Insp - Pint - N1 - Mod1 Rosileia PDF
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PARA INSPETOR DE
PINTURA INDUSTRIAL
Nível 1
Módulo I
A Pintura como Técnica
de Proteção Anticorrosiva
QUALIFICAÇÃO PARA INSPETOR DE PINTURA INDUSTRIAL Nível 1
1 Módulo I A Pintura como Técnica de Proteção Anticorrosiva
Copyright©2020, ABRACO - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CORROSÃO
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Título original
Curso para Qualificação de Inspetor de Pintura Industrial Nível 1 –
Módulo I: A Pintura como Técnica de Proteção Anticorrosiva
1. INTRODUÇÃO........................................................................................................................................................................ 7
5.1 Aderência.......................................................................................................................................................................25
5.2 Flexibilidade.................................................................................................................................................................28
5.3 Resistência à Abrasão e ao Impacto.....................................................................................................................28
5.4 Resistência à Água.....................................................................................................................................................29
5.5 Resistência às Condições de Exposição Atmosférica.......................................................................................29
6. PRINCIPAIS RESINAS, MECANISMOS DE FORMAÇÃO
DA PELÍCULA E PROPRIEDADES TÉCNICAS DAS TINTAS.......................................................................................... 30
Lista de tabelas
Tabela 1. Avaliação econômica de tintas com base no rendimento teórico e no custo unitário....................22
Tabela 2. Variação de algumas propriedades das películas de tintas em função da CVP.................................23
Tabela 3. Principais cargas utilizadas na fabricação de tintas................................................................................. 60
Tabela 4. Padrões de limpeza de superfícies de aço preparadas por meio de jateamento abrasivo...........67
1
INTRODUÇÃO
Uma das limitações destas tintas reside no fato de sua aplicação ser restrita a revestimentos
aplicados sobre superfícies planas e, além disso, depende também da geometria do material a ser
revestido.
O avanço tecnológico da pintura industrial, de uma forma geral, não foi decorrente somente do
desenvolvimento de novos tipos de tinta. No campo da proteção anticorrosiva, novos equipamentos
e métodos de preparação de superfície foram desenvolvidos. O surgimento de equipamentos para
limpeza de superfícies metálicas por meio de hidrojateamento a hiperalta pressão [> 170MPa
(> 25000 psi)] é um exemplo típico neste sentido. No que diz respeito aos processos de aplicação,
a eletrodeposição de tintas (utilizada no setor automotivo) e a pintura eletrostática são também
exemplos de desenvolvimentos marcantes nesta área. Soma-se a tudo isto a automação dos
processos envolvidos na aplicação da pintura, a qual não só contribuiu para melhorar a qualidade
dos revestimentos como também para aumentar a velocidade de produção.
Como descrito anteriormente, a pintura é, sem dúvida alguma, uma das técnicas mais utilizadas de
proteção anticorrosiva. A eficiência de um revestimento por pintura, no que diz respeito à proteção
anticorrosiva, depende de uma série de fatores, que estão descritos nos itens seguintes, e envolve a
participação de profissionais de diferentes áreas de atuação, como por exemplo os projetistas dos
equipamentos e das estruturas, os especificadores dos sistemas de proteção, os técnicos responsáveis
pela preparação de superfície, os pintores e os inspetores responsáveis pela inspeção e fiscalização
dos serviços envolvidos na aplicação dos revestimentos. Neste Capítulo, a pintura será abordada com
um enfoque na proteção anticorrosiva de estruturas e de equipamentos, confeccionados em aço ou
em aço galvanizado, expostos à atmosfera. Nele apresentam-se ítens de grande relevância em relação
às tintas, aos esquemas de pintura e ao desempenho dos mesmos no que diz respeito ao aspecto da
proteção anticorrosiva.
É muito comum definir-se o termo pintura como sendo o processo de revestimento de uma
superfície por meio de tintas. Ele pode ser estendido a três ramos da atividade humana, a saber:
◼ pintura artística: é aquela em que a utilização das tintas tem a finalidade de expressar uma arte
e consiste, principalmente, na criação de quadros e murais;
◼ pintura arquitetônica: é utilizada na construção civil para fins estéticos e para tornar o
ambiente agradável. Ninguém se sentiria feliz trabalhando num ambiente em que as paredes
fossem pintadas, por exemplo, nas cores preta ou vermelha. Na construção civil, a pintura,
além dos efeitos estéticos/decorativos, também exerce efeitos de proteção ao melhorar
a resistência do concreto à permeação de íons agressivos, o que reduz a possibilidade de
ocorrência de corrosão nas armaduras de aço e,
◼ pintura industrial: neste caso, uma das propriedades mais importantes da pintura é a proteção
anticorrosiva. Obviamente que, além do aspecto de proteção, a pintura pode proporcionar
outras propriedades em paralelo, como aquelas citadas no item anterior (sinalização, estética,
impermeabilização, etc).
Face ao exposto, observa-se que a pintura possui um amplo espectro de aplicação. Dentro dos
objetivos do presente Capítulo, será abordada a pintura industrial, especialmente no que diz respeito
à proteção anticorrosiva de estruturas metálicas e de equipamentos.
C
B
A
AÇO
Tinta de Fundo (A)
Tinta Intermediária (B)
Tinta de Acabamento (C)
Figura
2. Representação esquemática das tintas que, normalmente, compõem um esquema de pintura
FIGURA2 ‐ Representação esquemática das tintas que, normalmente compõem um esquema
de pintura.
Os materiais básicos de uma pintura ou de um esquema de pintura são as tintas. Logo, é de suma
importância para qualquer profissional que atue no campo da proteção anticorrosiva conhecer os
constituintes básicos das tintas e a função de cada um deles dentro da composição das mesmas.
Antes de abordar os constituintes básicos das tintas, é importante definir o que é uma tinta. Existem
muitas definições de tinta e todas elas convergem para um mesmo objetivo. Assim, pode-se definir
uma tinta como sendo uma composição química líquida (podendo apresentar-se com diferentes
viscosidades) ou sólida (ex.: tintas em pó) que após a secagem e cura forma filmes com propriedades
estéticas, decorativas, anticorrosivas, impermeabilizantes, etc.
Os constituintes básicos das tintas e dos vernizes, conforme ilustrado na Figura 3, são os seguintes:
◼ tintas líquidas convencionais: veículo fixo ou veículo não volátil (constituinte que contém a(s)
resina(s), plastificantes, etc.), pigmento(s), solvente(s) e aditivo(s).
◼ tintas em pó e as isentas de solventes: neste caso elas não contêm solvente(s). Portanto,
possuem o veículo fixo, pigmento(s) e aditivo(s).
◼ vernizes: estas composições não possuem a presença de pigmentos. Logo, são formadas pelo
veículo fixo, solventes(s) e aditivo(s).
Veículo fixo
Resina(s)
Tinta em pó
ou tinta líquida Tinta Solvente(s)
Pigmento(s) Verniz
isenta líquida
de solvente(s)
Aditivo(s)
Figura 3. Figura
Constituintes básicos
3. Constituintes básicos dase vernizes
das tintas tintas e vernizes
A seleção adequada das matérias primas, bem como a qualidade das mesmas, e o balanço
A seleção adequada das matérias primas, bem como a qua-
estequiométrico de cada um dos constituintes, dentro da composição das tintas, são fatores
lidade das mesmas, e o balanço estequiométrico de cada um
importantíssimos para se obter produtos com a qualidade e as propriedades desejadas. Cada um
dos constituintes das tintas possui funções bem definidas e específicas dentro da composição das
dos constituintes, dentro da composição das tintas, são fatores
mesmas. A seguir, será feita uma breve descrição das principais funções e propriedades de cada
constituinte.
18
3.1 Veículo Fixo ou Veículo Não Volátil
3.2 Pigmentos
São partículas sólidas finamente divididas, insolúveis no veículo fixo, e são utilizados para se
obter uma série de propriedades, como por exemplo anticorrosivas, estéticas/decorativas,
impermeabilizantes, etc. De uma forma simples, os pigmentos podem ser classificados em três
importantes grupos, a saber:
3.3 Solventes
São substâncias puras utilizadas tanto para auxiliar na fabricação das tintas, na solubilização
de resinas e no controle de viscosidade, como na aplicação das mesmas. Apesar de serem
substâncias voláteis, o balanço correto dos solventes dentro da composição de uma tinta é um fator
extremamente importante para se obter películas de boa qualidade e com as propriedades físico-
químicas desejadas.
Muitos problemas que ocorrem na película, durante a aplicação da tinta, são decorrentes de um
balanço inadequado de solventes na composição da mesma. Por exemplo, uma tinta que contenha
um teor excessivo de solventes de evaporação muito rápida pode ocasionar a formação de
“overspray” na película, se aplicada por meio de pistola convencional, e um nivelamento deficiente.
Ao contrário, se for utilizada uma quantidade excessiva de solventes de evaporação muito lenta,
poderá ocorrer um retardamento na secagem da tinta e a retenção de solventes no revestimento.
Dentre os solventes mais utilizados na indústria de tintas pode-se citar:
◼ hidrocarbonetos alifáticos: aguarrás mineral;
◼ hidrocarbonetos aromáticos: tolueno, xileno e naftas aromáticas;
◼ ésteres: acetato de etila, acetato de butila e acetato de isopropila;
◼ cetonas: metil-etil-cetona (MEC), metil-isobutil-cetona (MIBC), acetona e ciclo-hexanona;
◼ glicois: etilenoglicol, acetato de etilenoglicol monoetil éter e dietilenoglicol.
3.4 Aditivos
São substâncias empregadas em pequenas concentrações nas formulações das tintas com o objetivo
de conferir às mesmas, ou às películas, determinadas propriedades específicas. O número de aditivos
dentro de uma indústria de tintas é muito grande. Existem aditivos necessários às etapas de fabricação,
de estocagem e de aplicação das tintas, bem como para melhorar a resistência da película às condições
reais de serviço. Dentre os aditivos mais comuns, empregados na fabricação de tintas, pode-se citar:
◼ secantes: têm a finalidade de melhorar a secatividade das películas, ou seja, reduzir o tempo
de secagem. São empregados, basicamente, nas tintas alquídicas e óleo-resinosas em geral,
em que o mecanismo de formação da película ocorre através da reação química com oxigênio
(O2) do ar. Os secantes mais empregados são os naftenatos ou octoatos de cobalto, chumbo,
manganês, cálcio e zinco;
◼ anti-sedimentantes: reduzem a tendência de sedimentação dos pigmentos, impedindo que se forme
um sedimento duro e compacto no fundo do recipiente durante o período de estocagem da tinta;
◼ umectantes: melhoram as características de dispersão e moagem dos pigmentos;
◼ antinata ou antipele: são aditivos que evitam, durante a estocagem, a formação de pele na
superfície das tintas óleo-resinosas (ex.: alquídicas) que formam a película através de reação
química com oxigênio (O2) do ar;
◼ nivelantes: conferem às tintas melhores propriedades de aplicação, fazendo com que as
películas possuam melhor nivelamento;
◼ antiespumantes: evitam a formação de espuma, tanto na fase de fabricação como na de
aplicação das tintas;
◼ agentes tixotrópicos: são utilizados nas composições das tintas com o objetivo de lhes conferir
uma consistência adequada, de tal modo que possam ser aplicadas em superfícies verticais,
sem que ocorra escorrimento, na espessura desejada;
◼ antifungos: são empregados, em geral, nas tintas de base aquosa, para prevenir a deterioração
das mesmas por fungos e/ou bactérias e,
◼ absorvedores de ultravioleta: melhoram a resistência da película à radiação solar, em especial
aos raios ultravioleta. Com isso, tem-se películas com melhores propriedades de retenção de
cor e de brilho quando expostas ao intemperismo natural.
Não é objeto deste Capítulo discutir ou abordar os aspectos técnicos envolvidos na formulação e na
fabricação de tintas anticorrosivas. Entretanto, o conhecimento de alguns parâmetros de formulação,
como os que serão apresentados a seguir, pode ser bastante útil para o entendimento de certas
características físicas dos revestimentos por pintura, bem como para a avaliação técnica e econômica
das tintas.
4.2 Teor de Sólidos por Volume ou Não Voláteis por Volume (NVV)
Vp + Vvf + Va x 100
SV =
Vp + Vvf + Va + Vs
onde,
SV = teor de sólidos por volume (%)
Vp = volume de pigmento
Vvf = volume de veículo fixo
Va = volume de aditivos não voláteis
Vs = volume de solventes e de outros constituintes voláteis.
O teor de sólidos por volume é muito importante pois, a partir dele, pode-se calcular o rendimento
teórico da tinta, o qual, por sua vez, é um dado importante na avaliação econômica de tintas. Além
disso, ele pode ser utilizado para se calcular a espessura de película de tinta líquida que deve ser
aplicada para se obter uma determinada espessura seca. A seguir apresentam-se alguns exemplos
típicos da importância do teor de sólidos por volume.
O rendimento teórico (Rt) não leva em consideração o efeito da rugosidade do substrato no aumento
de sua área superficial e nem as perdas decorrentes da aplicação da tinta. Ele é função apenas do
teor de sólidos por volume (%) e da espessura da película seca (μm), conforme mostrado na fórmula
a seguir.
SV x 10
RT =
EPS (μm)
onde,
RT = rendimento teórico (m2/l) (*)
SV = teor de sólidos por volume (%)
EPS = espessura da película seca (μm)
(*) Para obter o resultado em m2/galão, multiplicar o valor por 3,6.
Portanto, uma tinta com 40% de sólidos por volume e aplicada com espessura seca de 35 μm possui
o seguinte rendimento teórico:
40 x 10
RT = = 11,4 m2/l
35
EPS
EPL = 100 .
SV
onde,
EPL = espessura de película de tinta líquida a ser aplicada (μm)
EPS = espessura de película seca desejada (μm)
SV = teor de sólidos por volume (%).
Assim, para se obter uma espessura de película seca de 30 μm, a partir de uma tinta com 40% de
sólidos por volume, a espessura de película de tinta líquida a ser aplicada é:
30
EPL = 100 . = 75 μm
40
SV (1 + D/100)
EPL = x 100
EPS
onde,
D = % de diluente adicionado à tinta.
No caso da tinta anterior, se ela sofresse uma diluição de 20%, a nova EPL seria:
30 (1 + 20/100)
EPL = x 100 = 75 μm
40
A concentração volumétrica de pigmentos (CVP), cuja abreviatura também é conhecida como PVC
(“pigment volume concentration”), é um dos parâmetros mais importantes na formulação das tintas,
uma vez que ele influencia um grande número de propriedades físico-químicas da película. A CVP,
normalmente expressa em porcentagem, corresponde à fração volumétrica de pigmento dentro do
volume total da película seca da tinta, conforme mostra a fórmula a seguir.
Vp
CVP = x 100
Vp + Vvf
Propriedades da película
Variação
de CVP (*) Permeabilidade a Coesão de Perosidade/
Brilho Flexibilidade Dureza
vapor d' água película rugosidade
CVP↑ ↓ ↑ ↓ ↓ ↓ ↑
CVP↓ ↑ ↓ ↑ ↑ ↑ ↓
(*) ↑ (aumenta); ↓ (diminui).
Vp
CVPC = x 100
Vp + Vvfa
CVPC = concentração volumétrica de pigmento crítica (%)
V = volume de pigmento
Vvfa = volume de veículo fixo absorvido pelo pigmento (calculado a partir da absorção de óleo do(s)
pigmento(s).
A relação CVP/CVPC (ou “PVC/CPVC”) é um parâmetro muito importante para os formuladores de
tintas e, em certos casos até para os usuários pois em função dela pode-se explicar o comportamento
de certas películas de tintas. Uma relação maior que 1,0 significa, teoricamente, que o volume de
pigmento é maior que o de veículo fixo. Se menor que 1,0, o volume de veículo fixo é maior que o de
pigmento. Se igual a 1,0, significa que todas as partículas de pigmento estão igualmente umectadas pelo
mesmo volume de veículo fixo. A Figura 4 mostra, de forma ilustrativa, as três condições referentes à
relação CVP/CVPC (ou “PVC/CPVC”). Observando-se a figura, é possível explicar, por exemplo, a baixa
coesão das películas de tintas ricas em zinco. Elas por necessitarem de altas concentrações de zinco
em pó na película seca, para se obter bom contato elétrico entre as partículas do metal e o substrato de
Resina
Pigmento
Figura 4. Representações esquemáticas de película de tinta com diferentes concentrações
Figura 4. Representações esquemáticas de películas de tinta com diferentes
volumétricas de pigmentos: (CVP(1) < CVP(2) < CVP(3)
concentrações volumétricas de pigmentos (CVP(1) < CVP(2) < CVP(3)
(1) CVP/CVPC < 1,0; (2) CVP/CVPC = 1,0; (3) CVP/CVPC > 1,0
(1) CVP / CVPC < 1,0; (2) CVP / CVPC = 1,0; (3) CPV / CVPC > 1,0
5.1 Aderência
Esta é uma das propriedades mais importantes para que um revestimento por pintura apresente
o desempenho esperado. Vale contudo ressaltar que a aderência não é um ensaio de desempenho
e sim uma propriedade desejável para os revestimentos por pintura. O fato de um revestimento
por pintura apresentar um valor inicial de aderência alto não quer dizer que ele vai conferir uma
boa proteção anticorrosiva ao substrato. Existem outros fatores que interferem diretamente na
durabilidade dos revestimentos. Contudo, se a aderência inicial for baixa ou insatisfatória, uma
série de problemas poderão ocorrer. Por exemplo, sob condições de imersão ou de exposição a
alta umidade poderá ocorrer empolamento (aparecimento de bolhas) no revestimento. Se este
Revestimento
Aço
Aço
Ao se executar um ensaio de aderência num revestimento por pintura ou quando este falha, em
Ao se executar um ensaio de aderência num revestimento por
relação à esta propriedade, de forma prematura nas condições reais de serviço, o descascamento ou
desprendimento pintura ou quando
pode ocorrer este
devido falha,deem
a falhas relaçãoadesiva
natureza à esta oupropriedade, de 6). A falha de
coesiva (Figura
forma prematura
aderência de natureza nas condições
adesiva é aquela que ocorrereais de serviço,
quando o descascamento
o revestimento se desprende diretamente
do substrato ouou desprendimento
entre pode ocorrer
as demãos de tintas do esquemadevido a falhasconforme
de pintura, de natureza ade- nas condições
ilustrado
A e B da Figurasiva oucaso
6. No coesiva (Figura 6).
da condição A, Aosfalha de aderência
fatores mais comuns de natureza
que podem adesiva
conduzir a este tipo
de falha são: a presença de contaminantes
é aquela que ocorre quando na osuperfície (óleos,segraxas,
revestimento umidade,
desprende sais, etc) ou algum
direta-
problema técnico com a tinta que está em contato direto com o substrato. Com relação à falha de
mente do substrato ou entre as demãos de tintas do esquema de
aderência entre demãos (condição B), as causas mais comuns que conduzem a este tipo de problema
pintura, conforme ilustrado nas condições A e B da Figura 6. No
são as seguintes:
caso da condição A, os fatores mais comuns que podem conduzir
◼ presença de contaminantes (óleos, graxas, sais, umidade, partículas sólidas em geral, etc);
a este tipo de falha são: a presença de contaminantes na superfície
◼ intervalos(óleos,
entre demãos
graxas,não respeitados
umidade, (mínimo
sais, etc) e máximo)
ou algum e,
problema técnico com
a tinta que está em contato direto com o substrato. Com relação à
◼ tintas incompatíveis.
Figura 6.6.Representação
Figura esquemática
Representação esquemática dos tipos dedos
falha tipos de falha
de aderência de aderência
nos esquemas de pintura nos
esquemas de pintura
5.2 Flexibilidade
5.2 Flexibilidade
Trata-se
Trata-se de uma de uma
propriedade físicapropriedade física
muito importante muito importante
no desempenho no
dos revestimentos por
desempenho
pintura. Como dos revestimentos
se sabe, os revestimentos, por pintura.
de uma forma geral, estãoComo
sujeitosse sabe, os
a esforços de dilatação
e contração, devido às variações térmicas do meio (ex.: exposição ao intemperismo natural) ou às
revestimentos, de uma forma geral, estão sujeitos a esforços de
condições de trabalho das estruturas ou dos equipamentos. Se eles não possuírem uma flexibilidade
adequada,dilatação e contração,
tanto inicialmente como nasdevido às variações
condições térmicas
reais de serviço, do meio (ex.:
o aparecimento de fissuras na
exposição
película poderá ocorrer,ao intemperismo
o que, natural)
sob o aspecto de proteçãoou às condições
anticorrosiva, seria de trabalho
bastante prejudicial.
das estruturas ou dos equipamentos. Se eles não possuírem uma
flexibilidade adequada, tanto inicialmente como nas condições
5.3 Resistência à Abrasão e ao Impacto
reais de serviço, o aparecimento de fissuras na película poderá
São duas ocorrer, o que,
propriedades sobque,
distintas o aspecto de das
dependendo proteção anticorrosiva,
condições de trabalho e deseria
exposição das
estruturas ou dos equipamentos, são bastante importantes para o desempenho dos revestimentos
bastante prejudicial.
por pintura. Por exemplo, se estes vão estar sujeitos a choques mecânicos, é importante que as
tintas a serem utilizadas possuam boa resistência ao impacto pois, caso contrário, os danos nos
revestimentos 5.3 Resistência
poderão à Abrasão
afetar a proteção e aoNoImpacto
anticorrosiva. caso de estarem sujeitos a desgaste por
abrasão, é recomendável que as tintas possuam resistência adequada a estas condições para que o
revestimento não venha a perder as suas propriedades de proteção.
São duas propriedades distintas que, dependendo das condições
de trabalho e de exposição das estruturas ou dos equipamentos,
são bastante importantes para o desempenho dos revestimentos
por pintura. Por exemplo, se estes vão estar sujeitos a choques
mecânicos, é importante que as tintas a serem utilizadas possuam
boa resistência ao impacto pois, caso contrário, os danos nos
QUALIFICAÇÃO PARA INSPETOR DE PINTURA INDUSTRIAL Nível 1
28 Módulo I A Pintura como Técnica de Proteção Anticorrosiva
37
5.4 Resistência à Água
Trata-se de uma propriedade importante na durabilidade dos revestimentos por pintura, uma vez
que, de uma forma ou de outra, estes vão estar em contato com água, seja sob condições de imersão
ou de exposição à umidade atmosférica. A permeação da água, através do revestimento, origina uma
série de reações na interface deste com o metal, fato que conduz à degradação acelerada do sistema
de proteção anticorrosiva com o aparecimento de falhas como empolamento, corrosão e perda de
aderência (descascamento ou delaminação). Face ao exposto, é importante que, além da resistência
à água, os revestimentos possuam baixa absorção de água e alta impermeabilidade ao vapor d’água.
Como se sabe, quando os revestimentos são expostos à atmosfera eles ficam sujeitos à ação de
diversos agentes que contribuem para a sua degradação, como por exemplo radiação solar, umidade,
sais, vento, chuva e gases provenientes das indústrias. Obviamente, a agressividade atmosférica
vai depender da concentração e do nível de incidência dos fatores mencionados. Além disso, as
variações térmicas fazem com que os revestimentos sofram esforços de dilatação e contração,
os quais podem causar o aparecimento de fissuras nos mesmos. Portanto, é de suma importância
que os esquemas de pintura sejam especificados corretamente e que as tintas possuam resistência
adequada às condições de exposição.
Como descrito no item 3, a resina é o constituinte responsável pela formação da película de tinta.
Logo, a maioria das propriedades físico-químicas da mesma (ex.: resistência a agentes químicos, à
radiação solar, à abrasão e ao impacto, dureza e flexibilidade) depende da natureza química da
resina presente em sua composição. Neste sentido, algumas são mais resistentes e adequadas que
outras para determinadas condições de trabalho e de exposição. Neste item, apresenta-se uma
descrição básica das principais resinas, bem como as propriedades das tintas fabricadas com cada
uma delas. A descrição das resinas e as propriedades técnicas das tintas são apresentadas de forma
agrupada, em função do mecanismo de secagem e formação da película.
Entende-se por mecanismo de secagem e de formação de película o processo pelo qual uma película
ou filme de tinta, após a sua aplicação, se converte num filme sólido com as propriedades desejadas.
O fato de uma película de tinta estar superficialmente seca nem sempre é indicativo de que ela esteja
adequadamente curada e devidamente consolidada para resistir às condições de serviço. Em muitas
Evaporação
Tinta Líquida Película Seca
de Solventes
Figura 7.esquemática
Figura 7. Representação Representação esquemática
do mecanismo de secagemdoe formação
mecanismo de secagem
de película e simples
que ocorre pela
formação de película que ocorre pela
evaporação de simples
solventes evaporação de solventes
As tintas
As tintas que possuem quemecanismo
este possuem este mecanismo
de formação de de formação
película de película
possuem fraca resistência a
possuem
solventes, pois fraca
as películas resistência
podem a solventes,
ser redissolvidas, pois
mesmo apósasapelículas podem das mesmas.
secagem completa
Por esta razão, são conhecidas como tintas reversíveis. Entretanto, possuem vantagens importantes,
ser redissolvidas, mesmo após a secagem completa das mesmas.
como por exemplo:
Por esta razão, são conhecidas como tintas reversíveis. Entretanto,
◼ as películas não necessitam ser lixadas superficialmente para a aplicação de uma nova
possuem vantagens importantes, como por exemplo:
demão, caso o intervalo máximo entre demãos seja ultrapassado. Basta que a demão anterior
esteja completamente limpa, ou seja, isenta de contaminantes (óleo, graxas, sais, partículas
sólidas,➢etc.)ase películas não necessitam
em boas condições ser lixadas
físicas (isenta superficialmente
de fissuras para ilustrado
e aderente). Conforme
na Figura 8,aaaplicação de entre
boa aderência uma demãos
nova demão,
deve-secaso o intervalo
ao fato máximo
dos solventes da demão posterior
solubilizarem entre demãos sejaaultrapassado.
superficialmente Basta
película anterior, que com
fazendo a demão anterior
que haja uma boa interação
entre as camadas.
40
2a
Demão
1a
Demão
Aço Aço
FiguraFigura 8. Representação
8. Representação esquemática daesquemática da aderência
aderência entre demãos de tintas entre demãos
que secam deatintas
e formam película pela
que secam e formam a simples
película pela simples
evaporação evaporação de solventes
de solventes
◼ em geral➢ são
emmonocomponente.
geral são monocomponente.
De certa forma,De certa
isto forma,
é uma isto é uma
característica importante, em
característica
relação às tintas de dois ouimportante, em relação
mais componentes, às tintas
pois não de dois ou
é necessário maisa mistura de
fazer-se
componentes, o que por sua pois
componentes, vez é não
uma éoperação que, muitas
necessário vezes,
fazer-se por desconhecimento
a mistura de ou
falta de formação técnica do pintor, ocasiona problemas na aplicação da tinta e no desempenho
componentes, o que por sua vez é uma operação que, muitas
dos esquemas de pintura.
vezes, por desconhecimento ou falta de formação técnica do
pintor, ocasiona problemas na aplicação da tinta e no desem-
6.1.1 Resinas/Tintas de Borracha Clorada
penho dos
encerrando em esquemas de pintura.
sua composição um teor de cloro da ordem de
A resina de borracha clorada é um produto obtido pela cloração da borracha, polímero de adição do
67% 1,8
. A estrutura
isopreno [-CH2C(CH3)CHCH final da resina possui hidrocarbonetos clorados
2-], encerrando em sua composição um teor de cloro da ordem de 67%.
6.1.1 Resinas/Tintas de Borracha Clorada
definal
A estrutura cadeias acíclica
da resina possuiehidrocarbonetos
cíclica, conforme mostrado
clorados de cadeiasaacíclica
seguir.e cíclica, conforme
mostrado a seguir.
A resina de borracha clorada é um produto obtido pela cloração
da borracha, polímero de adição
CI H doCI
isopreno
H [-CH2C(CH3CI
)CHCH
H CI2-],
H
C C C C
H CH 3 H H H CH 3 H H
C C C C C C C C CH 3 C CI CI C H CI C CH3 CI41C H
H H H CH 3 H H H H
CI CI CI CI CI CI CI CI n C C C C C C C C C C C
H C
CI CI CI CI CI CI CI CI
CI CH 3 CI CH 3
A resina de borracha clorada, isoladamente, não conduz à formação de películas de tinta com
A resina
boas propriedades físicas, de
poisborracha clorada,
estas tornam-se isoladamente,
quebradiças, ou seja, semnão conduzEm
flexibilidade. à função
disto, há formação desepelículas
necessidade de de tinta com
adicionar plastificantes boas apropriedades
às tintas, físicas,
fim de que a película final tenha
pois
flexibilidade estas tornam-se
adequada. quebradiças,
Os plastificantes, ou da
por fazerem parte seja, seme por
película flexibilidade.
estarem presentes em
teores bastante significativos, devem possuir resistência química adequada e, de preferência, que
Em função disto, há necessidade de se adicionar plastificantes às
tintas, a fim de que a película final tenha flexibilidade adequada.
Os plastificantes,
QUALIFICAÇÃO por fazerem
PARA INSPETOR DE PINTURA INDUSTRIAL Nível 1 parte da película e por estarem
32 Módulo I A Pintura como Técnica de Proteção Anticorrosiva
presentes em teores bastante significativos, devem possuir resis-
tência química adequada e, de preferência, que sejam da mesma
sejam da mesma família da borracha clorada. Neste caso, a parafina clorada é o plastificante mais
recomendado. A modificação com resinas alquídicas confere às tintas de borracha clorada melhores
condições de aderência, de flexibilidade e de retenção de cor e brilho. Entretanto, reduzem a
resistência química das mesmas.
De uma forma geral, às tintas de borracha clorada são atribuídas as seguintes propriedades técnicas:
◼ boa resistência a produtos químicos, principalmente inorgânicos, ácidos ou alcalinos;
◼ boa resistência à água;
◼ baixa permeabilidade ao vapor d’água;
◼ as películas secas não são inflamáveis ou tóxicas e,
◼ são compatíveis com outros tipos de tinta, o que permite alterar as propriedades finais da
película, para atender a uma determinada condição específica.
As tintas de borracha clorada possuem baixa resistência térmica e não são recomendadas para
estruturas ou equipamentos que operem em temperaturas superiores a 70°C. Sob efeito de
temperatura, a borracha clorada pode sofrer decomposição e liberar ácido clorídrico (HCl) e, com isso,
ocasionar a corrosão do próprio substrato metálico, especialmente o aço carbono e o aço galvanizado.
Quando expostas ao intemperismo natural, sujeitas à ação da radiação solar, ventos, chuva, etc, as
tintas de borracha clorada tendem a perder o brilho e apresentar alteração de cor e a formação de
empoamento ou gizamento (“chalking”). O período de exposição para que isto ocorra vai depender
muito da cor da tinta, pois os pigmentos têm influência nestas propriedades.
A tendência, em nível mundial, é que a utilização destas tintas seja cada vez menor. Uma das razões
é que elas contêm um teor elevado de compostos orgânicos voláteis em suas composições. Portanto,
são produtos inadequados, do ponto de vista de impacto ambiental. Atualmente, já existem tintas
anticorrosivas superiores às de borracha clorada e com melhor relação custo/benefício.
Do ponto de vista químico, as resinas vinílicas são aquelas que contêm na sua estrutura o
grupamento vinil (H2C = CH2). No campo da proteção anticorrosiva, as resinas vinílicas de maior
interesse são os copolímeros obtidos a partir dos monômeros de cloreto e acetato de vinila.
H CI H O H H H CI H H CI H H CI
H H + H C C C C H C C C C C C C C
H H H H O H H H H
Cloreto de Acetato de
CO
Vinila Vinila
CH3
Copolímero de Cloreto e
Acetato deVinila
As resinas acrílicas são polímeros obtidos a partir de monômeros de ésteres dos ácidos acrílico e
metacrílico. Os polímeros acrílicos mais utilizados na indústria de tintas são os poliacrilatos e
polimetacrilatos.
H H H CH3
C C C C
N C= O N C=O
O O
R R
n n
Poliacrilato Polimetacrilato
As resinas acrílicas,As
a resinas
base de acrílicas,
solventes aorgânicos,
base de solventes orgânicos,
são mais utilizadas nasão mais de tintas de
fabricação
utilizadas
acabamento. Neste naquando
sentido, fabricação de tintas decom
são produzidas acabamento. Neste sentido,
resinas acrílicas puras, elas apresentam
boa resistênciaquando
à radiação solar, em especial
são produzidas aos raios
com resinas ultravioleta.
acrílicas Logo,
puras, elas quando expostas ao
apresen-
intemperismo natural,
tam boaelas proporcionam
resistência boa retenção
à radiação deem
solar, cor.especial
Em termos aosderaios
resistência química,
elas são resistentes a atmosferas de agressividade média. A modificação das resinas acrílicas com
ultravioleta. Logo, quando expostas ao intemperismo natural, elas
vinílicas tende a melhorar a resistência química da tinta.
proporcionam boa retenção de cor. Em termos de resistência
As resinas acrílicas estirenadas,
química, ou seja, aquelas
elas são resistentes em quedeno
a atmosferas processo de mé-
agressividade polimerização foi
incorporado o monômero estireno, também são bastante utilizadas na fabricação de tintas
dia. A modificação das resinas acrílicas com vinílicas tende a
anticorrosivas. Entretanto, devido à presença do anel aromático do estireno, as tintas de acabamento
melhorar a resistência química da tinta1.
possuem muito menor resistência aos raios ultravioleta. Logo, quando expostas ao intemperismo
natural apresentamAs resinas
menor acrílicas
retenção estirenadas,
de cor e de brilho ou
queseja, aquelas
aquelas em que
fabricadas com noresinas acrílicas
processo
puras, além de serem maisde polimerização
susceptíveis foi incorporado
à formação o monômero estireno,
de gizamento.
também são bastante utilizadas na fabricação de tintas
anticorrosivas. Entretanto, devido à presença do anel aromático
do estireno, as tintas de acabamento possuem muito menor re-
sistência aos raios ultravioleta. Logo, quando expostas ao
intemperismo natural apresentam menor retenção de cor e de
brilho que aquelas fabricadas com resinas acrílicas puras, além de
serem
QUALIFICAÇÃO PARA mais
INSPETOR susceptíveis
DE PINTURA à 1formação de gizamento.
INDUSTRIAL Nível
34 Módulo I A Pintura como Técnica de Proteção Anticorrosiva
As resinas de nitrocelulose são obtidas pela reação do ácido nítrico (HNO3), em presença de ácido
sulfúrico, com a celulose.
Essas resinas não são utilizadas sozinhas na composição do veículo fixo das tintas. Elas necessitam
da adição de plastificantes ou de serem combinadas com resinas alquídicas para que a película tenha
flexibilidade adequada.
As tintas a base de resinas de nitrocelulose caracterizam-se por possuírem uma secagem muito
rápida. Em, aproximadamente, cinco minutos já é possível manusear as peças ou objetos pintados.
Por isso são utilizadas na repintura de automóveis, pintura de objetos industriais e outros.
As resinas betuminosas são obtidas a partir de resíduos dos processos de destilação do petróleo,
neste caso obtêm-se os piches, ou do carvão mineral, de onde se extrai o alcatrão de hulha (“coal
tar”). Os produtos obtidos a partir destas resinas têm como característica principal o fato de
proporcionarem a obtenção de revestimentos com excelente resistência à água e a produtos
químicos. Entretanto, possuem fraca resistência aos raios ultravioleta e, portanto, se degradam
facilmente sob a incidência da radiação solar. Logo, são produtos mais indicados para condições
enterradas ou submersas. Além disso, possuem baixa resistência térmica, pois amolecem sob o efeito
do calor, e a sua cor preta também é um fator limitante para a utilização em outras aplicações.
Os produtos fabricados a partir destas resinas, em que o mecanismo de secagem ocorre pela
simples evaporação de solventes, praticamente não se utilizam mais. A grande utilização das resinas
betuminosas no campo das tintas anticorrosivas, mais especificamente o alcatrão de hulha (“coal
tar”), está na combinação com outras resinas, como as epoxídicas e uretânicas.
Nestes casos, obtêm-se produtos com melhores propriedades físicas e químicas. A tinta epóxi
alcatrão de hulha, também conhecida como “coal tar epoxy”, é um exemplo desta combinação de
resinas (alcatrão de hulha + epóxi) e é utilizada há muitos anos por suas excelentes propriedades
anticorrosivas, principalmente na proteção de estruturas enterradas, submersas, etc.
Neste tipo de mecanismo, a formação da película ocorre através da reação química da resina
com o oxigênio (O2) do ar. Obviamente que a evaporação de solventes é uma etapa importante
no processo. Entretanto, a reação com o oxigênio do ar é a fundamental para que a película se
consolide e proporcione as propriedades físico-químicas desejadas. O mecanismo da reação não
será aqui apresentado uma vez que não está dentro do escopo deste Capítulo. Basicamente, o
que ocorre é a atuação química do oxigênio (O2) nas duplas ligações ( ) dos ácidos graxos
insaturados presentes nos óleos vegetais. Portanto, neste grupo de resinas/tintas, o veículo fixo
contém óleos vegetais.
Os óleos vegetais têm se destacado ao longo de toda a história da indústria de tintas como um
dos mais importantes constituintes formadores de película. Nas chamadas tintas a óleo eles são
empregados como veículo fixo único na formulação das mesmas. Entretanto, devido à secagem lenta
e à tendência ao amarelecimento da película, essas tintas, praticamente, não são mais utilizadas.
A combinação de óleos vegetais com resinas sintéticas (poliésteres, fenólicas, etc.) resulta em
veículos fixos com melhores propriedades para a fabricação de tintas para os diversos setores da
indústria. As tintas produzidas com estes tipos de veículo fixo apresentam melhor secatividade,
possuem melhor resistência mecânica e, além disso, têm melhor retenção de cor do que aquelas
somente a base de óleos vegetais.
Os óleos vegetais de maior uso na indústria de tintas são o óleo de linhaça, óleo de soja, óleo de
tungue, óleo de oiticica, óleo de coco e óleo de mamona. Eles podem ser classificados em secativos,
H H CH
semi-secativos e não-secativos, de acordo com o grau de insaturação (presença de duplas ligações,
3
C HC HC H H H CH H CH 3 3
O N O = NO
C C= O N C=O
N C=O
R O
R O O O
n n
PoliacrilatoPoliacrilato Polimetacrilato
Polimetacrilato
icas, a base de solventes orgânicos, são mais
ação de tintas
As resinas
As resinas alquídicas são poliésteres, resultantes da reação de álcoois poliídricos (ex.: glicerol,
de acabamento.
Asacrílicas, Neste
resinas aacrílicas,
base desentido,
asolventes
base de solventes
orgânicos,orgânicos,
são mais são mais
idas com resinas acrílicas puras, deelas apresen-
utilizadas
ia à radiação
quando são
na
solar,
quando
pentaeritritol) com poliácidos ou seus anidridos (ex.: anidrido ftálico), modificados com ácidos
utilizadas
fabricação
em
produzidas
na fabricação
especial
são produzidas
tintas
aos
com resinas
de
deacabamento.
com
tintas de acabamento.
raios
acrílicas
resinaspuras,
Neste sentido,
acrílicas
elaspuras,
Neste sentido,
apresen-
elas apresen-
uandotamexpostas ao intemperismo natural, elas emsolar,
retenção
boa tam
de cor. graxos livres ou presentes nos óleos vegetais. Atualmente, estes últimos são mais utilizados como
resistência
boa resistência
Em termos
à radiação
de
à radiação
solar,
resistência
especial
em especial
aos raiosaos raios
ultravioleta.
ultravioleta.
Logo, quandoLogo, expostas
quando ao
expostas
intemperismo
ao intemperismo
natural, elas
natural, elas
esistentes
das resinas
a atmosferas
proporcionam fonte de ácidos graxos.
boaderetenção
proporcionam agressividade
de cor.mé-
boa retenção Em determos
cor. Emdetermos
resistência
de resistência
química,acrílicas
elas
química,
são com
elasvinílicas
resistentes tende aa atmosferas
são resistentes
a atmosferas de agressividade
de agressividade
mé- mé-
cia química
dia. A da tinta
dia. A. modificação
1
modificação das resinas dasacrílicas
resinas com acrílicas
vinílicas
com tende
vinílicas
a tende a
icas estirenadas, ou
melhorar melhorar As resinas alquídicas podem ser classificadas com base nos seguintes parâmetros:
seja,
a resistência aquelas
a resistência em
química da que
químicano
tinta . da tinta .
1 1
tintas de nitrocelulose
De uma forma geral, as tintas com resinas alquídicas curtas em óleo possuem secatividade mais
6.1.4 Resinas/tintas
6.1.4 Resinas/tintas
de nitrocelulose
de nitrocelulose
trocelulose são obtidas pela reação do ácido
presençaAs
deresinas
ácidoAs rápida. Portanto, quanto maior o teor em óleo mais lenta é a secagem da tinta.
sulfúrico,
deresinas com a celulose.
nitrocelulose
de nitrocelulose
são obtidas
sãopela
obtidas
reação
pela
doreação
ácido do ácido
nítrico (HNO
nítrico
3
(HNO
), em presença
3
), em presença
de ácido sulfúrico,
de ácido sulfúrico,
com a celulose.
com a celulose.
45
As tintas alquídicas, conhecidas
45 45
no mercado como tintas sintéticas, apesar de possuírem resistência
química superior às tintas a óleo, também são passíveis de serem saponificadas em meios ou sob
condições alcalinas. Portanto, não são recomendadas para atmosferas quimicamente agressivas.
Em atmosferas rural, urbana e industrial leve são produtos que apresentam bom desempenho à
corrosão, além de possuírem custo inferior ao de outras tintas anticorrosivas. Quando expostas
As resinas fenólicas são obtidas da reação de condensação de um fenol com um aldeído, como
ilustrado nas reações a seguir.
OH OH H
H H O H C OH
+ H C H
H H H H H
H H
(Fenol) (Aldeido fórmico)
OH H OH OH OH
H C OH H CH OH H C CH OH
2 2
H + +H O
H H H H H H H H 2
H H H H
n (*)
(*) n pode variar de 2 a 4
As resinas fenólicas, modificadas com óleos vegetais, são resultantes da reação de uma resina
As resinas
fenólica propriamente fenólicas,
dita com modificadas
óleos vegetais, com óleos
especialmente vegetais,
tungue, linhaçasão re- As tintas
e oiticica.
sultantescom
e vernizes fabricados da reação de de
este tipo uma resina
resina fenólica propriamente
apresentam dita térmica
resistência química, com e à água
óleosalquídicas.
superior às tintas vegetais, especialmente tungue, linhaça e oiticica. As tintas
Estas resinase são
vernizes
bastantefabricados com
utilizadas na este tipo
fabricação dede resina
tintas apresentam
pigmentadas resis- obtendo-
com alumínio,
tência química,
se assim as chamadas térmica
“tintas de e àfenólicas”.
alumínio água superior às tintas
Em geral, alquídicas.
estas resinas não são utilizadas na
fabricação de tintas de cores claras, pois estas tendem a amarelecer devido à presença de óleos
Estas resinas são bastante utilizadas na fabricação de tintas
vegetais bastante reativos, como por exemplo o óleo de tungue que possui três duplas ligações
pigmentadas com alumínio, obtendo-se assim as chamadas “tintas
conjugadas em sua estrutura.
de alumínio fenólicas”. Em geral, estas resinas não são utilizadas
na fabricação de tintas de cores claras, pois estas tendem a amarelecer
6.2.4 Resinas/tintas alquídicas-silicone
devido à presença de óleos vegetais bastante reativos, como por exem-
Estas resinas são obtidas a partir da reação química de resinas alquídicas com resinas de silicone.
plo o óleo de tungue que possui três duplas ligações conjugadas em
Portanto, não se trata de uma simples mistura de resinas. A estrutura química final destas resinas é
diferente dassua estrutura.
alquídicas e das de silicone isoladamente.
As resinas a base de éster de epóxi são obtidas a partir da reação de esterificação entre uma resina
epóxi e ácidos graxos de óleos vegetais secativos. As tintas fabricadas com estas resinas apresentam
melhor resistência química do que aquelas a base de resinas alquídicas não modificadas, além de
maior dureza superficial da película. Entretanto, a resistência à radiação solar, em especial aos raios
ultravioleta, é bastante inferior às alquídicas não modificadas.
As resinas epóxi ou epoxídicas são polímeros que contêm em sua estrutura molecular a presença
dogrupo epóxi ( ). As de maior interesse para a fabricação de tintas anticorrosivas são
CH 3
CI CH 2 CH
O
CH 2
+ HO C
meio CH 3
CH 3 OH CH 3
52
As resinas epóxi obtidas a partir do bisfenol F (estrutura similar ao bisfenol A, porém com a
presença de isômeros orto-para e orto-orto, além dos tradicionais para-para) estão ganhando
uma aceitação cada vez maior, pois permitem, em relação às de bisfenol A, a obtenção de sistemas
epoxídicos com melhores propriedades em termos de resistência química, de reatividade e de
viscosidade. Com isso pode-se produzir tintas com alto teor de sólidos, em muitos casos bem
próximo de 100%, com viscosidade baixa e facilmente aplicáveis pelos métodos convencionais
existentes. Portanto, estas resinas são bastante importantes para a fabricação de tintas menos
agressivas ao meio ambiente.
As resinas epóxi-fenólicas também são bastante utilizadas na fabricação de tintas anticorrosivas,
especialmente nos casos em que se deseja uma elevada resistência química. Elas são obtidas da
reação de epoxidação de resinas fenólicas “novolac” com epicloridrina. Os polímeros obtidos são
multifuncionais, o que permite obter um número elevado de ligações cruzadas, utilizandose agentes
de reticulação ou de cura adequados. Em função disso é que as tintas fabricadas com este tipo de
resina possuem boa resistência a produtos químicos (ácidos, bases, solventes, sais, etc). Atualmente,
as resinas epóxi são umas das mais importantes, e certamente as mais versáteis, na fabricação de
tintas anticorrosivas. Um dos fatores que contribui, de forma substancial, para que elas possuam
esta versatilidade é a presença de diferentes grupos reativos na estrutura da resina, como os
grupos epóxi ( ) e hidroxila (OH). Os grupos epóxi podem, por exemplo, reagir com agentes
H O
R N C O + R OH R N C O R
1 1
resina
isocianato uretano
hidroxilada
(poliol)
aplicação
No que diz respeito aobem
custo,definido.
as tintas dePortanto,
poliuretanonão é o são
alifático custo
maisque
carasdefine qual
que as de poliuretano
aromático. Entretanto, é importante destacar que cada uma delas tem seu campo de aplicação bem
das duas deve ser utilizada e sim o fator técnico.
definido. Portanto, não é o custo que define qual das duas deve ser utilizada e sim o fator técnico.
90
80
70 Poliuretano
B r ilh o
60
50
40
Epóxi
30 Alquídica
20
10
0
0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336
Figura
Figura 9. Variação
9. Variação detintas
de brilho de brilho de tintas
de acabamento, de336acabamento,
após após
horas de exposição 336dehoras
em câmara de
ultravioleta
58
QUALIFICAÇÃO PARA INSPETOR DE PINTURA INDUSTRIAL Nível 1
42 Módulo I A Pintura como Técnica de Proteção Anticorrosiva
Neste grupo estão as resinas cuja formação e cura da película
de tinta ocorre por meio de calor.
6.4 Resinas/Tintas que Formam a Película por
6.4.1 Resinas/tintas
Polimerização Térmica de silicone
Neste grupo estão as resinas cuja formação e cura da película de tinta ocorre por meio de calor.
As resinas de silicone são polímeros formados por átomos
6.4.1de silício ligados
Resinas/tintas a oxigênio (O) e a grupos orgânicos (R) e
de silicone
As possuem a seguinte estrutura :
11,12
resinas de silicone são polímeros formados por átomos de silício ligados a oxigênio (O) e a grupos
orgânicos (R) e possuem a seguinte estrutura:
R R R
O Si O Si O Si O
O O O
O Si O Si O Si O
R R R
R pode ser um radical metil (CH3-) ou fenil (C6H5-). As resinas de silicone com radicais fenil
apresentam resistência térmica superior aquelas com radicais metil. As resinas com radicais metil
R pode ser um radical metil (CH -) ou fenil (C H -). As resi-
são superiores àquelas com fenil nas seguintes propriedades:
3 dureza, flexibilidade,
6 5 repelência à
nas de silicone com radicais fenil apresentam resistência térmica
água, resistência química, taxa de cura e choque térmico. Muitas vezes há necessidade de se utilizar
resinas que tenham ambos os grupos orgânicos citados, 11,12para resistir a determinadas condições
superior aquelas com radicais metil . As resinas com radicais
específicas. Nestes casos, as propriedades finais dos produtos irão depender da quantidade relativa
metil são superiores àquelas com fenil nas seguintes proprieda-
de cada grupo e do grau de substituição.
Além daquelas a base de silicone, existem outras resinas que também necessitam de calor para que
ocorra a cura da película. As resinas amínicas, melamina-formaldeído, e/ou uréia-formaldeído são as
mais utilizadas na fabricação de tintas para cura em estufa.
As resinas amínicas citadas, em geral, são empregadas em conjunto com outras resinas, como
alquídicas curtas em óleos vegetais não secativos (coco, mamona cru, etc.), acrílicas e epoxídicas.
A temperatura de cura destas tintas na estufa pode variar, dependendo da formulação, de 120°C
a 180°C com intervalos de tempo de 30 a 10 minutos. As películas destas tintas após a cura,
apresentam excelentes propriedades mecânicas (dureza elevada, resistência à abrasão e ao impacto,
etc.).
O campo de aplicação destas tintas é bastante amplo. As tintas com resinas do tipo epóxi-amínicas
(principalmente melamina), após a cura, proporcionam revestimentos com ótima resistência
química, boa aderência ao substrato e com excelentes propriedades mecânicas como descrito
anteriormente. As tintas com resinas acrílicas-amínicas ou alquídicas-amínicas são importantes na
fabricação de esmaltes para pintura de automóveis, eletrodomésticos, etc.
6.4.3 Tintas em pó
Apesar da formação da película destas tintas ocorrer através de reações químicas de polimerização
térmica (por meio de calor), o mecanismo envolvido neste processo apresenta algumas
características diferentes daquele das tintas líquidas convencionais. As tintas em pó são fornecidas,
em uma única embalagem, com todos os seus constituintes básicos (resina(s), pigmento(s) e
aditivo(s)) na forma de pó finamente dividido. As peças, a serem revestidas, após receberem a
aplicação da tinta, por métodos especiais, ficam apenas cobertas por uma camada uniforme de pó.
Neste estágio, a película ainda não está formada e o pó solta-se com facilidade. Em seguida, para
os casos em que a aplicação da tinta for feita por meio de pistola eletrostática ou leito fluidizado
eletrostático, as peças são colocadas dentro de uma estufa por um período de tempo a uma
determinada temperatura. Dentro da mesma o que ocorre, basicamente, é a fusão do pó e logo em
seguida as reações de polimerização térmica, envolvendo a(s) resina(s) e o(s) agente(s) de cura,
Os três tipos de tinta em pó mais utilizados atualmente, principalmente no Brasil, são aqueles
obtidos a partir das seguintes resinas: epóxi, epóxi-poliéster (híbrida) e poliéster pura. Dentre os
três, o sistema híbrido (epóxi-poliéster) é o mais utilizado. Além destes, em escala bem menor, pode-
se citar aqueles obtidos com resinas poliuretânicas e acrílicas. A seguir, apresenta-se uma breve
descrição das propriedades gerais destas tintas em função do tipo de resina.
◼ Tintas a base de resinas epoxídicas: além de suas notáveis propriedades mecânicas, estas
tintas apresentam excelente resistência química e à corrosão. Entretanto, apresentam fraca
resistência à radiação ultravioleta (UV). Como conseqüência, estas tintas quando expostas
à radiação solar apresentam fraca retenção de cor e de brilho e, além disso, a formação de
intenso gizamento (“chalking”). Portanto, são mais indicadas para ambientes internos, livres da
incidência de radiação solar.
◼ Tintas a base de resinas poliéster-epóxi (híbridas): são, no momento, as tintas em pó
mais utilizadas nos diversos segmentos da indústria. As resinas híbridas podem conter
diferentes proporções das resinas poliéster e epóxi, como por exemplo 70% poliéster e
30% epóxi ou 50% poliéster e 50% epóxi. A proporção destas duas resinas vai influenciar
nas propriedades finais da película. Estas tintas possuem melhor resistência à radiação
ultravioleta que as epoxídicas. Mesmo assim, a resistência à radiação solar não é das melhores.
No que diz respeito à proteção anticorrosiva de metais na atmosfera, estas tintas apresentam
melhor desempenho que as epoxídicas nas regiões de falhas do revestimento, nas quais se
observa menor avanço de corrosão sob o mesmo.
◼ Tintas a base de resinas de poliéster puro: estas tintas são indicadas para equipamentos
ou estruturas que vão ficar expostas ao intemperismo, em função de possuírem excelente
resistência aos raios ultravioleta. Portanto, quando expostas ao intemperismo natural
apresentam boa retenção de cor e brilho e resistência ao aparecimento de gizamento.
C2 H 5
H C O Si O C2 H 5
C2 H 5
(orto-silicato de tetraetila)
A resina de silicato de etila é largamente utilizada na fabricação de tintas de fundo ricas em zinco. Estas
A resina defornecidas
tintas são, normalmente, silicatoemdedoisetila é largamente
componentes: utilizada
um contendo a soluçãona
defabricação
silicato de etila (em
recipiente plástico) e o outro o zinco metálico, em pó ou em pasta (forma pré-dispersa). Vale ressaltar
de tintas
que, embora poucode fundojá ricas
utilizadas, existemem
tintaszinco. Estas
deste tipo tintas
fornecidas são, normalmente,
em apenas um componente.
fornecidas
As referidas em
tintas, por dois componentes:
possuírem um contendo
alto teor de zinco metálico a solução
na película seca, protegem o de
aço pelo
silicato
mecanismo quede etilaos(em
envolve recipiente
princípios básicos daplástico) e o outro
proteção catódica, o zinco
em função metálico,
do zinco ser um metal
anódico em relação ao ferro. Por isso, são bastante utilizadas em esquemas de pintura para proteção
em
do aço empó ou em de
atmosferas pasta (forma
elevada pré-dispersa).
agressividade, Vale marinhas.
principalmente ressaltarA que, embora
presença da tinta de
fundopouco
rica emutilizadas, já existem
zinco nos esquemas tintas
de pintura deste
reduz tipo fornecidas
substancialmente o avançoem apenassob o
da corrosão
revestimento, nos locais onde este apresente danos ou falhas que exponham o substrato de aço.
um componente.
O fato das tintas ricas em zinco a base de silicato de etila curarem pelo mecanismo de hidrólise,
através daAs referidas
umidade do ar, étintas, por possuírem
uma característica alto
importante do teor
ponto de zinco
de vista de metálico
aplicação, pois a
cura na película
da película nãoseca, protegem
é afetada o aço pelo
se, após a aplicação, mecanismo
a umidade que
relativa do envolve os
ar ultrapassar o limite
máximo estabelecido para os demais tipos de tinta que é de 85%. Isto não quer dizer que elas
princípios básicos da proteção catódica, em função do zinco ser
possam ser aplicadas com umidade relativa acima de 85%. Tecnicamente até podem, entretanto,
para valores de umidade acima do mencionado, corre-se o risco de haver o comprometimento do
grau de limpeza da superfície.
66
Ainda com relação às tintas ricas em zinco a base de resina de silicato de etila, é importante destacar
os seguintes aspectos:
◼ a umidade relativa do ar tem uma grande influência na velocidade de cura da película. Em
ambientes com baixa umidade (ex.: < 65%) a cura será mais demorada. Nestas situações,
alguns técnicos costumam pulverizar ou molhar, com água, a película de tinta com o objetivo
de acelerar o processo de cura. Este procedimento é aceitável. Entretanto, deve-se tomar
Figura 10. Fissuras numa película de tinta rica em zinco a base de silicato
Figura 10. Fissuras numa película de tinta rica em zinco a base de silicato de etila,
de etila, devido à espessura excessiva da mesma
devido à espessura excessiva da mesma
68
Estas resinas, conhecidas como PVA, são, basicamente, utilizadas na fabricação de tintas para a
construção civil com finalidades estéticas/decorativas. No campo da proteção anticorrosiva, elas não
têm, praticamente, qualquer aplicabilidade e por isso não serão aqui discutidas.
As resinas acrílicas em emulsão vêm ganhando uma importância cada vez maior na fabricação de
tintas anticorrosivas, principalmente em função das restrições impostas pelos órgãos de proteção
ao meio ambiente e à saúde dos trabalhadores. Trabalhos de pesquisa evidenciaram o excelente
desempenho de esquemas de pintura com tintas acrílicas a base d’água, na proteção anticorrosiva de
superfícies ferrosas expostas em atmosferas rural, urbana e industrial leve.
A exemplo daquelas a base de solventes orgânicos, as resinas acrílicas em emulsão também são
obtidas a partir de monômeros dos ácidos acrílico e metacrílico e seus ésteres (ex.: metacrilato de
metila, acrilato de butila e acrilato de etila). Outros monômeros, como o estireno, o cloreto de vinila e
o acetato de vinila também podem ser utilizados.
As propriedades das películas irão depender em muito dos monômeros utilizados na fabricação
da resina, pois cada um deles possui uma função bem definida. As tintas fabricadas com resinas
acrílicas puras apresentam boa resistência ao intemperismo natural, principalmente à radiação
ultravioleta, portanto possuem boa retenção de cor. Já as tintas fabricadas com resinas acrílicas
contendo estireno apresentam boa resistência à umidade e à alcalinidade do substrato, porém são
inferiores às anteriores no que diz respeito à resistência ao intemperismo natural. A presença do
estireno reduz a resistência à radiação ultravioleta e, portanto, as tintas possuem menor retenção de
cor e resistência à formação de gizamento (“chalking”) do que as anteriores.
Entende-se por mecanismo de proteção anticorrosiva de um esquema de pintura a forma pela qual
ele é capaz de proteger o aço contra a corrosão. O mecanismo da proteção anticorrosiva, conferida
por um esquema de pintura ao aço (substrato de referência), depende essencialmente do tipo de
pigmento presente na tinta de fundo ou “primer” e, em alguns casos, também do tipo de resina da
mesma. Assim sendo, existem basicamente três mecanismos de proteção: barreira, passivação ou
inibição anódica e proteção catódica.
Neste tipo de mecanismo, o esquema de pintura atua no sentido apenas de isolar o substrato do
meio corrosivo, ou seja, evitando o contato dos agentes causadores da corrosão com a superfície do
substrato. As tintas de fundo, dos esquemas de pintura que apresentam este mecanismo, não contêm
a presença de pigmentos considerados anticorrosivos. Logo, a eficiência de um esquema de pintura
de proteção por barreira é função da:
Neste tipo de mecanismo, as tintas de fundo dos esquemas de pintura contêm pigmentos com
características básicas ou com uma determinada solubilidade capazes de, na presença de água e
oxigênio, gerarem substâncias inibidoras de corrosão. Nestas condições ocorre a formação de uma
camada passiva sobre a superfície do metal, impedindo assim a sua passagem para a forma iônica,
isto é, que sofra corrosão. Dentre os pigmentos mais comuns pode-se destacar:
◼ zarcão (Pb3O4): trata-se de um pigmento com características básicas. Em tintas que contenham
óleos vegetais, em especial o óleo de linhaça, este pigmento reage com os ácidos graxos,
presentes na composição dos mesmos, o que conduz a formação de sabões metálicos de
chumbo. Na presença de água e oxigênio, estes sabões sofrem cisão e liberam produtos
➢ de
inibidores cromato
corrosão.de
Se ozinco (4ZnO.4CrO
veículo .K2O.3H
fixo contiver o 3óleo O): aospassivação
de linhaça,
2 produtos liberados com
conferida por
melhores propriedades este pigmento
inibidoras é atribuída
são o azelato à suade
e o pelargonato solubilidade
chumbo. Apesar de suas
excelentes propriedades anticorrosivas, o zarcão está sendo eliminado das composições das
limitada em água, na qual ocorre a liberação do íon cromato
tintas, em função de ser um pigmento bastante tóxico e, portanto, pernicioso à saúde.
◼
que é 3um
CrO(4ZnO.4CrO
cromato de zinco 4 excelente
.K2O.3H inibidor anódico . Uma das
8,18
2O): a passivação conferida por este pigmento é atribuída
à sua
= solubilidade limitada em água, na qual ocorre a liberação do íon cromato (CrO 4) que é um
reações químicas, propostas para explicar o mecanismo de
=
excelente inibidor anódico. Uma das reações químicas, propostas para explicar o mecanismo
atuação deste pigmento, é a seguinte:
de atuação deste pigmento, é a seguinte:
(substrato) (pigmento) (meio)
Embora sendo um pigmento anticorrosivo bastante eficiente, não é recomendável utilizar esquemas
Embora sendo um pigmento anticorrosivo bastante eficien-
de pintura com tintas de fundo pigmentadas com cromato de zinco para proteção de estruturas
te, nãoemé condições
metálicas expostas recomendável utilizar esquemas
de alta umidade de pintura
relativa ou imersas comSob
em água. tintas
estas condições,
dede
tais esquemas fundo pigmentadas
pintura com cromato
poderão apresentar, de formade prematura,
zinco paraempolamento
proteção deosmótico do
revestimento.estruturas metálicas expostas em condições de alta umidade rela-
tiva ou imersas em água. Sob estas condições, tais esquemas de
pintura poderão apresentar, de forma prematura, empolamento
osmótico do revestimento.
QUALIFICAÇÃO PARA Um outro
INSPETOR aspecto
DE PINTURA INDUSTRIAL importante
Nível 1 a destacar é que este pigmento
51 Módulo I A Pintura como Técnica de Proteção Anticorrosiva
é, comprovadamente, pernicioso à saúde humana. Estudos já
realizados indicam que ele possui propriedades cancerígenas2. Por
Um outro aspecto importante a destacar é que este pigmento é, comprovadamente, pernicioso à
saúde humana. Estudos já realizados indicam que ele possui propriedades cancerígenas. Por isso ele
está, praticamente, abolido das formulações das tintas em geral.
◼ fosfato de zinco (Zn3(PO4)2.2H2O): trata-se de um pigmento atóxico e, comparado aos
anteriores, é relativamente novo no campo das tintas anticorrosivas. Na realidade, o seu
desenvolvimento e introdução na indústria de tintas surgiu da necessidade de se substituir
o cromato de zinco e o zarcão. O seu mecanismo de passivação ou inibição ainda não está
bem definido. O conceito mais aceito estabelece que em atmosferas industriais, nas quais o
eletrólito possui características ácidas, o fosfato de zinco torna-se mais solúvel. A hidrólise do
fosfato de zinco pode gerar a formação de ácido fosfórico, o qual reage com a superfície do aço
e forma uma camada de fosfato de ferro.
◼ outros pigmentos: além dos pigmentos citados anteriormente, existem outros, menos utilizados,
que também podem proteger o aço pelo mecanismo em questão. Dentre os mais importantes
pode-se citar: o metaborato de bário, o plumbato de cálcio e o cromato de estrôncio.
Figura à11.
Figura 11. Desempenho Desempenho
corrosão de esquemasà corrosão
de pintura,de esquemas
após deexposição
43 meses de pintura,em
após 43 industrial:
atmosfera
(7) esquema
meses decom tinta de fundo
exposição em epóxi pigmentada
atmosfera com zinco
industrial:
(8) esquema com tinta de fundo epóxi pigmentada com óxido de ferro vermelho
(7) esquema com tinta de fundo epóxi pigmentada com zinco
(8) esquema com tinta de fundo epóxi pigmentada com óxido de ferro
vermelho
QUALIFICAÇÃO PARA INSPETOR DE PINTURA INDUSTRIAL Nível 1
54 Módulo I A Pintura como Técnica de Proteção Anticorrosiva
8 ALGUNS PIGMENTOS IMPORTANTES
UTILIZADOS NA FABRICAÇÃO DE TINTAS
8
ALGUNS PIGMENTOS
IMPORTANTES UTILIZADOS
NA FABRICAÇÃO DE TINTAS
Dentre os pigmentos brancos, o dióxido de titânio é, sem dúvida alguma, o mais utilizado, pela
indústria, na fabricação de tintas de cor branca e daquelas de tons claros em geral. Possui elevado
poder de cobertura ou opacidade, quando comparado a outros pigmentos brancos, decorrente
do seu alto índice de refração e do tamanho médio das partículas (≅ 0,3 mm). Além disso, possui
excelente resistência química exceto aos ácidos sulfúrico e fluorídrico concentrados.
Figura 12.Figura
Aspecto lamelar
12. Aspecto lamelardas
daspartículas
partículas do do pigmento
pigmento de alumínio
de alumínio (700x) (700x)
80
No que diz respeito ao aspecto de proteção anticorrosiva, os pigmentos com estrutura lamelar
conferem à película de tinta ou aos revestimentos por pintura uma maior resistência à penetração de
umidade e, portanto, contribuem para melhorar a proteção anticorrosiva por barreira. A Figura 13
mostra, de forma esquemática, duas películas de tinta com e sem a presença de pigmentos lamelares.
Como pode ser observado, no caso daquela com pigmentos lamelares, a água terá que percorrer um
caminho muito maior para atingir o substrato, em relação àquela com pigmentos não lamelares. Em
outras palavras, a estrutura lamelar do pigmento dificulta o acesso do eletrólito ao substrato.
Aço Aço
A B
Figura
Figura 13.13. Representação
Representação esquemática
esquemática de com
de revestimentos revestimentos com (A)
(A) e sem (B) pigmentos e sem
lamelares
(B) pigmentos lamelares
As tintas epóxi “mastic” alumínio, indicadas para a proteção de superfícies ferrosas preparadas por
As tintas
meio de ferramentas epóxie/ou
mecânicas “mastic” alumínio,
manuais, podem indicadas para acomo
ser consideradas proteção
exemplos típicos
onde a presença deste pigmento é bastante importante. A boa aderência ao substrato proporcionada
de superfícies ferrosas preparadas por meio de ferramentas
pelas resinas epoxídicas e as propriedades de proteção por barreira do alumínio fazem com que
as referidas mecânicas e/ou manuais,
tintas sejam tolerantes podem
a superfícies serpreparadas
ferrosas consideradas como de limpeza
pelos processos
exemplos típicos onde a presença deste pigmento é bastante
indicados anteriormente.
importante.
Existem, basicamente, dois A boadeaderência
tipos aofolheamento
alumínio: com substrato (“leafing”)
proporcionada pelas
e sem folheamento (“non-
leafing”). Asresinas epoxídicas
partículas do primeiroe as propriedades
recebem, de proteção
na fabricação, por barreira
um tratamento doque faz com
superficial
que, na película, elas fiquem, preferencialmente, paralelas ao substrato e mais próximas à superfície.
alumínio fazem com que as referidas tintas sejam tolerantes
Desta forma tem-se uma película com aspecto metálico mais pronunciado. No caso das partículas do
segundo (sem a superfícies
folheamento),ferrosas
estas ficampreparadas
desordenadaspelos
dentroprocessos de limpeza
da película. Cada um deles tem o seu
indicados
campo de aplicação bemanteriormente.
definido. Por exemplo, nas tintas de acabamento lisas, o tipo “leafing” é o
mais utilizado. No caso de tintas intermediárias, o “non-leafing” é mais indicado, embora também se
possa utilizar uma mistura dos dois. 81
Os pigmentos de óxidos de ferro são largamente utilizados pelas indústrias de tintas. A maioria deles
são de origem mineral, sendo que alguns deles podem ser obtidos por processos industriais (óxidos
de ferro sintéticos). A seguir, apresentam-se, resumidamente, as características técnicas dos tipos
mais comuns utilizados na fabricação de tintas.
O óxido de ferro micáceo também possui a fórmula química Fe2O3. Entretanto, ele difere do óxido
anterior em vários aspectos. Trata-se de um óxido cujas partículas têm formato lamelar, ou seja, em
forma de placas. O termo micáceo, inclusive, é utilizado para indicar a sua semelhança com a mica no
que diz respeito à estrutura das partículas. Além disso, possui
cor cinza chumbo e com aspecto cintilante. É um pigmento bastante utilizado na fabricação de tintas
anticorrosivas, principalmente das intermediárias.
A estrutura lamelar das partículas, a exemplo do que já foi descrito no caso do alumínio, é uma
propriedade bastante importante, em tintas anticorrosivas, pois confere ao revestimento uma
melhor resistência à penetração de eletrólito. Uma outra característica importante deste pigmento
é que ele contribui para melhorar a aderência mecânica entre as demãos de tintas pois, dependendo
da concentração utilizada, a película pode apresentar uma certa rugosidade superficial. A Figura 14
mostra o aspecto lamelar das partículas de um óxido de ferro micáceo.
Figura 14.14.
Figura Aspecto
Aspecto lamelar
lamelar das das partículas
partículas de óxido
de óxido de ferro
de ferro micáceo
micáceo (400x)
(400x)
8.3.4 Zinco em pó
o
O pó de zinco (Zn) , a exemplo do alumínio, é um dos pig-
mentos mais utilizados na fabricação de tintas anticorrosivas.
QUALIFICAÇÃO PARA INSPETOR DE PINTURA INDUSTRIAL Nível 1
58 Módulo I
Trata-se de um pigmento metálico anódico em relação ao ferro
A Pintura como Técnica de Proteção Anticorrosiva
e, em função de suas excelentes propriedades anticorrosivas, é
utilizado na fabricação das chamadas “tintas de fundo ricas em
zinco”, as quais podem proteger o aço, na presença de um
8.3.4 Zinco em pó
8.3.5 Zarcão
O zarcão (Pb3O4 ou 2PbO.PbO2) é um dos pigmentos anticorrosivos mais antigos e eficientes, dentre
aqueles utilizados pela indústria de tintas. Trata-se de um pigmento que, na presença de ácidos
graxos de óleos vegetais, em especial o óleo de linhaça, confere proteção anticorrosiva ao aço pelo
mecanismo de passivação ou inibição anódica. Possui cor laranja e uma massa específica bastante
alta (≅8,1 g/cm3). Apesar das suas excelentes propriedades anticorrosivas, o zarcão está sendo
abandonado na fabricação de tintas, em função de ser um pigmento tóxico e bastante pernicioso à
saúde.
8.3.8 Cargas
As cargas são pigmentos, como descrito em ítens anteriores, que não conferem cor e nem
opacidade às tintas e são utilizados por razões técnicas e/ou econômicas. A maioria das cargas
são produtos de origem mineral, embora alguns tipos sejam obtidos sinteticamente através
de processos industriais. As principais cargas utilizadas na indústria de tintas estão, de forma
resumida, apresentadas na Tabela 3.
É fato por demais conhecido que a durabilidade da proteção anticorrosiva proporcionada pelos
revestimentos por pintura depende de uma série de fatores, como por exemplo do projeto das
estruturas e dos equipamentos, da especificação dos esquemas de pintura, da preparação de
superfície, da aplicação das tintas e da qualidade dos produtos utilizados. Além destes, a realização
dos serviços de manutenção na pintura, quando necessária e na época adequada, também é um
fator bastante importante para aumentar o tempo de vida útil da proteção anticorrosiva. Nos ítens
a seguir, apresentam-se alguns dos fatores mais importantes que influenciam no desempenho à
corrosão dos esquemas de pintura.
A estagnação de água num equipamento ou numa estrutura é sempre indesejável pois ela gera
uma condição mais agressiva para os revestimentos por pintura. Com isso, o tempo de vida útil
do revestimento é reduzido e, além disso, elevam-se os custos da proteção pois, nestes locais de
estagnação, os esquemas de pintura terão que ser resistentes à agressividade atmosférica e a
condições de imersão.
No campo da proteção anticorrosiva, as frestas são pontos bastante críticos para a ocorrência
de corrosão. Além de possibilitarem a retenção de eletrólito, o que gera uma condição mais
agressiva, elas podem dar origem à formação de pilhas de aeração diferencial. Também são locais
de difícil acesso para execução, inspeção e manutenção dos serviços de pintura, uma vez que não
permitem que se faça uma boa preparação de superfície e uma aplicação adequada das tintas. Como
conseqüência, os riscos de insucesso na pintura são grandes.
É amplamente sabido que os cantos vivos (quinas) das estruturas são locais críticos para o
aparecimento prematuro de corrosão. Isto deve-se, basicamente, à dificuldade de se aplicar, nestes
locais, a mesma espessura de tinta que é aplicada nas demais áreas planas. Para minimizar estes
problemas é recomendável arredondar ou “quebrar” os cantos vivos. O arredondamento é a forma
mais desejável. Entretanto, esta operação nem sempre é economicamente viável. Atualmente,
é bastante aceita a simples “quebra” dos cantos. A seguir, mostram-se, de forma ilustrativa as três
condições mencionadas.
89
9.1.5 Prever cordões de solda bem acabados
Os cordões de solda e as regiões adjacentes são locais críticos para o aparecimento prematuro de
corrosão. Portanto, devem ser tratados e revestidos adequadamente, a fim de se obter do esquema
de pintura o desempenho esperado. Neste sentido, as seguintes medidas devem ser tomadas:
◼ os cordões de solda devem ser contínuos, bem acabados e livres de porosidades e reentrâncias;
◼ os respingos de solda, bem como os resíduos de escória do revestimento do eletrodo, devem
ser completamente removidos da superfície e,
◼ nos cordões de solda e nas áreas adjacentes, deve-se aplicar, preferencialmente por meio
de trincha, uma demão adicional de cada uma das tintas do esquema de pintura (demão de
reforço).
Uma das medidas para evitar a corrosão consiste em impedir o contato entre dois metais de
potenciais diferentes pois, na presença de um eletrólito, os mesmos darão origem à formação de
uma pilha eletroquímica, na qual o anodo sofrerá corrosão e o catodo ficará protegido. No caso dos
revestimentos por pintura isto é importante pois, no caso de haver condições para a formação da
pilha eletroquímica, o revestimento não será suficiente para impedir a corrosão do aço, supondo que
este esteja em contato com um metal catódico em relação a ele, como por exemplo o cobre. Quando
for inevitável a existência de grande diferença de potencial recomenda-se colocar, nos pontos de
conexão, gaxetas, “niples” ou arruelas não-metálicas, que agirão como isolantes.
A preparação da superfície é, sem dúvida alguma, um dos fatores mais importantes para que um
esquema de pintura apresente o desempenho esperado. Esta etapa visa, basicamente, remover
os contaminantes da superfície (carepa de laminação, produtos de corrosão, sais, óleos, graxas,
tintas velhas, etc.) e criar condições que proporcionem aderência satisfatória aos esquemas de
pintura. A presença de sais na superfície, sendo os mais comuns os cloretos e os sulfatos, contribui
de forma substancial para a rápida degradação dos revestimentos por pintura. Estes sais, em sua
maioria higroscópicos, aumentam a taxa de absorção de umidade da atmosfera, facilitando assim
a ocorrência de várias reações químicas ou eletroquímicas na interface metal/revestimento. Como
conseqüência, o aparecimento de falhas prematuras no revestimento é, praticamente, inevitável. As
falhas mais comuns são: empolamento da pintura, corrosão do substrato e perda de aderência do
revestimento.
A presença de óleos, graxas e de outros materiais gordurosos não só prejudica a aderência do
revestimento por pintura como pode acarretar o aparecimento de defeitos graves no mesmo, como
por exemplo crateras e porosidades.
Como pode ser observado, a preparação de superfície é uma etapa que deve ser executada com
bastante cuidado, para se obter o grau de limpeza desejado. Caso contrário, a durabilidade dos
revestimentos por pintura será reduzida drasticamente. Uma grande parte das falhas prematuras em
revestimentos por pintura são decorrentes de problemas ocorridos na preparação da superfície.
Os serviços de preparação de superfícies de aço, para posterior aplicação de esquemas de pintura,
são realizados de modo a atender aos requisitos técnicos estabelecidos em normas que tratam deste
tema. Neste sentido, as normas ISO 8501, ISO 8504 e SSPC são as mais utilizadas em nível mundial.
Os graus de limpeza estabelecidos nestas normas são equivalentes entre si, diferindo apenas, em
alguns casos, na nomenclatura. A seguir, será feita uma descrição básica dos principais métodos de
preparação de superfície para posterior aplicação de esquemas de pintura. Antes disso, é importante
descrever os graus de oxidação ou graus de intemperismo inicial em que uma superfície ferrosa se
pode encontrar antes da limpeza. De acordo com a classificação das normas citadas anteriormente, o
aço não revestido pode encontrar-se em quatro graus de oxidação ou de intemperismo, a saber:
◼ grau A: a superfície encontra-se com carepa de laminação intacta e aderente, com pouca ou
nenhuma corrosão;
◼ grau B: a superfície encontra-se num estágio em que uma parte da carepa de laminação se
desprendeu, devido à corrosão do aço, enquanto que a outra continua intacta;
◼ grau C: este grau de oxidação corresponde a uma condição em que toda a carepa de laminação
foi eliminada da superfície, devido à corrosão do aço. A superfície apresenta uma camada de
corrosão bastante uniforme e, no máximo, com poucos alvéolos e,
◼ grau D: corresponde a uma condição em que toda a carepa de laminação foi eliminada da
superfície devido à corrosão do aço. Entretanto, neste caso, a superfície encontra-se com
corrosão severa do aço e com a presença de grande quantidade de alvéolos.
Na maioria dos casos, a limpeza por meio de solventes é apenas uma das etapas do processo de
preparação de superfície, para posterior aplicação dos revestimentos por pintura. No caso, por
exemplo, de superfícies ferrosas oxidadas, após a limpeza com solventes faz-se a remoção dos
produtos de corrosão por meio de métodos adequados (ex.: jateamento abrasivo). Em alguns casos
bastante específicos ela pode se constituir na etapa principal de preparação de superfície, ou seja,
após a sua execução aplica-se o esquema de pintura.
A limpeza por meio de solventes é uma etapa importante pois ela visa remover da superfície
contaminantes oleosos, sais, terra, escória de solda, etc. Desta forma, evita-se, no caso de óleos ou
graxas, a contaminação das ferramentas de limpeza, dos abrasivos, o aparecimento de defeitos na
pintura e, além disso, reduz-se o risco de problemas de aderência dos revestimentos.
A norma SSPC-SP1 é bastante abrangente a respeito deste tema pois ela trata não só da remoção de
contaminantes como óleos ou graxas mas também de outros materiais presentes na superfície (ex.:
sais e respingos de solda).
Dentre os produtos mais utilizados na limpeza pode-se citar: solventes orgânicos, detergentes,
soluções alcalinas, vapor e água doce. A escolha dos produtos mais adequados é função do tipo
e do grau de contaminação da superfície, das dimensões dos equipamentos ou estruturas, da
complexibilidade geométrica, das condições de acesso e da viabilidade operacional de execução.
Contudo, é importante destacar que a utilização de detergentes ou de quaisquer produtos
químicos com pH ácido ou alcalino requer uma lavagem final com água limpa para a neutralização
da superfície. Caso contrário, se permanecerem resíduos ácidos ou alcalinos na superfície, o
revestimento não proporcionará o desempenho esperado.
mais eficientes, tanto na remoção de contaminantes como na
9.2.2 Preparação
formaçãoporde meio
um de jateamento
perfil abrasivo
de ancoragem adequado para a aderência
dos esquemas
Dentre os diversos métodos dede pintura ao superfície
limpeza de substratopor
metálico, conforme
ação mecânica, ilustrado abrasivo é,
o jateamento
sem dúvida na Figura
alguma, um 15.
dos Apesar de suatanto
mais eficientes, grande eficiência,
na remoção a limpeza prévia
de contaminantes como na formação
de um perfildadesuperfície
ancoragempor adequado
meio depara a aderência
solventes dos esquemas
é necessária deda
antes pintura ao substrato
execu-
metálico, conforme ilustrado na Figura 15. Apesar de sua grande eficiência, a limpeza prévia da
ção do jateamento abrasivo, a qual tem como objetivo evitar a
superfície por meio de solventes é necessária antes da execução do jateamento abrasivo, a qual tem
contaminação
como objetivo do abrasivo
evitar a contaminação e da esuperfície.
do abrasivo da superfície.
FiguraFigura
15. 15.
Representação esquemática
Representação esquemática da eficiência
da eficiência doabrasivo.
do jateamento jateamento
abrasivo.
Tabela 4. Padrões de limpeza de superfícies de aço preparadas por meio de jateamento abrasivo
Nomenclatura
Descrição
SSPC ISO 8501-1
Jateamento ligeiro SP-7 Sa 1
Jateamento comercial SP-6 Sa 2
Jateamento ao metal quase branco SP-10 Sa 2 1/2
Jateamento ao metal branco SP-5 Sa 3
◼ jateamento ligeiro (Sa1): este grau de limpeza prevê a remoção da carepa de laminação
solta, ou não aderente, produtos de corrosão e partículas estranhas não aderentes. O aspecto
final deverá estar em conformidade com os padrões Sa1. Desta forma, em função do grau de
oxidação inicial da superfície, os padrões de limpeza são os seguintes: BSa1; CSa1 e DSa1.
Portanto, o jateamento ligeiro não é indicado para superfícies com grau de oxidação inicial A
(carepa de laminação intacta com pouca ou nenhuma corrosão).
◼ jateamento comercial (Sa2): este grau de limpeza prevê a remoção de quase toda a carepa de
laminação, produtos de corrosão e outras partículas estranhas. O aspecto final da superfície
deverá estar em conformidade com os padrões Sa2. Desta forma, em função do grau de
oxidação inicial da superfície, os padrões de limpeza são os seguintes: BSa2; CSa2 e DSa2. O
jateamento comercial não é indicado para superfícies com grau de oxidação inicial A (carepa
de laminação intacta com pouca ou nenhuma corrosão).
◼ jateamento ao metal quase branco (Sa2½): este grau de limpeza prevê a remoção da carepa
de laminação, produtos de corrosão e outras partículas da superfície. Neste padrão de limpeza
admite-se somente leves sombras na superfície. O aspecto final da superfície deverá estar em
conformidade com os padrões Sa2½. Desta forma, em função do grau de oxidação inicial da
superfície, os padrões de limpeza são os seguintes: ASa2½; BSa2½; CSa2½ e DSa2½.
◼ jateamento ao metal branco (Sa3): este grau de limpeza prevê a remoção completa (100%)
de todos os contaminantes da superfície (carepa de laminação, produtos de corrosão e outras
partículas estranhas). O aspecto final da superfície deverá estar em conformidade com os
padrões fotográficos Sa3. Desta forma, em função do grau de oxidação inicial da superfície, os
padrões de limpeza são os seguintes: ASa3; BSa3; CSa3 e DSa3.
Com relação aos padrões de limpeza citados, é importante destacar que a cor do abrasivo influencia
na coloração final da superfície. Portanto, para um mesmo grau de limpeza, as superfícies podem
apresentar diferenças na coloração final em função do tipo de abrasivo utilizado. Por isso,
102
◼ ➢ Cromatização:
Cromatização: este esteaos
termo aplica-se termo aplica-se aos
tratamentos tratamentos
químicos e/ouquímicos
eletroquímicos de metais e
e/ou eletroquímicos de metais e revestimentos metálicos,
revestimentos metálicos, realizados em soluções contendo compostos de cromo hexavalente.
realizados em soluções contendo compostos de cromo
Como resultado deste tratamento, tem-se a formação de uma camada de conversão constituída
de cromo trivalente e hexavalente. No campo da pintura anticorrosiva, a cromatização é mais
108
utilizada no tratamento de superfícies de aço galvanizado e de alumínio.
Com relação à composição e estrutura química, é, praticamente, de consenso geral que a camada de
cromatização é constituída por compostos de cromo trivalente e hexavalente e por compostos do
metal base (óxidos ou cromatos). As estruturas químicas Cr2O3.CrO3.XH2O e Cr(OH)3.Cr(OH).CrO4 são
as mais citadas na literatura como sendo representativas da camada de cromatização.
A espessura da camada de cromatização é bastante baixa, apesar de não existir um consenso geral
a respeito da faixa exata. De acordo com a literatura a espessura pode variar de 0,01 mm a 1,0
mm. Em geral, devido à complexidade para a medição da espessura, a camada de cromatização é
caracterizada pela massa da camada de cromatização por unidade de área ou pelo teor de cromo
trivalente e hexavalente por unidade de área.
A correta especificação dos esquemas de pintura é um outro fator importante para se obter dos
revestimentos a proteção anticorrosiva desejada e com uma relação custo/benefício atraente. Para
isso, é de suma importância que os responsáveis pelas especificações dos esquemas de pintura
tenham conhecimento adequado das características técnicas das tintas, bem como as informações
necessárias a respeito das condições de trabalho das estruturas ou dos equipamentos a serem
protegidos. Dentre os fatores básicos que norteiam a especificação de um esquema de pintura pode-
se destacar:
◼ o tipo de substrato a ser revestido (aço carbono, aço galvanizado, alumínio, etc.): trata-se de
um fator importante para se especificar o método de preparação de superfície e as tintas mais
adequadas;
A aplicação das tintas é um outro fator que pode interferir no desempenho à corrosão dos
revestimentos por pintura. Por isso, é importante que as tintas sejam aplicadas por profissionais
treinados e com experiência nesta área, ou seja, eles devem conhecer bem os métodos de aplicação
e as características técnicas das tintas. Uma tinta aplicada de forma inadequada pode resultar na
9.4.1 Trincha
É um dos métodos mais antigos e difundidos de aplicação de tintas. Isto deve-se, em parte, ao fato da
trincha ser uma ferramenta simples e de baixo custo. Apesar de sua antigüidade, a trincha, mesmo
nos dias de hoje, ainda é bastante utilizada na aplicação de tintas anticorrosivas, principalmente pelo
fato de possuir algumas características importantes que contribuem para melhorar o desempenho
global do sistema de proteção anticorrosiva. A seguir, apresentam-se algumas das principais
características do método de aplicação de tintas por meio de trincha.
◼ Trata-se de um método de baixa produtividade, porém bastante eficiente para pintura de
estruturas delgadas ou tubulações de pequeno diâmetro em locais sujeitos a muito vento.
◼ É adequado e eficiente para aplicação de tintas em locais de difícil acesso a outros
instrumentos de aplicação, como rolo ou pistola.
◼ É recomendado na aplicação das demãos de reforço das tintas, principalmente nos cordões de
solda e áreas adjacentes, nos cantos vivos e nas regiões de frestas.
◼ Permite a obtenção de películas com espessuras elevadas, pois as tintas, neste caso, podem
ser aplicadas sem diluição ou, quando muito, podem necessitar de uma pequena adição de
diluente para facilitar o alastramento das mesmas.
◼ Em geral, as películas não apresentam boa uniformidade em termos de espessura, mesmo
sendo as tintas aplicadas por um pintor experiente.
◼ As perdas de tinta durante a aplicação, se comparadas com as de outros métodos (ex.: pistola
de pulverização convencional), são pequenas.
◼ Não ocasiona a formação de “overspray”.
◼ Na aplicação de tintas que secam e formam a película somente pelo processo de evaporação
de solventes, deve-se evitar o repasse excessivo da trincha. Caso contrário, poderá ocorrer o
fenômeno de sangramento.
9.4.2 Rolo
A aplicação de tintas por meio de rolo também é um método tradicional e bastante utilizado no
campo da pintura anticorrosiva. A seguir, apresentam-se as características principais deste método
de aplicação.
◼ Trata-se de um método que possui boa produtividade. Logo, pode ser utilizado na pintura de
grandes áreas.
◼ De uma forma geral, não conduz à formação de películas com espessuras uniformes. Além
disso, trata-se de um método em que é difícil a obtenção de espessuras elevadas. Muitas vezes,
é necessário a aplicação de uma demão adicional de tinta para se alcançar a espessura mínima
recomendada.
◼ Com relação à aplicação das tintas que secam e formam a película somente pela evaporação de
solventes, devem ser tomados os cuidados mencionados para o caso da trincha, ou seja, evitar
o repasse excessivo para que não ocorra sangramento.
◼ Não é um método indicado para a aplicação de tintas de fundo ricas em zinco.
◼ A aplicação da tinta deve ser feita de forma bastante criteriosa, a fim de evitar a formação de
espuma ou de bolhas que são prejudiciais à película e, como conseqüência, ao desempenho à
corrosão.
◼ Os rolos mais apropriados para a pintura industrial são recobertos com lã de carneiro, pois
este material resiste aos solventes orgânicos contidos nas tintas. A altura da lã pode ser
variada, sendo que alturas maiores acumulam mais tinta, promovendo maior espessura de
película. Entretanto, deixam marcas mais pronunciadas na película, além de aumentar a
possibilidade de se ter a presença de bolhas na mesma.
9.4.5 Imersão
Neste método de aplicação, a peça a ser revestida é mergulhada num tanque contendo a tinta a
ser aplicada. Este processo possui algumas vantagens, como por exemplo minimização de perdas,
o que resulta em grande economia, facilidade de operação, menor número de operadores e
A pintura eletroforética é, sem dúvida alguma, um dos processos mais importantes e eficientes de
aplicação de tintas. Um dos setores que mais utiliza esta tecnologia é o de veículos automotivos. As
tintas utilizadas neste processo são a base d’água, portanto um fato bastante relevante do ponto
de vista de impacto ambiental, e formuladas com tecnologias especiais que permitem que sejam
polarizadas.
Neste processo, a peça a ser revestida é mergulhada na tinta e ligada a uma fonte de corrente
contínua. Estabelece-se então uma diferença de potencial fazendo com que a tinta seja atraída pela
peça. Desta forma, ocorre a deposição de uma camada uniforme em toda a peça, mesmo em locais
considerados críticos. Esta é uma das grandes vantagens da pintura eletroforética. A deposição
de tinta termina quando a resistência da película úmida, que é função da espessura, for tal que
impeça a passagem de corrente. A quantidade de tinta depositada é determinada pelo equivalente
eletroquímico.
Existem basicamente dois processos de pintura eletroforética: anaforético e cataforético. No
processo anaforético, também conhecido como deposição anódica, a peça é ligada ao polo positivo da
fonte de corrente contínua (CC), portanto atuará como anodo, e a tinta, neste processo, possui cargas
negativas. As reações no anodo são a decomposição da água, gerando íons H+ e O , e a oxidação do
ferro, conforme mostrado a seguir:
2 H2O → 4 H+ + O2 + 4e-
Fe → Fe++ + 2e-
A deposição da tinta, que possui cargas negativas, ocorrerá através da reação com os íons H+.
R – COO- + H+ → R - COOH↓
No processo cataforético, também conhecido como deposição catódica, a peça é ligada ao polo
ativo da fonte de CC, portanto atuará como catodo, e a tinta possui cargas positivas. No processo
cataforético, as reações que ocorrem no catodo são a eletrólise da água, gerando H2 e íons OH-, e a
redução de íons metálicos, como mostrado a seguir:
4H2O + 4e- → 2H2 + 4OH-
Mn+ + ne- → M
A deposição da tinta, que possui cargas positivas, ocorrerá através da reação com os íons OH-.
R R
1 1
+
R N H + OH R NI +H O
2 2 2
R R
3 3
Dentre os dois processos citados, o cataforético é, atualmente, o mais utilizado e possui várias
vantagens técnicas em relação ao anaforético, como por exemplo:
118
a) na deposição catódica não ocorre a dissolução eletroquímica da peça metálica, ao contrário do
processo anódico em que os íons ferro (Fe++) irão fazer parte da estrutura da película de tinta.
Com isso, o processo de deposição catódica proporciona muito melhor resistência à corrosão,
principalmente nas regiões de falhas da pintura;
b) a característica básica das resinas catiônicas proporciona melhor resistência à corrosão do que
as aniônicas, que possuem caráter ácido;
c) as películas das tintas catiônicas são insaponificáveis e, portanto, sob condições alcalinas,
possuem melhor resistência à corrosão, principalmente nas regiões de falhas do revestimento.
Já os polímeros ácidos, no caso das tintas aniônicas, são saponificáveis em meio alcalino e,
d) o processo de deposição catódica é menos danoso à camada de fosfato do que o de deposição
anódica.
A qualidade das tintas utilizadas nos esquemas de pintura é um outro fator importante para que os
revestimentos por pintura apresentem o desempenho esperado, sob todos os aspectos. A utilização
de tintas de qualidade inadequada e/ou não em conformidade com suas respectivas normas
técnicas pode conduzir à ocorrência de falhas prematuras nos revestimentos, mesmo que as etapas
mencionadas nos ítens anteriores tenham sido realizadas de forma correta.
A ocorrência de falhas prematuras é grave pois os serviços de repintura terão que ser executados
antes do tempo previsto e com intervalos menores que os esperados. Nestes casos, os prejuízos são,
normalmente, elevados devido às perdas diretas (ex.: substituição de peças ou de equipamentos) e
indiretas (parada de equipamentos produtivos).
A aquisição de tintas, por parte dos usuários, deve ser feita, preferencialmente, com base em normas
técnicas ou em documentos específicos que assegurem um determinado padrão de qualidade ao
produto. Este procedimento tem uma série de vantagens, como por exemplo:
◼ protege o interesse do consumidor, no que diz respeito à aquisição de tintas com um padrão de
qualidade previamente estabelecido;
A = 100 A
B = 20
...................... 120 ( A+B)........... 100 A
A + B = 120 3, 6 kg ( A+B)......... XA
XA = 100 x 3,6
120 XA = 3, 0 kg ou 3000 g
B 120 ( A+B)........... 20 B
3, 6 kg ( A+B)......... YB
YB = 20 x 3,6
120 YB = 0, 6 kg ou 600 g
A quantidade de B também poderia ser calculada por diferença =3600 g (A+B) - 3000 g (A) = 600g
A quantidade de de B também poderia ser calculada por
diferença =
Volume
Volume dedetinta
tintadesejado
desejado==3,0
3,0 LL ou
ou 3000
3000ml
ml
3600 g (A+B) - 3000 g (A) = 600 g de
Cálculo do volume de A e B, a partir da proporção mistura
Cálculo do volume de A e B, a partir da proporção de mistura
A= 4
B =1
A
......................
A + B =5
5 ( A+B) ........... 4 A
124
3, 0 L( A+B) ......... XA
XA = 4 x 3,0
5 XA = 2, 4 L ou 2400 ml
B 5 ( A+B) ........... 1 B
3, 0 L ( A+B) ......... YB
YB = 1 x 3,0
5 YB = 0, 6L ou 600 ml
Teor de Sólidos em Peso: Indica o teor, em peso, de material não volátil dentro da
tinta (resina + pigmento + aditivos fixos). É expresso em %. Quanto menor o teor de
solventes maior o teor de sólidos
Importante no cálculo do rendimento teórico (Rt) de uma tinta, para uma dada
espessura de filme seco (EFS).
Rt = %NVV . 10 ..: ( m2 / l )
EFS (µm)
Exemplos
a) Tinta A: 30% de NVV, Espessura Seca de 25μm
Rt = 30% x 10 = 12,0 m2 /l
25 µm
b) Tinta B : 50% de NVV, Espessura Seca de 25μm
Rt = 50% x 10 = 20,0 m2 /l
25 µm
Jornal do Brasil
129
❖ Elementos de identificação
S Nome da tinta
S Número da norma
130
b = segunda revisão
c = terceira revisão
❖ OBJETIVO :
❖ CONDIÇÕES GERAIS
S Descreve aspectos relacionados com :
armazenamento e estado geral das embalagens,
enchimento, estabilidade, diluição, marcação, etc.
131
❖ CONDIÇÕES ESPECÍFICAS
❖ CONDIÇÕES ESPECÍFICAS
✓ Viscosidade / consistência
✓ Tempo de secagem
132
✓ Aderência
✓ Imersão em líquidos
✓ Resistência ao SO
❖ INSPEÇÃO
❖ Aborda vários aspectos relativos às condições gerais
e específicas, para fins de aceitação ou rejeição da
tinta, em função dos resultados dos ensaios.
133
AÇO AÇO
AÇO AÇO
134
135
136
preta
marrom
AÇO
137
138
75 µm 120 µm
139
140
141
❖ Ensaios importantes :
➢ Ciclo térmico
➢ Umidade
142
Resumo
143
144
Escorrimento
“Sag Test”
µm
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
145
N2630“
Aço
146
TiO Fe O TiO + C
Zn (PO ) .XH O Zn (PO ) .XH O Zn (PO ) .XH O
Cargas inertes Cargas inertes Cargas inertes
147
148
149
Acabamento
Alquídica C C C* NR
Borr. Clorada NR C C* NR
Acrílica NR C** C* NR
Epóxi NR NR C NR
Poliuretano NR NR C NR
150