-se por

exibir

as mais elevadas resistências físico-químicas

:

- Curam pela reação química entre dois componentes, sem

absorver oxigênio do ar; Ex: Poliamidas endurecem as resinas

epoxídicas;

- São termo-rígidas, a cura é influenciada pela temperatura;

- Rápida secagem;

- Filme insolúvel: não são removidos com solventes;

- Possíveis de aplicar com filmes espessos;

- Formuláveis em composição sem solventes, geralmente sob

forma de massas como epoxi, ou líquidos pastosos, como os

poliésteres.

TINTAS QUE CURAM (SECAM) POR REAÇÃO

QUÍMICA ENTRE DOIS COMPONENTES

(13)

Pertencem a este grupo os revestimentos à base das

seguintes resinas:

-

epoxi;

_epoxi;

-

epoxi-alcatrão;

_{epoxi-alcatrão;}

-

epoxi-fenólica;

_{epoxi-fenólica;}

-

poliuretano;

_poliuretano;

- poliesteres.

R - C - C- R’

I II I

H H

O

Grupamento epoxi Grupamento epoxi São sólidas MM>900 São sólidas MM>900 São líquidas MM>380 São líquidas MM>380

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TINTAS QUE CURAM A ALTA TEMPERATURA

De uma maneira geral a secagem é influenciada pelo aspecto De uma maneira geral a secagem é influenciada pelo aspecto termodinâmico. Exemplo: a resina de silicone que exige um nível termodinâmico. Exemplo: a resina de silicone que exige um nível termodinâmico da ordem de exposição por uma hora a 200°C para termodinâmico da ordem de exposição por uma hora a 200°C para

passar da forma termoplástica à termo-rígida. passar da forma termoplástica à termo-rígida.

(15)

Quanto a funcionalidade genérica

Quanto a funcionalidade genérica::

- Primers temporários ou provisórios: dar maior velocidade a um fluxo de _{Primers temporários ou provisórios: dar maior velocidade a um fluxo de} fabricação tem rápida secagem, mas são temporários;

fabricação tem rápida secagem, mas são temporários;

- Primers condicionadores de aderência: aplicados como primeira mão;Primers condicionadores de aderência: aplicados como primeira mão; - Primers anticorrosivos ;_{Primers anticorrosivos ;}

- Massas ou mastiques: composições pastosas para nivelar;Massas ou mastiques: composições pastosas para nivelar;

- Intermediários ou surfacers: conferir ao sistema uma espessura elevada _{Intermediários ou surfacers: conferir ao sistema uma espessura elevada} de barreira física;

de barreira física;

- Acabamentos, esmaltes ou lacas;Acabamentos, esmaltes ou lacas;

- Agentes de cura : reagir com a resina contida na base. Ex : Poliamidas, - Agentes de cura : reagir com a resina contida na base. Ex : Poliamidas, poliaminas ;

poliaminas ;

- Catalisadores ou aceleradores de cura : peróxidos e sais orgânicos. - Catalisadores ou aceleradores de cura : peróxidos e sais orgânicos.

(16)

(17)

RESINA

RESINA - constituinte que caracteriza um revestimento seja pelo seu - constituinte que caracteriza um revestimento seja pelo seu mecanismo de formação do filme, seja por suas características mecanismo de formação do filme, seja por suas características físico-químicas. Elas podem ser de origem natural como as betuminosas e o químicas. Elas podem ser de origem natural como as betuminosas e o breu ou sintéticas como as acrílicas e epoxi. As resinas têm função de breu ou sintéticas como as acrílicas e epoxi. As resinas têm função de

aglutinação dos pigmentos. aglutinação dos pigmentos.

SOLVENTES

SOLVENTES - são misturas de substâncias líquidas e voláteis que - são misturas de substâncias líquidas e voláteis que reduzem a viscosidade dos revestimentos.

reduzem a viscosidade dos revestimentos.

PIGMENTOS

PIGMENTOS - são sólidos pulverulentos (finamente divididos) insolúveis - são sólidos pulverulentos (finamente divididos) insolúveis nos veículos, destinados a dar cor, opacidade, propriedades mecânicas, nos veículos, destinados a dar cor, opacidade, propriedades mecânicas,

propriedades anti-corrosivas. propriedades anti-corrosivas.

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Pigmentos de melhor poder de cobertura usados nas tintas de

acabamento

acabamento::

COR PIGMENTOS

Branca Dióxido de titânio

Amarela Amarelo cromo, Cromato de chumbo, Ocre (óxido amarelo de ferro)

Azul Azul de Ftalocianina, Azul da Prússia Laranja Laranja cromo, Laranja de molibidato Verde Verde de Ftalocianina, Verde de cromo

Vermelha Óxido de ferro, vermelho de molibidato, de cádmio, vermelho toluidina, vermelho cinquásia e outros

Violeta Violeta cinquásia, Violeta paliogem Preta Negro de carbono, Óxido de ferro negro

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Pigmentos anti-corrosivos

Pigmentos anti-corrosivos::

Zarcão

Zarcão - compostos de óxido vermelho de chumbo (Pb - compostos de óxido vermelho de chumbo (Pb₃₃OO₄₄) e pequena ) e pequena percentagem de (2 a 15 %) de litargério (PbO), é um dos pigmentos mais percentagem de (2 a 15 %) de litargério (PbO), é um dos pigmentos mais

antigos. antigos.

Sua atuação deve-se à formação de um sabão co o ácido azelaico Sua atuação deve-se à formação de um sabão co o ácido azelaico (presente em óleos), que é um inibidor. O zarcão deve ser utilizado com (presente em óleos), que é um inibidor. O zarcão deve ser utilizado com cuidado devido sua toxidade. Tendo em vista a possibilidade de redução cuidado devido sua toxidade. Tendo em vista a possibilidade de redução

do (Pb

do (Pb₃₃OO₄₄, deve-se evitar seu uso sobre superfícies de alumínio ou zinco., deve-se evitar seu uso sobre superfícies de alumínio ou zinco.

Cromatos de zinco

Cromatos de zinco – tem a composição aproximada de – tem a composição aproximada de 4ZnO.K2º4CrO3.3H2º Teoricamente faz cessar a corrosão por inibição 4ZnO.K2º4CrO3.3H2º Teoricamente faz cessar a corrosão por inibição anódica. Na prática, o uso do cromato vem sendo limitado, pois em locais anódica. Na prática, o uso do cromato vem sendo limitado, pois em locais

úmidos tende a formar bolhas na película, além de ter caráter tóxico. úmidos tende a formar bolhas na película, além de ter caráter tóxico.

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Tetróxicromato de zinco

Tetróxicromato de zinco – tem fórmula aproximada 4,5ZnO.CrO3, – tem fórmula aproximada 4,5ZnO.CrO3, seu uso principal na aplicação sobre estruturas de alumínio ou seu uso principal na aplicação sobre estruturas de alumínio ou galvânica, facilitando a aderência das tintas sobre esses metais.

galvânica, facilitando a aderência das tintas sobre esses metais.

A exemplo do zarcão, os primers de cromato funcionam melhor com A exemplo do zarcão, os primers de cromato funcionam melhor com veículos saponificáveis.

veículos saponificáveis.

Pó de Zinco

Pó de Zinco – são usados na forma metálica, como partículas – são usados na forma metálica, como partículas esféricas, variando seu diâmetro de 1 a 10mm. Para serem eficientes esféricas, variando seu diâmetro de 1 a 10mm. Para serem eficientes deve estar presente em altas concentrações (acima de 85%) na deve estar presente em altas concentrações (acima de 85%) na película seca das tintas. O mecanismo de proteção, de um lado a base película seca das tintas. O mecanismo de proteção, de um lado a base de proteção catódica, do outro a reação anódica do zinco que formam de proteção catódica, do outro a reação anódica do zinco que formam sais pouco solúveis na faixa de pH de 7 a 8. Mostram alto desempenho sais pouco solúveis na faixa de pH de 7 a 8. Mostram alto desempenho para proteção anticorrosiva na atmosfera.

para proteção anticorrosiva na atmosfera.

Pigmentos anti-corrosivos

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Pó de Alumínio

Pó de Alumínio - Este pigmento é empregado em primers - Este pigmento é empregado em primers anticorrosivos incorporados a veículos insaponificáveis, mais anticorrosivos incorporados a veículos insaponificáveis, mais comumente betuminosas, borracha-clorada e epoxi, funciona como o comumente betuminosas, borracha-clorada e epoxi, funciona como o mais eficiente mecanismo de barreira física.

mais eficiente mecanismo de barreira física.

Óxido do ferro

Óxido do ferro - de origem sintética ou natural vermelha é vastamente - de origem sintética ou natural vermelha é vastamente empregado em primers para baratear o custo, dando origem aos empregado em primers para baratear o custo, dando origem aos chamados primers mistos óxidos de ferro/cromato de zinco. Não é chamados primers mistos óxidos de ferro/cromato de zinco. Não é inibidor de corrosão.

inibidor de corrosão.