Os recentes avanços em tintas industriais-Portal TS

Um panorama sobre as inovações que vêm revolucionando o setor

Eritram Coatings Consultancy

nilo.martire@uol.com.br

Investimentos massivos vêm sendo feitos nos últimos 20 anos no setor de tintas anticorrosivas industriais – focados, principalmente, no aumento do desempenho do revestimento, na redução ao impacto ambiental e ao homem por meio de produtos mais sustentáveis.

Durante esses anos, inúmeras exigências foram estabelecidas através de de normas emitidas e também com especificações criteriosas que hoje fazem parte dos requisitos estabelecidos em certos produtos, o que acaba por estimular novos estudos e desenvolvimentos por todo o planeta.

Em alta

Os dois itens mais pesquisados nas, assim chamadas, ‘tintas industriais’ são sobre a redução do teor de voláteis orgânicos – principalmente os que afetam a camada de ozônio na atmosfera – e as matérias-primas nocivas que compõem a estrutura do filme seco das tintas.

Os pigmentos tóxicos e alguns tipos de oligômeros, potencialmente prejudiciais à saúde e ao meio ambiente (HSE), estão sendo gradualmente eliminados. Pigmentos à base de chumbo, cádmio, mercúrio, cromatos, molibdatos, entre outros; compostos de alcatrão de hulha; plastificantes do tipo phtalatos, entre muitos outros, têm sido alvo de restrições. A tendência é utilizar matérias-primas menos tóxicas e ambientalmente sustentáveis, os chamados ‘produtos verdes’.

A substituição dos solventes orgânicos mais tóxicos vem sendo feita há décadas, inicialmente introduzidas nas tintas monocomponentes, que também admitiam certa quantidade de água em sua composição ao utilizar emulsões de resinas alquídicas ou óleo resinosas. Inicialmente, essas tintas apresentavam alguma dificuldade quanto ao tempo de secagem, formação de filme, escorrimentos, resistência química e estabilidade nas embalagens, além de exigir novos métodos e equipamentos de aplicação.

Os desenvolvimentos de tintas de alto teor de sólidos também apresentavam algumas deficiências na aplicação no controle e formação do filme, na resistência química, entre outros. Basta imaginar que para um filme seco de 50 micra, utilizando-se uma tinta convencional, são pulverizadas cerca de 175 micras de material na forma líquida; já em uma tinta de alto teor de sólidos, para a mesma espessura de filme seco, são utilizadas por volta de 65 micras. A menor quantidade de voláteis requer materiais com grande poder de solvência, alta compatibilidade com os binders e taxa de evaporação compatível com a formação e espalhamento do filme de tinta aplicado.

Dessa forma, pode-se concluir que grandes investimentos e recursos foram dispendidos com as tecnologias de tintas e sistemas de aplicação no sentido de superar as dificuldades como espalhamento, molhabilidade e formação de filme sem defeitos, aparência, etc., até se obter um produto com as mesmas características visuais superiores a um produto convencional.

Os estudos tomaram novo impulso na década de 1990 com a chegada de novas tecnologias de resinas e principalmente nos sistemas 2K – os quais abriram uma grande janela tecnológica no emprego de sistemas com poliisocianatos modificados.

Tintas com essas tecnologias podem atualmente ser formuladas para conter apenas 100 a 250 g/l de solventes orgânicos, muitos deles HAPs free (livres de poluentes atmosféricos perigosos).

Inovações em resinas dos tipos epóxis líquidas, acrílicas, vinílicas, uretânicas, entre muitas outras, fizeram com que produtos de secagem ao ar e estufa, com teores de sólidos em alguns casos, próximos a 80% em volume ou outros diluíveis em água, alcançassem patamares tecnológicos muito mais elevados que as tradicionais estrelas da década de 1980!

Já se vê para breve a obtenção de tintas líquidas com 100% de sólidos ou outras totalmente diluíveis em água, eliminando todos os compostos voláteis – inclusive emulsionantes ou qualquer outro aditivo volátil considerado HAPs.

A evolução dos testes

Associado ao desenvolvimento desses novos polímeros e produtos químicos que compõem essas tintas de melhor desempenho, houve também estudos importantes que levaram a alterações significativas nos testes de qualificação para novas tecnologias.

Grandes investimentos foram dispendidos com as tecnologias de tintas e sistemas de aplicação para superar dificuldades como espalhamento, molhabilidade, aparência, etc.

O tradicional teste de resistência à névoa salina, normas ISO 7253 e ASTM B117, em alguns casos, não mais atende às exigências das novas especificações. Sendo assim, muitas delas contemplam outros métodos de ensaio: como os testes cíclicos, por exemplo, aquele descrito na norma ASTM D5894.

Para atender a essas especificações, os formuladores de tintas desenvolveram um novo parâmetro de busca, pesquisando novos materiais que pudessem atender às exigências. A atenção recaiu numa metodologia mais abrangente que investiga como e de onde vieram os insumos básicos; como foi produzida aquela matéria-prima; como ela vai interagir com o todo da tinta; quais os benefícios alcançados e seu comportamento durante a vida do objeto pintado.

Não se pode esquecer a enorme contribuição que foram obtidas com as tintas industriais em pó, que hoje compõem uma grande parte dos revestimentos. Isso foi possível devido à sua facilidade de aplicação, custos aceitáveis, resistência química competitiva, além de serem isentas de voláteis e com baixíssima geração de resíduos para descarte.

Focar somente na formulação da tinta poderia não levar em consideração outros fatores que fazem parte do processo de pintura de um revestimento orgânico em determinada peça. Existem outros fatores que são importantes na busca da redução de emissões, manipulação segura ou mesmo melhoria nas propriedades estéticas e protetivas da película de revestimento utilizada.

Desenvolvimento de processos

Enormes avanços foram feitos nas tecnologias de equipamentos e processos. Esses estudos foram inicialmente dirigidos às OEMs e outras empresas detentoras de equipamentos, insumos e melhores condições operacionais para utilizarem os novos materiais. A combinação de esforços levou a grandes saltos tecnológicos. Como exemplo, o caso dos sistemas que utilizam camada única de tinta, como as desenvolvidas para atuar com primer e acabamento – ou ‘diretas sobre metal’. Elas são muito utilizadas em tintas de manutenção e na indústria geral. Esses materiais agem na proteção ao substrato através de binders altamente resistentes à umidade, infiltrações, agressão química e intempéries, sendo combinados com pigmentos de cor que agem não só pelo lado estético, mas também na proteção anticorrosiva.

Hoje existem materiais com pigmentos de cor que agem não só pelo lado estético, mas também na proteção anticorrosiva

Também já é utilizada mundialmente, em tintas automotivas, o processo de pintura chamado de 3Wet System, onde a carroceira de um veículo, ainda em chapa nua, recebe o pré-tratamento de fosfatização ou de conversão seguido da cataforese. Posteriormente à cura, são aplicadas duas camadas seguidas de tinta por spray, os denominados base coats 1 e 2, normalmente diluíveis em água, seguidos de flash off. Imediatamente após, o veículo recebe, wet on wet, o verniz final protetivo e estético, indo os três conjuntos de tintas diretamente para a estufagem por aproximadamente 30 minutos a 130º Celsius.

Nestes muitos anos de pesquisas para se alcançar produtos mais eficientes e menos agressivos foi fundamental levar em consideração o lado do incremento de custos dessas novas tecnologias. Sendo assim, foram agregadas, aos estudos, a busca por soluções econômicas, viabilizando o uso desses materiais.

Inovações também em insumos

A escolha de novas matérias-primas seguiu a coordenada da busca por insumos que não ultrapassassem muito os custos dos materiais já tradicionais, principalmente se nos atentarmos para o incerto clima econômico de hoje, presente no mundo. Dessa forma, o custo tornou-se uma questão ainda mais proeminente e vital para a continuidade das pesquisas.

Muitos fabricantes de resinas, solventes, aditivos e pigmentos foram capazes de desenvolver alternativas aceitáveis em custo, trazendo benefícios na qualidade, desempenho e ecologia, sendo, portanto, mais sustentáveis.

Já se vê para breve a obtenção de tintas líquidas com 100% de sólidos ou outras totalmente diluíveis em água, eliminando todos os compostos voláteis

Muitas vezes, essas soluções de revestimentos são baseadas em novas opções de matérias-primas que elevam o preço por litro do produto final, podendo haver alguma hesitação no processo de aprovação devido a esse maior gasto aparente. No entanto, deve-se analisar com muito critério o valor agregado de cada um desses novos materiais que alcançam o desempenho e os requisitos procurados, que trarão, com absoluta certeza, uma importante vantagem competitiva à empresa.