BENEFICIAMENTO DE MATERIAIS PLSTICOS

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FUNDAMENTOS DA PINTURA INDUSTRIAL

INTRODUO

1 Ramos da Pintura

O termo genrico pintura pode ser estendido a trs ramos da atividade humana: pintura artstica; pintura arquitetnica; pintura industrial.

A pintura artstica aquela em que o uso das tintas e das cores tem a finalidade expressar uma arte. Esta pintura , portanto, exercida pelos artistas, que a usam na produo de quadros, painis, murais, etc.

A pintura arquitetnica aquela em que o uso das tintas e das cores tem a finalidade de tornar agradveis os ambientes. usada na construo civil e, no obstante possa ter tambm a finalidade protetora, visa fundamentalmente ao embelezamento de superfcies revestidas.

A pintura industrial aquela cuja finalidade principal a proteo anticorrosiva. Apresenta, porm, outras finalidades complementares, tais como:

finalidade esttica: torna a apresentao agradvel;

auxlio na segurana industrial;

impermeabilizao;

diminuio de rugosidade de superfcies;

facilitar a identificao de fluidos em tubulaes ou reservatrios;

impedir a aderncia de vida marinha ao casco das embarcaes e bias;

permitir maior ou menor absoro de calor;

identificao promocional.

A pintura industrial pode ser ainda de dois tipos:

A) - pintura industrial de fabricao em srie: aquela cuja aplicao das tintas feita por meio de instalaes fixas, tais como cabines de jateamento abrasivo ou banhos de solues qumicas, para limpeza e condicionamento de superfcie, cabines de aplicao e estufas;

B) - pintura industrial de campo: aquela cuja aplicao das tintas feita por meio de instalaes mveis, tais como mquinas para jateamento abrasivo, pistolas ou outros equipamentos para aplicao das tintas.

1.1 - Conceito de Pintura Industrial

A aplicao de pintura industrial consiste na interposio de uma pelcula, em geral orgnica, entre o meio corrosivo e o material metlico que se quer proteger.

O conceito de pintura industrial, que ser abordado aqui, estendido, de modo geral, a revestimentos com espessuras inferiores a 1 mm, aplicados em instalaes industriais, instalaes porturias, embarcaes, estruturas metlicas diversas etc.

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Os revestimentos orgnicos de espessura superiores a 1 mm tm emprego mais especfico, e so tratados em literaturas especficas de revestimentos protetores.

No que diz respeito a desempenho e custo, a pintura o mtodo de controle de corroso praticamente absoluto para estruturas areas, sendo tambm empregado com excelentes resultados em estruturas submersas (caso de embarcaes) e ainda em alguns casos para estruturas enterradas.

Os revestimentos aqui caracterizados como pintura so, na sua grande maioria. de natureza orgnica, havendo, no entanto, algumas poucas famlias de tintas de natureza inorgnica.

Estes revestimentos so aplicados sob a forma de tintas, que so composies lquidas ou pastosas, capazes de formar pelcula slida aps a secagem ou cura (1).

1.2 - Abordagem Sistmica da Pintura

A pintura industrial um sistema (2) e, portanto, deve ser vista como tal. Esta viso sistmica caracteriza quatro fases importantes:

seleo adequada dos esquemas de pintura;

aquisio tcnica das tintas;

seleo do mtodo de aplicao e o controle da qualidade de aplicao;

inspeo e acompanhamento da pintura.

Estas quatro fases so baseadas em normas, procedimentos e padres, que iro definir os critrios de qualidade a serem observados em cada uma delas.

Todas as fases devem ser acompanhadas de modo a retroalimentar o sistema e, em especial, o aprimoramento das normas, procedimentos e padres.

A viso sistmica orienta para a adequao de cada fase, de modo a que haja uma adequao global, ou seja, no h interesse em otimizar-se uma determinada fase e sim o conjunto que constitui o sistema.

2 PELCULA DE TINTA

2.1 - Caractersticas Fundamentais e Gerais de Pelcula

A pelcula de tinta deve apresentar as seguintes caractersticas fundamentais:

o coeso: consiste na coeso entre os diversos constituintes do revestimento, de forma a apresentar uma pelcula contnua, isenta o mais possvel de falhas, como poros, bolhas, crateras, trincas etc.;

o adeso ao substrato: consiste na perfeita e permanente aderncia superfcie a ser protegida. A aderncia ao substrato obtida em maior grau pela ancoragem mecnica da tinta nas irregularidades da superfcie e, em parte, pelas foras de atrao de natureza molecular.

Alm das caractersticas fundamentais, que so mandatrias em qualquer pelcula de tinta, h uma srie de caractersticas gerais que ela poder apresentar em maior ou -,enor grau, dentre as quais pode-se destacar:

absoro e transferncia de umidade: h duas situaes a considerar quanto presena de umidade na pelcula. Em primeiro lugar, a simples absoro de gua, ou seja, a penetrao de gua nas molculas ou por entre as molculas. Neste caso, a gua contribui para a diminuio da resistividade, devido a maior passagem do eletrlito. Em segundo lugar, a penetrao de gua atravs da pelcula, que

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depender, entre outros fatores, da permeabilidade, da aderncia e dos fenmenos de osmose e eletrosmose, que sero abordados no item seguinte;

resistncia qumica: consiste na capacidade da pelcula de resistir ao ataque de agentes qumicos existentes no meio corrosivo;

resistncia abraso: consiste na resistncia ao desgaste provocado pela ao mecnica do meio;

resistncia ao intemperismo: diz respeito capacidade da pelcula de resistir ao dos agentes naturais, como sais, chuvas e ventos, com reduzida perda de brilho, de cor e de espessura;

resistncia ao bacteriana: consiste na capacidade da pelcula de resistir ao de bactrias que atuam sobre matrias orgnicas;

resistncia temperatura: refere-se ao de temperaturas sem amolecer ou mesmo sofrer outros processos de degradao, como escurecimento e queima.

2.2 - Osmose e Eletrosmose.

Osmose consiste na passagem de umidade atravs da pelcula de tinta, considerada uma membrana semipermevel. A migrao da umidade se d sob o efeito de uma presso osmtica que fora a passagem da gua da regio menos concentrada em sais, para a interface da pelcula com o metal, onde exista uma concentrao maior. A quantidade de lquido que atravessa a pelcula est diretamente relacionada com a permeabilidade e adeso, podendo ser fortemente acelerada pela presena de sais na interface pelcula / metal. Em pelculas que trabalhem sob imerso, a presso hidrosttica tambm pode acelerar a migrao de umidade.

A eletrosmose o mesmo fenmeno, porm acelerado pela aplicao de uma corrente contnua. Este fato ocorre quando se aplica proteo catdica por corrente impressa com elevadas densidades de corrente, ou seja, quando se tem uma super-proteo.

2.3 - Constituintes Fundamentais das Tintas

Os constituintes fundamentais ou bsicos de uma tinta so: o veculo, o solvente e o pigmento.

Alm destes constituintes, podem aparecer tambm, em uma tinta completa, os chamados constituintes eventuais ou aditivos.

No prximo captulo sero tratados com maior profundidade os constituintes bsicos e os eventuais das tintas.

A fim de facilitar o entendimento dos mecanismos de formao e de proteo da pelcula de tinta, sero apresentadas a seguir noes sobre os constituintes bsicos:

veculo: constitui-se na parte fundamental da tinta, sendo de modo geral uma resina. o elemento agregante das partculas formadoras de pelcula de tinta e o responsvel pela adeso da pelcula em relao ao substrato (superfcie que est sendo pintada) sendo o constituinte que mais caracteriza a tinta.

Como exemplo de veculos, podem-se citar:

leos: linhaa, soja, tungue, oiticica, mamona, etc;

resinas alqudicas e fenlicas, puras ou modificadas com leos;

resinas acrlicas, vinlicas, borrachas cloradas, estirenoacrilato;

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resinas epxi, poliuretana e silicone;

materiais betuminosos, tais como piche de carvo, alcatro de hulha, asfalto, etc.

inorgnicos: silicato de sdio e silicato de etila, que se tornam slidos aps a cura.

Solvente: constitui-se na parte normalmente voltil da tinta. So compostos capazes de solubilizarem as resinas e diminuir a viscosidade, facilitando a aplicao das tintas. Os solventes so geralmente selecionados em funo da natureza do veculo da tinta.

Como exemplo de solventes podem-se citar:

- hidrocarbonetos alifticos e aromticos;

- lcoois

- steres;

- gua.

Pigmentos: So substancias que tem por finalidade a colorao da tinta, Em alguns casos poder ajudar na ancoragem e nas propriedades anticorrosivas da tinta.

Como exemplo de pigmentos, podem-se citar:

pigmentos que do opacidade e cor (tintoriais): TiO2, negro de fumo, Fe2O3, p de alumnio, etc

pigmentos encorpantes e reforantes (cargas); carbonato de clcio, talco, barita, etc.

pigmentos anticorrosivos: zarco, cromato de zinco, fasfato de zinco, p de zinco, etc.

2.4 - Esquema ou Procedimento de Pintura

As aplicaes das tintas obedece, em geral, ao seguinte procedimento:

preparao da superfcie;

aplicao da tinta de fundo ou primer.

aplicao da tinta de acabamento

2.5 Mecanismo de Formao da Pelcula de Tintas

Entende-se por formao a passagem da pelcula mida, aps a aplicao, at o estado final aps a secagem ou cura.

Evaporao do Solvente: Este mecanismo se d em praticamente todas as tintas de uso industrial. A evaporao do solvente pode introduzir poros, bolhas ou crateras na pelcula seca da tinta, levando a uma diminuio da sua impermeabilidade e conseqente diminuio da proteo anticorrosiva por barreira.

Como exemplo de tintas que utilizam este mecanismo, podem-se citar: acetatos de celulose, acrlicas, vinlicas, borrachas cloradas, asfaltos, alcatres de hulha, estirenoacrilatos etc.;

Oxidao de leos: este mecanismo est presente nas tintas a leo e a leo modificadas. O mecanismo consiste na oxidao dos leos secativos (leos vegetais), devido ao contato com o ar aps a aplicao, formando uma pelcula slida pela entrada de oxignio na molcula dos leos.

So tintas que se caracterizam por serem, normalmente, de baixo desempenho. Como

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exemplo de tintas que apresentam este mecanismo, podem-se citar: leos secativos, alqudicas e fenlicas leo modificadas, steres de epxi etc. As tintas leo modificadas normalmente so de secagem lenta. Dependendo do teor de modificao com leos secativos, quanto maior o teor de leo, maior o tempo de secagem e menor a resistncia qumica:

Polimerizao: este mecanismo est presente nas principais famlias de tintas de alta performance e alto poder impermeabilizante. Neste mecanismo podem-se destacar dois tipos de polimerizao:

- polimerizao trmica: ocorre nas resinas que, na temperatura ambiente, no se polimerizam, havendo necessidade de uma energia trmica de ativao. Como exemplo de tintas que apresentam este mecanismo, podem-se citar: alqudica-melamnicas, fenlicas, epoxi-fenlicas e acrlicas termorrgidas. As tintas curveis em estufa (polimerizao trmica) so aplicadas em pintura industrial de equipamentos e instalaes submetidas a ambientes corrosivos muito agressivos;

- polimerizao por condensao: ocorre nas resinas em que se usa um semi polmero como um dos reagentes e um agente de cura que, to logo misturados, do incio ao processo de polimerizao. Como exemplo de tintas que apresentam este mecanismo, podem-se citar: epoxis e poliuretanas;

coalescncia: ocorre nas tintas hidrossolveis usadas na pintura industrial e na pintura arquitetnica. Consiste na reunio das partculas dispersas aps a evaporao da gua e sob a ao do solvente coalescedor. Com a evaporao deste forma-se uma pelcula slida e resistente prpria gua. Como exemplo de tintas que apresentam este mecanismo, pode-se citar as arquitetnicas com veculos vinlicos de acetato de vinila, as acrlicas e as industriais com veculos alqudicos, acrlicos, poxdicos, dentre outros.

2.6 Mecanismos de Proteo das pelculas de Tinta

Os mecanismos bsicos de proteo de pelculas de tinta so:

proteo por barreira: este mecanismo est presente em praticamente todas as pelculas de tinta, sendo o mecanismo fundamental nas tintas de acabamento.

A proteo por barreira ocorre devido ao retardamento do movimento inico e ao aumento da resistncia de contato das reas andicas e catdicas das pilhas de corroso em relao ao eletrlito. O mecanismo de proteo por barreira atua procurando impedir o contato entre o meio corrosivo e a superfcie que se quer proteger;

proteo por pigmentos inibidores: este mecanismo encontrado nas pelculas de pintura aplicadas como tinta de fundo (primer), que contm determinados pigmentos inibidores, tais como zarco, cromato de zinco, fosfato de zinco, tetroxicromato de zinco, etc. Estes pigmentos do proteo por inibio andica, que consiste em isolar a rea andica, do eletrlito e da rea catdica. Ainda como mecanismo inibidor, apresentam-se os sabes metlicos formados nas tintas a leo e nas leo modificadas contendo determinados pigmentos, tais como o zarco. A saponificao ocorre pela reao dos leos com o zarco contidos nas tintas. O mecanismo inibidor neste caso por adsoro do sabo na superfcie metlica a proteger;

proteo catdica por pigmentos metlicos andicos: este mecanismo encontrado nas pelculas de tinta aplicadas como tinta de fundo (primer), que contm elevados teores de pigmentos metlicos andicos, em relao superfcie metlica

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que se quer proteger contra a corroso.

As tintas que apresentam este mecanismo possuem teor de 75 a 95% em peso de pigmento metlico na pelcula seca, destacando-se entre elas as tintas ricas em zinco.

Teoricamente, tintas ricas em magnsio e alumnio poderiam apresentar de forma eficiente este mecanismo. No entanto, em termos prticos. apenas as ricas em zinco tm se mostrado satisfatrias, provavelmente pelas caractersticas desfavorveis dos produtos de corroso daqueles metais (alta resistividade eltrica, baixa solubilidade, etc.) e pela baixa densidade destes metais em comparao ao zinco, o que dificulta a formao de pelcula altamente pigmentada.

2.7 Espessuras de pelculas Recomendadas

Para que a pelcula de tinta cumpra a sua finalidade de proteo anticorrosiva deve apresentar uma espessura mnima. Esta espessura funo da natureza da tinta usadas e da agressividade do meio corrosivo, e pressupe a seleo adequada do esquema de pintura para o meio considerado.

Como primeira orientao, as espessuras usuais recomendveis para os diversos ambientes corrosivos so:

atmosfera altamente agressiva 250 m;

imerso permanente (imerso em gua salgada) 300 m;

superfcies quentes - 75 a 120m;

atmosfera medianamente agressiva - 160m;

atmosfera pouco agressiva - 120m;

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

(I) NUNES, Ney V. - Pintura Industrial Aplicada, Maity Comunicao e Editora Ltda. - Rio de Janeiro, 1990, p. 7 e 8.

(2) NUNES, Laerce P. e EVANGELISTA, Isaac N. M. - Abordagem Sistmica da Pintura Industria. Anais do 11 Q Seminrio Nacional de Corroso, Rio de Janeiro, ABRACO, 1984.

(3) CAMORIM, Paulo C. L. - Apostila de Pintura Industrial, ABRACO, 1978.