Tintas - Ciência e Tecnologia

4ª Edição Revista e Ampliada

TINTAS Ciência e Tecnologia

4ª Edição Jorge M. R. Fazenda (coordenador)

ISBN: 9788521204749 Páginas: 1.146 Formato: 21x28 cm Peso: 2,850 kg

xv

Sobre os autores

Sumário Parte 1 Introdução, polímeros e resinas

1

Introdução, história e composição básica JORGE M. R. FAZENDA / FRANCISCO D. DINIZ Introdução ............................................

História .................................................

1 2

2

Polímeros e polimerização ...................

Terminologia e definições ....................

Polimerização por condensação ...........

Polimerização por adição ......................

9 10

13 15 32 97

5 6 7

Copolímeros ......................................... 127 Terpolímeros ........................................ 147 Referências bibliográficas ..................... 150

Óleos glicéridos, resinas alquídicas e poliésteres JORGE M. R. FAZENDA / CONSTANTINO T. FILHO / PAUL DEUTSCH Óleos glicéridos .................................... 154 Resinas alquídicas ................................. 166 Poliésteres ........................................... 185

4 5

Formulações ......................................... 188 Referências bibliográficas ..................... 191

Resinas acrílicas e emulsões vinílicas e acrílicas JORGE M. R. FAZENDA / CONSTANTINO T. FILHO Resinas acrílicas .................................... 194 Emulsões acrílicas e vinílicas ................ 211 Alguns exemplos de polímeros vinílicos e acrílicos ......................................... 226

1 2 3

Abertura.p65

Composição básica ...............................

Referências bibliográficas .....................

JORGE M. R. FAZENDA

1 2 3

4

3 4

Polimerização: considerações teóricas 1 2 3 4

3

4 7

15

4

Referências bibliográficas ..................... 230

7/5/2009, 09:29

xvi

TINTAS

5

Resinas poliuretânicas JORGE M. R. FAZENDA / CONSTANTINO T. FILHO 1 2 3 4 5 6

6

243 243 244 245

242

Introdução ............................................

Preparação ............................................

Formação do filme ................................

Solventes ..............................................

Sistemas aquosos e de altos sólidos ....

248 249 251 267 267

6 7 8

Usos ...................................................... 275 Preparação de resinas epóxi – exemplos práticos ............................................ 275 Referências bibliográficas ..................... 277

Resinas amínicas JORGE M. R. FAZENDA /CONSTANTINO T. FILHO

7

Introdução ............................................

Preparação: principais reações químicas Resinas amídicas-formol .......................

Resinas uréia-formol ............................

Resinas melamínicas ............................

Fatores que influenciam a escolha do álcool usado na eterificação ............

Resinas melamínicas para sistemas aquosos e de altos sólidos ..............

280 282 282 283 285

8 9

287

12

287

13

10 11

Cura de resinas amínicas ......................

Resinas melamínicas do tipo oligomérico ......................................

Resinas glicolurílicas .............................

Preparação de resinas amínicas – exemplos .........................................

Esquema de uma unidade para a preparação de resinas amínicas ......

Referências bibliográficas .....................

288 294 296 296 297 298

Resinas fenólicas JORGE M. R. FAZENDA / CONSTANTINO T. FILHO 1 2 3 4 5

Abertura.p65

241

Poliuretanos bloqueados (tipo 3) ........

Poliuretanos bicomponentes catalisados (tipo 4) .........................

9 Poliuretanos bicomponentes do tipo poliol (tipo 5) ..................................

10 Referências bibliográficas .....................

7 8

JORGE M. R. FAZENDA / CONSTANTINO T. FILHO

1 2 3 4 5 6

8

232 233 236 240

Resinas epoxídicas 1 2 3 4 5

7

Introdução ............................................

Reações principais do grupo isocianato Sistemas poliuretânicos .......................

Classificação das tintas poliuretânicas . Óleos uretanizados e alquídicas uretanizadas (tipo 1) ......................

Poliuretanos de cura pela umidade (tipo 2) ............................................

Introdução ............................................

Reação formol-fenol .............................

Resinas do tipo resol ............................

Resinas do tipo novolac ........................

Resinas fenólicas solúveis em óleos vegetais ...........................................

16

300 300 302 305

6 7 8

Propriedades e aplicações das resinas fenólicas em tintas e vernizes ........ 308 Fórmulas e processos de preparação .. 308 Referências bibliográficas ..................... 310

307

7/5/2009, 09:29

xvii

Sumário

9

Resinas celulósicas, hidrocarbônicas, borracha clorada e de silicone PAUL DEUTSCH / JOSÉ CARLOS RODRIGUES Resinas celulósicas, hidrocarbônicas e borracha clorada ........................................

1 Resinas celulósicas ...............................

2 Resinas hidrocarbônicas .......................

3 Borracha clorada ...................................

312 312 317 321

Resinas de silicone ....................................... 324 4 Introdução ............................................ 324

5 6 7 8 9 10 11 12

Poliorganossiloxanos ............................

Preparação de silanos substituídos ......

Nomenclatura dos poliorganossiloxanos Preparação dos poliorganossiloxanos ..

Fluidos de silicone ................................

Resinas de silicone para recobrimentos Copolímeros de silicone .......................

Referências bibliográficas .....................

324 325 327 329 329 331 333 335

Parte 2 Pigmentos, cor, aditivos, plastificantes e solventes

10

Abertura.p65

Pigmentos WILSON ALVES DE ASSIS / GERSON DE ALMEIDA / MARCOS LUIZ ZIRAVELLO QUINDICI / MARCOS FERNANDES DE OLIVEIRA / LUIS MANUEL MOTA Pigmentos inorgânicos .................................

1 Introdução ............................................

2 Dióxido de titânio .................................

3 Óxidos de ferro .....................................

4 Óxido de cromo verde ..........................

5 Sulfetos de cádmio ...............................

6 Azul ultramar ........................................

7 Azul de ferro .........................................

8 Cromatos de chumbo ...........................

9 Verde de cromo ....................................

10 Cromato de zinco .................................

11 Fosfato de zinco ...................................

12 Amarelos de níquel titanato e cromo titanato ............................................

13 Amarelo de bismuto vanadato .............

14 Azuis e verdes de cobalto ....................

341 341 341 346 352 352 354 355 357 360 362 363

Pigmentos orgânicos ....................................

15 Introdução ............................................

16 Características físico-químicas .............

17 Classificação química de pigmentos orgânicos .........................................

18 Classificação de pigmentos através do Colour Index ...............................

19 Características e aplicações de pigmentos orgânicos em tintas ......

20 Pigmentos orgânicos usados em tintas e vernizes por grupo químico .........

21 Outros pigmentos ................................

22 Aplicações de pigmentos orgânicos ....

365 365 366

17

364 364 364

369

Pigmentos de efeito metálico ......................

23 Pigmentos alumínios ............................

24 Pigmentos alumínio especiais ..............

25 Recomendações para o uso de pigmentos alumínio (adequados) em tintas aquosas ...........................

26 Pigmentos alumínio para efeitos especiais como cromado e espelho .........................................

27 Aplicações de pigmentos alumínio em tintas ...............................................

386 386 390

391

392 393

Pigmentos de efeito perolado ......................

28 Introdução ............................................

29 Composição e considerações gerais ....

30 Resumo das pinturas de revestimentos perolados em veículos automotivos ..

394 394 394

Pigmento negro de fumo ..............................

31 Descrição do negro de fumo ................

32 Manufatura do negro de fumo ..............

33 Estrutura e constituição química do negro de fumo .................................

399 399 400

Cargas ou 34 Introdução ............................................

35 Funções dos extenders ......................

36 Concentração de pigmentos em volume (PVC) .................................

37 Propriedades dos extenders ...............

410 410 410

397

405

369 370 384 385 385

7/5/2009, 09:29

410 411

xviii

TINTAS

38 Tipos de minerais ................................. 412 39 Outros extenders ............................... 422 Aspectos fundamentais do processo de dispersão de pigmentos ..........................

40 Trabalho de umectação do material particulado .......................................

41 Quebra ou dispersão dos aglomerados 42 Forças de van der Waals .......................

43 Microcolisões entre partículas .............

44 Solda plástica (plastic welding) .........

45 Forças de ponte líquida ........................

11

423 423 425 425 426 426 427

445 445 446 451

Sistemas colorimétricos .......................

Desdobramento do desvio absoluto das cores(ΔE*) .....................................

8 Equipamentos para a medição de cores ..

9 Formulação de cores ............................

10 Sistemas tintométricos para pontos de venda – uma aplicação da ciência de formulação de cores ...................

11 Referências bibliográficas .....................

6 7

462 477 486 488

491 493

Aditivos AURÉLIO NAZARÉ ROCHA / RICARDO BERNARDO KAIRALLA / ANTONIO CARLOS FERRACIOLI / CARLINDO ALFINITO FILHO 1 2 3 4 5 6

Introdução ..............................................

Aditivos de cinética ..............................

Aditivos de reologia ..............................

Aditivos de processo ............................

Aditivos dispersantes e umectantes ...

Aditivos de superfície – silicones e acrilatos ...........................................

496 496 503 507 515

7 8 9

Agentes antiespumantes e desaerantes para a indústria de tintas ................ 531 Aditivos de preservação ....................... 536 Referências bibliográficas ..................... 547

525

Plastificantes RICARDO BERNARDO KAIRALLA / ANTONIO CARLOS FERRACIOLI 1 2

Abertura.p65

437 440

WILMA CRISTIANE P. S. YOSHIDA / JOÃO TERUO OUCHI / JOSÉ FERNANDO DOS SANTOS / MARCOS LUIZ ZIRAVELLO QUINDICI

Cor e colorimetria ....................................... 456 4 A importância do uso das cores ........... 456 5 Conceitos .............................................. 456

13

429 429 431 431 432 434 435

Colorimetria

Fundamentos de colorimetria ....................

1 Sobre arte e ciência ..............................

2 Luz e teoria da visão .............................

3 Modelo matemático do meio pigmentado/ espaço de cor ....................................

12

46 Estabilização elétrica e estabilização estérica ............................................

47 Teoria DLVO ..........................................

48 Estabilização elétrica ............................

49 Estabilização estérica ...........................

50 Estabilização entrópica ........................

51 Estabilização osmótica .........................

52 Floculação .............................................

53 Processo de adsorção em partículas sólidas ..............................................

54 Referências bibliográficas .....................

Introdução ............................................ 550 Propriedades típicas ............................. 550

18

3 4

Plastificantes primários e secundários 551 Referências bibliográficas ..................... 555

7/5/2009, 09:29

xix

Sumário

14

Solventes JULIO C. NATALENSE / MARCELO GRAZIANI / RUTH KURIYAMA Introdução ............................................

Classificação dos solventes ..................

Hidrocarbonetos ...................................

Solventes oxigenados ..........................

Solventes clorados ...............................

Outros solventes ..................................

1 2 3 4 5 6

558 558 559 559 563 563

7 8 9 10 11

Propriedades físicas .............................

Propriedades químicas .........................

Toxicidade e efeito ao meio ambiente .

Efeitos ao meio ambiente ....................

Referências bibliográficas .....................

564 565 571 574 578

Parte 3 Princípios e processos

15

Princípios de formulação RICARDO BERNARDO KAIRALLA / JONATAS RODRIGUES MACHADO Introdução ............................................

Variáveis da composição .......................

Reologia ................................................

Defeitos mais comuns ..........................

1 2 3 4

16

582 582 595 603

5 6 7

A fórmula pronta .................................. 624 Formulário ............................................ 624 Referências bibliográficas ..................... 625

Processo de fabricação RICARDO BERNARDO KAIRALLA / ANA LÚCIA CARDOSO GIANFARDONI / PAULO SÉRGIO DO PRADO / PAULO CÉZAR MAZIERO TIANO Introdução ............................................

Pré-mistura ...........................................

Moinho de bolas ....................................

Moinho vertical .....................................

1 2 3 4

628 628 636 641

5 6 7 8

Moinho horizontal .................................

Formulação das bases de moagem ......

Completagem .......................................

Referências bibliográficas .....................

649 653 655 671

Parte 4 Aplicações

17

Aplicações arquitetônicas FRANCISCO D. DINIZ Introdução ............................................

Propriedades das superfícies ...............

Pintura de alvenaria ..............................

Identificação, origens e correção de defeitos ......................................

1 2 3 4

Abertura.p65

19

676 676 677

5 6 7 8

Formulações para linha decorativa ......

Considerações gerais ...........................

Sistema tintométrico ...........................

Referências bibliográficas .....................

684

7/5/2009, 09:29

687 690 692 694

xx

TINTAS

18

Pintura automotiva JOSÉ VALDIR GUINDALINI 1 2 3 4

19

4 5 6 7

Camada de basecoat .............................

Camada de clearcoat ............................

Linhas de pintura automotiva ...............

Referências bibliográficas .....................

729 736 746 753

Histórico ...............................................

Mercado de repintura automotiva na América do Sul ................................

Características do mercado mundial de repintura ....................................

Característica do mercado brasileiro de repintura ....................................

Pintura original x repintura ..................

Produtos utilizados na repintura automotiva ......................................

Característica e uso dos diferentes produtos na repintura .....................

758

8 9

759 762 763 764 765

10 11 12 13

Esquema de repintura ..........................

Critérios básicos para escolha das matérias-primas ..............................

Critérios básicos para formulação ........

Composição e uso dos principais produtos ..........................................

Principais problemas na repintura automotiva ......................................

Referências bibliográficas .....................

768 772 772 772 775 782

767

Revestimentos para plásticos FRANCISCO D. DINIZ 1 2

Introdução e histórico .......................... 784 Principais tipos de plásticos ................. 785

3 4

Tintas para plásticos ............................. 793 Referências bibliográficas ..................... 796

Pintura de manutenção industrial CELSO GNECCO / ROBERTO MARIANO / FERNANDO FERNANDES 1 2 3

Abertura.p65

5 6 7 8

JORGE AUGUSTO PACHECO ARRUDA / MANUEL MANSO NOBRE / RICARDO BERNARDO KAIRALLA

3

21

696 697 701 721

Repintura automotiva

1 2

20

Introdução ............................................

Camada de fosfato ................................

Revestimento anticorrosivo .................

Camada de primer ...............................

Introdução ............................................ 798 Tintas .................................................... 801 Preparação da superfície ...................... 821

20

4 5 6

Aplicação de tintas ............................... 846 Noções de corrosão .............................. 861 Referências bibliográficas ..................... 873

7/5/2009, 09:29

xxi

Sumário

22

Tintas e vernizes aquosos PAUL DEUTSCH / WILSON MARQUES CANABRAVA Introdução ............................................

Sistemas não poluentes .......................

Definição ...............................................

Característica ........................................

1 2 3 4

23

5 6 7 8

Processo de fabricação .........................

Aplicação – preparo de superfície ........

Conclusão ..............................................

Referências bibliográficas .....................

882 882 884 884

Revestimentos de cura por radiação JORGE M. R. FAZENDA / MARIA CRISTINA KOBAL CAMPOS DE CARVALHO Introdução ............................................ 886 Sistemas de cura por ultravioleta (UV) 887 Sistema de cura por feixe de elétrons .. 890 Vantagens e desvantagens dos sistemas de cura por radiação ........................ 891 Pré-polímeros ....................................... 893 Solventes .............................................. 900 Fotoiniciadores ..................................... 902 Equipamentos para cura por radiação . 907

1 2 3 4 5 6 7 8

24

876 876 876 877

9 Radiometria ..........................................

10 Formulações para revestimentos de cura por UV .....................................

11 Formulações para tintas de impressão de cura por UV ................................

12 Novas tendências de uso da tecnologia UV/EB ..............................................

13 Referências bibliográficas .....................

916 918 921 921 923

Tintas em pó JORGE M. R. FAZENDA / LUIZ G. S. FONTES / ANTONIO ROBERTO P. DA CRUZ Introdução ............................................

Tintas em pó termoplásticas ................

Tintas em pó termoconvertíveis ..........

Propriedades das tintas em pó ............

Fabricação de tintas em pó ..................

1 2 3 4 5

926 929 933 959 960

6 7 8 9 10

Aplicação de tintas em pó ....................

Aspecto do acabamento .......................

Usos principais ......................................

Sistemas de resinas ..............................

Referências bibliográficas .....................

973 982 982 983 987

Parte 5 Análise instrumental e caracterização físico-química

25

A análise instrumental na indústria de tintas MIRIAM WUNDERLICH Introdução ............................................

Espectroscopia .....................................

Cromatografia .......................................

Análises térmicas .................................

1 2 3 4

Abertura.p65

21

992 992 997 1003

5 6

Tabela de técnica instrumental x aplicação .......................................... 1006 Referências bibliográficas ..................... 1006

7/5/2009, 09:29

xxii

26

TINTAS

Ensaios para determinação da composição e caractetização de tintas CELSO GNECCO 1 2

27

Introdução ............................................ 1009 Ensaios na tinta líquida ......................... 1009

3 4

Ensaios na película de tinta seca .......... 1046 Referências bibliográficas ..................... 1082

Meio ambiente, saúde e segurança na indústria de tintas IVAN DE PAULA ROGOLETTO 1 2 3

Introdução ............................................ 1084 Principais aspectos ambientais associados a tintas .......................... 1084 Saúde ocupacional nos processos de produção de tintas .......................... 1090

4 5 6

Principais aspectos de segurança na indústria de tintas ........................... 1095 Sistemas de gestão .............................. 1107 Referências bibliograficas ..................... 1118

Índice remissivo............................... 1119

Abertura.p65

22

7/5/2009, 09:29

PARTE 1 INTRODUÇÃO, POLÍMEROS E RESINAS

Cap_01.p65

1

22/4/2009, 16:09

1 Introdução, história e composição básica JORGE M. R. FAZENDA FRANCISCO D. DINIZ

Cap_01.p65

1 Introdução .........................................................

Importância ........................................................

Complexidade ....................................................

4 4 5

2 História ..............................................................

Arte pré-histórica ..............................................

Os primeiros materiais egípcios ........................

O Período Clássico .............................................

A arte no Oriente ...............................................

Materiais dos índios americanos .......................

A Europa Medieval .............................................

A Renascença na Europa ...................................

A Revolução Industrial .......................................

Desenvolvimento no século XX ........................

7 7 7 7 8 8 8 8 9 9

3

3 Composição básica ..........................................

Introdução ..........................................................

Componentes básicos .......................................

9 9 9

4 Referências bibliográficas ............................... 10

22/4/2009, 16:09

Polimerização: considerações teóricas

2

JORGE M. R. FAZENDA

1 Polímeros e polimerização .............................. 13 Introdução .......................................................... 13 Materiais poliméricos e tintas: um pouco de história ..................................................... 14 2 Terminologia e definições ...............................

Funcionalidade ...................................................

Homopolímero, copolímero, terpolímero, etc. .

Polímeros – alguns exemplos ...........................

Conceitos importantes ......................................

Peso molecular ..................................................

Determinação do peso molecular médio ..........

Métodos baseados na medida das propriedades coligativas .....................................................

Dispersão da luz (light scattering) ................

Ultracentrifugação .............................................

Cromatografia de permeação de gel (gpc) .......

Como ocorre a separação ..................................

Resumo ..............................................................

3 Polimerização por condensação .....................

Reatividade dos grupos funcionais ....................

Aspectos cinéticos ............................................

Formação da cadeia polimérica em função do grau de conversão (P) e do grau de polimerização (Xn) .................................

Controle do peso molecular ..............................

Cap_02_A.p65

11

15 16 17 18 19 21 25 26 28 28 29 29 32 32 35 36

38 39

Obtenção de poliésteres por transesterificação Obtenção de poliamidas ....................................

Obtenção de policarbonatos ..............................

Ramificação e reticulação ..................................

Funcionalidade ...................................................

Gelificação: abordagem estatística ....................

Cálculo para a obtenção de resinas alquídicas e poliésteres ...................................................

Simplificação ......................................................

Cálculos básicos .................................................

Exemplo da aritmética básica de resinas alquídicas e de poliésteres ...........................

Elaboração de uma tabela genérica ..................

Cálculo do grau de conversão crítico .................

Ajuste da composição para que o grau de conversão no ponto de gelificação seja 1,00 ...

22/4/2009, 16:14

45 46 46 47 49 54 58 61 61 63 66 67 68

Óleos glicéridos, resinas alquídicas e poliésteres

3

JORGE M. R. FAZENDA CONSTANTINO T. FILHO PAUL DEUTSCH

1 Óleos glicéridos .................................................. 154 Óleos – fórmula química ...................................... 154 Estrutura do triglicérido ...................................... 154 Introdução ............................................................ 154 Classificação ......................................................... 155 Reações químicas ................................................ 156 Mecanismo da formação do filme: secagem ........ 159 Secantes ............................................................... 159 Degradação do revestimento .............................. 160 Amarelecimento dos revestimentos .................. 160 Obtenção de óleos ............................................... 162 Tratamento dos óleos .......................................... 162 Maleinização ......................................................... 164 Métodos de testes de óleos ................................ 165 Propriedades/uso dos óleos ................................ 165 2 Resinas alquídicas ............................................. 166 Introdução ............................................................ 166 História ................................................................. 167

Cap_03.p65

153

Matérias-primas ................................................... 168 Preparação ........................................................... 171 Modificações de resinas alquídicas ...................... 176 Processo de fabricação: solvente ou fusão ......... 180 Mecanismo da formação do filme ........................ 183 3 Poliésteres .......................................................... 185 Cura dos poliésteres saturados ........................... 185 Cura dos poliésteres insaturados ........................ 185 4 Formulações ....................................................... 188 5 Referências bibliográficas ................................. 191

29/4/2009, 10:35

Resinas acrílicas e emulsões vinílicas e acrílicas

4

JORGE M. R. FAZENDA CONSTANTINO T. FILHO

1 Resinas acrílicas ..............................................

Preparação dos acrilatos e metacrilatos ...........

Preparação do estireno e do acetato de vinila ..

Acrilatos e metacrilatos: estrutura ...................

Algumas reações dos acrilatos e dos metacrilatos .................................................

Copolimerização e terpolimerização .................

Resinas acrílicas termoplásticas ........................

Resinas acrílicas termoconvertíveis ..................

Temperatura de transição vítrea (Tg) ..............

2 Emulsões acrílicas e vinílicas ........................

Polimerização em emulsão ................................

Mecanismo da polimerização por adição em emulsão ..................................................

Cinética: algumas considerações .......................

Grandezas e valores numéricos ........................

Grau de polimerização .......................................

Número de partículas poliméricas .....................

Desvios do modelo teórico ................................

Iniciadores ..........................................................

Emulsionantes ...................................................

Efeito da concentração micelar do emulsionante no tamanho da partícula .................................

Efeito da composição monomérica nas propriedades de emulsões ..........................

Cap_04.p65

193

194 194 196 197 198 199 199 202 210 211 211 Emulsões termoplásticas ..................................

Emulsões termoconvertíveis ............................

Mecanismo da formação de filme ......................

Considerações de ordem prática .......................

223 223 223 225

220

3 Alguns exemplos de polímeros vinílicos e acrílicos ....................................................

Copolímero acrílico termoplástico ....................

Copolímero acrílico hidroxilado carboxilado .....

Emulsão de poli (acetato de vinila) – PVA ........

Emulsão vinil-acrílica .........................................

226 226 226 227 228

221

4 Referências bibliográficas ............................... 230

212 215 215 217 217 218 219 219

22/4/2009, 17:39

Resinas poliuretânicas

5

JORGE M. R. FAZENDA CONSTANTINO T. FILHO

1 Introdução ......................................................... 232 2 Reações principais do grupo isocianato ......... 233 Catalisadores ..................................................... 236 6 Poliuretanos de cura pela umidade (tipo 2) ... 242 3 Sistemas poliuretânicos ...................................

Diisocianato de tolileno (TDI) ...........................

Diisocianato de difenilmetano (MDI) ................

Poliisocianatos alifáticos ....................................

Resinas hidroxiladas ..........................................

236 236 238 238 239

4 Classificação das tintas poliuretânicas .......... 240 5 Óleos uretanizados e alquídicas uretanizadas (tipo 1) ................................... 241

Cap_05.p65

231

7 Poliuretanos bloqueados (tipo 3) ..................... 243 8 Poliuretanos bicomponentes catalisados (tipo 4) ..................................... 243 9 Poliuretanos bicomponentes do tipo poliol (tipo 5) ............................................... 244 10 Referências bibliográficas ............................... 245

22/4/2009, 17:41

6 Resinas epoxídicas JORGE M. R. FAZENDA CONSTANTINO T. FILHO

1 Introdução ............................................................ 248 2 Preparação ........................................................ 249 3 Formação do filme ............................................

Polimerização via grupo glicidila ........................

Reações com aminas primárias e secundárias e com poliamidas ..........................................

Reação com anidridos de ácidos ........................

Reação com grupos: metilol, hidroxila e fenólico ......................................................

Esterificação de resinas epóxi ..........................

Cura com poliácidos ...........................................

Reação com isocianatos .....................................

Cura das resinas epóxi e observações ..............

251 251 252 257 261 262 265 266 266

4 Solventes ........................................................... 267 Diluentes reativos .............................................. 267 6 Usos ................................................................... 275 5 Sistemas aquosos e de altos sólidos ................

Sistemas aquosos ..............................................

Sistema aquoso termoconvertível epóxi-PAB ..

Resinas epóxi-acriladas dispersíveis em água ...

Sistemas epoxídicos aquosos para cura a temperatura ambiente .................................

Sistemas termoconvertíveis de altos sólidos ...

Sistema curável por radiação ultravioleta .........

Cap_06.p65

247

267 267 269 270 271 272 274

7 Preparação de resinas epóxi – exemplos práticos .......................................... 275 Preparação do éter diglicidílico do bisfenol A (DGEBA) .................................. 275 Preparação de resinas epóxi com n > 1,0 a partir do DGEBA .......................................... 276 8 Referências bibliográficas ............................... 277

23/4/2009, 10:19

Resinas amínicas

7

JORGE M. R. FAZENDA CONSTANTINO T. FILHO

1 Introdução ......................................................... 280 Processos de preparação das principais matérias-primas ........................................... 281 2 Preparação: principais reações químicas ...... 282 3 Resinas amídicas-formol ................................. 282 4 Resinas uréia-formol ........................................ 283 Eterificação ........................................................ 284 5 Resinas melamínicas ....................................... 285 6 Fatores que influenciam a escolha do álcool usado na eterificação .................................. 287 7 Resinas melamínicas para sistemas aquosos e de altos sólidos ......................................... 287 8 Cura de resinas amínicas .................................

Considerações gerais .........................................

Cura com resinas alquídicas ...............................

Cura com resinas epóxi .....................................

Cura com resinas acrílicas .................................

Características das resinas amínicas em função dos seus grupos funcionais reativos ............

Cap_07.p65

279

9 Resinas melamínicas do tipo oligomérico ..... 294 Vantagens das resinas melamínicas do tipo oligomérico ................................................... 295 10 Resinas glicolurílicas ...................................... 296

288 288 290 291 292

11 Preparação de resinas amínicas – exemplos . 296 Resina melamínica ............................................. 297

293

13 Referências bibliográficas ............................... 298

12 Esquema de uma unidade para a preparação de resinas amínicas .................................... 297

23/4/2009, 10:21

8 Resinas fenólicas JORGE M. R. FAZENDA CONSTANTINO T. FILHO

1 Introdução ..................................................... 300 2 Reação formol-fenol ..................................... 300 Algumas considerações importantes ........... 300 Peso molecular .............................................. 302 3 Resinas do tipo resol .................................... 302 Cura de resinas fenólicas do tipo resol ....... 304 4 Resinas do tipo novolac .............................. 305 Cura das resinas novolac .............................. 306

6 Propriedades e aplicações das resinas fenólicas em tintas e vernizes ................ 308 7 Fórmulas e processos de preparação ......... 308

5 Resinas fenólicas solúveis em óleos vegetais ..................................................... 307

Cap_08.p65

299

8 Referências bibliográficas ........................... 310

23/4/2009, 10:23

Resinas celulósicas, hidrocarbônicas, borracha clorada e de silicone

9

PAUL DEUTSCH JOSÉ CARLOS RODRIGUES RESINAS CELULÓSICAS, HIDROCARBÔNICAS E BORRACHA CLORADA .......................................

1 Resinas celulósicas ..........................................

Introdução ..........................................................

Processo de obtenção .......................................

Tipos de derivados celulósicos ..........................

Nitrato de celulose ............................................

Campos de aplicação ..........................................

312 312 312 312 312 313 317

2 Resinas hidrocarbônicas .................................

Introdução ..........................................................

Resinas de petróleo ...........................................

Resinas cumarona-indeno .................................

Resinas politerpênicas .......................................

Resinas monoméricas ........................................

Obtenção das resinas de petróleo .....................

Aplicações ..........................................................

317 317 318 318 318 318 318 319

3 Borracha clorada ..............................................

Introdução ..........................................................

Obtenção ............................................................

Modificações químicas .......................................

Propriedades químicas ......................................

Aplicações ..........................................................

321 321 322 322 323 324

RESINAS DE SILICONE .......................................... 324 4 Introdução ......................................................... 324 5 Poliorganossiloxanos ....................................... 324 6 Preparação de silanos substituídos .................

Processo direto .................................................

Processo indireto ..............................................

Exemplo de processo direto .............................

Exemplo de processo indireto ..........................

Preparação de silanóis .......................................

Cap_09.p65

311

325 325 325 325 325 326

Síntese de organossiloxanos ............................. 326 Preparação de dimetilsilicones .......................... 326 7 Nomenclatura dos poliorganossiloxanos ........ 327 8 Preparação dos poliorganossiloxanos ............. 329 9 Fluidos de silicone ...........................................

Síntese ...............................................................

Processo e controle de processos ....................

Exemplo prático de preparação ........................

329 329 329 331

10 Resinas de silicone para recobrimentos ........ 331 Exemplos práticos de preparação ..................... 332 11 Copolímeros de silicone .................................. 333 Intermediários usados na preparação ............... 333 12 Referências bibliográficas ............................... 335

23/4/2009, 10:25

PARTE 2 PIGMENTOS, COR, ADITIVOS, PLASTIFICANTES E SOLVENTES

Cap 10.indd 337

28/4/2009 16:16:03

Pigmentos

10

WILSON ALVES DE ASSIS GERSON DE ALMEIDA MARCOS LUIZ Z. QUINDIC MARCOS FERNANDES DE OLIVEIRA LUIS MANUEL MOTA PIGMENTOS INORGÂNICOS 1 Introdução ........................................................ 341 2 Dióxido de titânio ............................................. 341 Aspectos gerais .................................................. 341 Produção do pigmento ...................................... 342 Propriedades ...................................................... 344 Aplicações .......................................................... 346 3 Óxidos de ferro ................................................. 346 Óxidos de ferro naturais .................................... 347 Óxidos de ferro vermelho sintético .................. 348 Óxidos de ferro amarelo sintético ..................... 350 4 Óxido de cromo verde ..................................... 352 5 Sulfetos de cádmio ........................................... 352 Aspectos gerais .................................................. 352 Produção do pigmento ...................................... 352 Aplicações .......................................................... 353 6 Azul ultramar .................................................... 354 Aspectos gerais .................................................. 354 Produção do pigmento ...................................... 354 Aplicação ............................................................ 355 7 Azul de ferro ..................................................... 355 Aspectos gerais .................................................. 355 Produção ............................................................ 355 Aplicação ............................................................ 356 8 Cromatos de chumbo ....................................... 357 Aspectos gerais .................................................. 357 Produção ............................................................ 358 Aplicação ............................................................ 359 9 Verde de cromo ................................................ 360 10 Cromato de zinco ............................................... 362 Aspectos gerais .................................................. 362 Produção ............................................................ 362 11 Fosfato de zinco ................................................. 363 12 Amarelos de níquel titanato e cromo titanato .... 364 13 Amarelo de bismuto vanadato ......................... 364 14 Azuis e verdes de cobalto ................................ 364

Cap 10.indd 339

PIGMENTOS ORGÂNICOS 15 Introdução ........................................................ 365 16 Características físico-químicas ....................... 366 Intensidade ou poder de tingimento................. 366 Solidez à luz ....................................................... 366 Solidez às intempéries ....................................... 367 Solidez a solventes ............................................. 367 Eflorescência ou migração ................................ 368 Solidez ao sangramento ..................................... 368 Área superficial ou superfície específica .......... 368 Polimorfismo ...................................................... 369 17 Classificação química de pigmentos orgânicos ... 369 18 Classificação de pigmentos através do Colour Index ............................................... 369 19 Características e aplicações de pigmentos orgânicos em tintas ..................................... 370 Pigmentos monoazóicos .................................... 370 Pigmentos monoazóicos laqueados................... 373 Pigmentos diazóicos .......................................... 374 Pigmentos pirazolona-diazóicos ........................ 375

29/4/2009 10:38:52

11 Colorimetria WILMA CRISTIANE P. S. YOSHIDA JOÃO TERUO OUCHI JOSÉ FERNANDO DOS SANTOS MARCOS L. ZIRAVELLO QUINDICI

FUNDAMENTOS DE COLORIMETRIA .................

1 Sobre arte e ciência ..........................................

Introdução ..........................................................

Cor/ciência .........................................................

Oposição entre arte e ciência ............................

Aproximação entre arte e ciência .....................

Conclusão ...........................................................

445 445 445 445 445 446 446

2 Luz e teoria da visão .........................................

Sobre a natureza da luz ......................................

Cor: uma ilusão/percepção subjetiva .................

Fisiologia/modelo do olho humano ...................

Deficiência visual ................................................

Imagem formada no cerébro .............................

446 446 448 449 450 451

3 Modelo matemático do meio pigmentado/ espaço de cor ..............................................

Equação geral de transporte radiativo (caso plano paralelo) ....................................

Solução de Schuster ..........................................

Solução de Kubelka/Munk .................................

Correção de cor .................................................

Diferença de cor ................................................

451 451 452 453 454 454

COR E COLORIMETRIA ........................................ 456 4 A importância do uso das cores ....................... 456 O uso das cores na indústria .............................. 456 5 Conceitos .......................................................... 456 Percepção visual ................................................ 456 Luz – fonte luminosa ......................................... 458

Cap_11.p65

443

Iluminantes ........................................................ 459 Objeto ................................................................ 460 Observador ........................................................ 461 6 Sistemas colorimétricos ..................................

Atributos ou qualidades de uma cor .................

Sistemas de classificação e identificação das cores ..................................................................

6.1 Modelos colorimétricos RGB e CMYK ...............

Cores primárias ..................................................

Mistura de cores (luz) aditivas ..........................

Mistura de cores (pigmentos) subtrativas .......

6.2 Espaço colorimétrico CIE 1931 ........................

Experimento da composição de cores .............

Observadores-padrão CIE .................................

Cromaticidade Yxy .............................................

6.3 Espaço colorimétrico CIE1976 ou sistema CIELAB ................................................

Sistema CIELCH ................................................

23/4/2009, 13:41

462 462 464 467 467 467 468 469 469 470 471 475 476

12

Aditivos AURÉLIO NAZARÉ ROCHA RICARDO BERNARDO KAIRALLA ANTONIO CARLOS FERRACIOLI CARLINDO ALFINITO FILHO 1 Introdução ......................................................... 496 2 Aditivos de cinética ..........................................

Secantes .............................................................

Catalisadores .....................................................

Antipeles ............................................................

496 496 501 503

3 Aditivos de reologia .........................................

Silicatos estratificados organicamente modificados ..................................................

Formação de um gel ..........................................

Ativador polar ....................................................

Métodos de incorporação na tinta .....................

Compostos orgânicos especiais ........................

503 504 504 505 506 506

4 Aditivos de processo ........................................

Surfactantes ou tensoativos ..............................

Estruturas dos surfactantes .............................

Tipos de surfactantes ........................................

Solubilidade e balanceamento ...........................

Aplicação ............................................................

Seleção do surfactante ......................................

507 507 508 508 509 512 512

5 Aditivos dispersantes e umectantes ................

Por que são usados aditivos dispersantes e umectantes? ..............................................

Como agem os aditivos dispersantes e umectantes? ..............................................

Aditivos dispersantes, umectantes e defloculantes ................................................

Aditivos dispersantes e umectantes, controladores da floculação .........................

Evitando flotação e flutuação ............................

Sugestões práticas ............................................

515 515 517 519 521 522 524

6 Aditivos de superfície – silicones e acrilatos . 525 Defeitos de superfície ....................................... 525 Estrutura química dos poli-siloxanos bloqueados ................................................... 526

Cap_12.p65

495

Estrutura química dos poli-acrilatos .................

Uso de aditivos de superfície ............................

Medida da tensão superficial, nivelamento e slip (deslizamento) ..................................

Aditivos de silicone e sua influência na aderência entre camadas .............................

528 528 530 530

7 Agentes antiespumantes e desaerantes para a indústria de tintas .................................. 531 O que é bolha? ................................................... 531 Modo de ação dos agentes antiespumantes e desaerantes ............................................... 533 8 Aditivos de preservação ..................................

Introdução ..........................................................

Proteção durante a armazenagem ....................

Proteção ao filme seco ......................................

Saúde e segurança ambiental ............................

Estabilizantes de ultravioleta ............................

536 536 537 538 540 542

9 Referências bibliográficas ............................... 547

23/4/2009, 14:21

13 Plastificantes RICARDO BERNARDO KAIRALLA ANTONIO CARLOS FERRACIOLI

1 Introdução ......................................................... 550 2 Propriedades típicas .........................................

Compatibilidade .................................................

Efetividade .........................................................

Permanência ......................................................

Estabilidade .......................................................

Cap_13.p65

549

550 550 550 550 551

3 Plastificantes primários e secundários ........... 551 Tipos principais .................................................. 551 4 Referências bibliográficas ............................... 555

23/4/2009, 14:49

Solventes REVISORES MARCELO GRAZIANI RUTH KURIYAMA

14

AUTORES ORIGINAIS JULIO C. NATALENSE

DOW BRASIL S.A. THE DOW CHEMICAL COMPANY

DOW EUROPE GMBH

ANN WRIGHT JIM MERTENS JIM STEINBRUNNER LESLIE SASKSHAUG RODOLFO BAYONA PLATA DANIEL ZWEIFEL DAN THANH NGUYEN PHUC

1 Introdução ......................................................... 558 2 Classificação dos solventes ............................. 558 3 Hidrocarbonetos ...............................................

Hidrocarbonetos alifáticos .................................

Hidrocarbonetos aromáticos .............................

Hidrocarbonetos terpênicos .............................

559 559 559 559

4 Solventes oxigenados ....................................... Álcoois ............................................................... Ésteres ..............................................................

N-Alquil propionatos .........................................

Cetonas ............................................................. Éter de glicol ..................................................... Éter de glicol série-E ........................................ Éter de glicol série-P ......................................... Éster de éter de glicol .......................................

Diéter de glicol ..................................................

Aplicações dos éteres de glicol .........................

559 560 560 560 561 561 561 562 562 562 562

5 Solventes clorados ........................................... 563 6 Outros solventes ............................................... 563 Nitroparafinas .................................................... 563 7 Propriedades físicas ...................................

Densidade .......................................................... Índice de refração ..............................................

Higroscopicidade ...............................................

Viscosidade ........................................................

Tensão superficial ..............................................

Densidade do vapor ...........................................

Propriedades térmicas e elétricas ....................

Ponto de fulgor e temperatura de ignição ........

Calor de combustão e valor calorífico ................

Cap_14.p65

557

564 564 564 564 564 564 565 565 565 565

8 Propriedades químicas ....................................

Reatividade química ...........................................

Parâmetros de salubilidade ...............................

Taxa de evaporação ...........................................

565 565 566 569

9 Toxicidade e efeito ao meio ambiente .............

Considerações sobre a saúde humana ..............

Rotas de exposição ............................................

Inalação ..............................................................

Ingestão .............................................................

Contato com a pele ............................................

Contato com os olhos ........................................

571 572 572 572 572 572 572

10 Efeitos ao meio ambiente ................................

VOC ...................................................................

VOC: Reatividade quimica ..................................

VOC: Ponto de ebulição .....................................

HAP – Tóxicos para o AR ..................................

574 574 574 575 575

11 Referências bibliográficas ............................... 578

23/4/2009, 16:38

PARTE 3 PRINCÍPIOS E PROCESSOS

Cap_15.p65

579

23/4/2009, 15:26

15 Princípios de formulação RICARDO BERNARDO KAIRALLA JONATAS RODRIGUES MACHADO

1 Introdução ......................................................... 582

Cap_15.p65

2 Variáveis da composição .................................

Introdução ..........................................................

Seleção das resinas ............................................

Seleção dos solventes .......................................

Seleção dos pigmentos e cargas .......................

582 582 583 586 590

3 Reologia ............................................................

Introdução ..........................................................

Viscosidade ........................................................

Fluidos não newtonianos ...................................

Reologia em tintas .............................................

595 595 595 599 601

4 Defeitos mais comuns ......................................

Introdução ..........................................................

Tensão superficial nos líquidos ..........................

Tensão superficial nos sólidos ...........................

Forças de cisalhamento e gravitacionais ...........

603 603 604 606 607

581

Forças de tensão superficial ..............................

Defeitos comuns: causas e soluções .................

Técnicas de caracterização dos defeitos ...........

Resumo ..............................................................

609 609 620 623

5 A fórmula pronta ............................................... 624 6 Formulário ........................................................ 624 7 Referências bibliográficas ............................... 625

23/4/2009, 15:26

Processo de fabricação

16

RICARDO BERNARDO KAIRALLA ANA LÚCIA CARDOSO GIANFARDONI PAULO SÉRGIO DO PRADO PAULO CÉZAR MAZIERO TIANO

1 Introdução ......................................................... 628 2 Pré-mistura ....................................................... 628 Dispersão em disco a alta velocidade ................ 628 Variáveis do processo ........................................ 633

Cap_16.p65

3 Moinho de bolas ................................................

Descrição ...........................................................

Eficiência da dispersão ......................................

Tamanho e rotação do moinho ..........................

Agente de moagem ...........................................

Base de moagem ...............................................

Vantagens e desvantagens ................................

636 636 637 637 639 640 641

4 Moinho vertical ................................................

Introdução .........................................................

Descrição do processo de moagem ..................

Variáveis no processo de moagem em areia .....

Considerações econômicas e produtividade .....

Vantagens e desvantagens ................................

Conclusão ..........................................................

641 641 641 643 647 648 649

5 Moinho horizontal .............................................

Introdução .........................................................

Diagrama do moinho horizontal ........................

Princípios de operação ......................................

Vantagens ..........................................................

649 649 650 651 653

627

6 Formulação das bases de moagem ................. 653 7 Completagem ...................................................

Introdução .........................................................

Problemas durante a completagem ..................

Estudo dos aparelhos para agitação ..................

Conclusão ..........................................................

655 655 655 657 670

8 Referências bibliográficas ............................... 671

23/4/2009, 16:47

PARTE 4 APLICAÇÕES

Cap_17.p65

673

23/4/2009, 16:57

Aplicações arquitetônicas

17

FRANCISCO D. DINIZ

1 Introdução ......................................................... 676 2 Propriedades das superfícies .......................... 676 3 Pintura de alvenaria ......................................... 677 Preparação da superfície ................................... 677 Esquemas de pintura ........................................ 678 4 Identificação, origens e correção de defeitos ................................................... 684

Acabamento acrílico/estireno semibrilho branco (premium) ..................... 689 Verniz PU alto brilho com filtro solar ................. 690 6 Considerações gerais ....................................... 690

5 Formulações para linha decorativa ................ 687 Tinta látex vinílica branca exteriores (linha STD) 687 Tinta látex vinílica branca exteriores/interiores (linha econômica) ....................................... 687 Esmalte sintético alquídico alto brilho branco .. 688

Cap_17.p65

675

7 Sistema tintométrico ........................................ 692 Pontos críticos .................................................. 693 8 Referências bibliográficas ............................... 694

23/4/2009, 16:57

Pintura automotiva

18

JOSÉ VALDIR GUINDALINI

1 Introdução ......................................................... 696 2 Camada de fosfato ............................................ 697

Cap_18.p65

3 Revestimento anticorrosivo .............................

Revestimentos anticorrosivos anódicos ...........

Revestimentos anticorrosivos catódicos ..........

Sistemas de cura ...............................................

Equipamento de ultrafiltração ..........................

701 703 712 717 720

4 Camada de primer ...........................................

Primer surfacer base solvente ........................

Primer surfacer base água ..............................

Primer surfacer em pó ....................................

721 721 727 729

695

5 Camada de basecoat .........................................

Basecoat base solvente de baixos sólidos ........

Basecoat base solvente de médios sólidos .......

Basecoat base água ...........................................

729 730 733 735

6 Camada de clearcoat ........................................ 736 Free-radical Scavengers em clearcoats ......... 740 UV-Absorbers em clearcoats ............................ 741 7 Linhas de pintura automotiva .......................... 746 8 Referências bibliográficas ............................... 753

23/4/2009, 17:06

19

Repintura automotiva JORGE AUGUSTO PACHECO ARRUDA MANUEL MANSO NOBRE RICARDO BERNARDO KAIRALLA 1 Histórico ........................................................... 758 2 Mercado de repintura automotiva na América do Sul ........................................................... 759 Sistema mixing machine ................................ 760 3 Características do mercado mundial de repintura ................................................. 762 Frota mundial de automóveis ............................ 763 4 Característica do mercado brasileiro de repintura ..................................................

Tecnologia .........................................................

Potencial ............................................................

Tecnologia na reparação ....................................

Sistemas mixing machine ..............................

Profissionais ......................................................

Efeito das crises ................................................

763 763 763 764 764 764 764

5 Pintura original x repintura .............................. 764 6 Produtos utilizados na repintura automotiva .. 765 Preparação da chapa metálica ........................... 765 Preparação de superfícies plásticas .................. 767 7 Característica e uso dos diferentes produtos na repintura ................................................. 767 8 Esquema de repintura ....................................... 768 Substratos metálicos ......................................... 768 Substratos plásticos novos ................................ 769 9 Critérios básicos para escolha das matérias-primas .......................................... 772 10 Critérios básicos para formulação .................. 772 11 Composição e uso dos principais produtos .....

Massas para aplicação com pistola ou espátula .

Primers ........................................................

Acabamentos lisos ............................................

Acabamentos metálicos ....................................

Cap_19.p65

757

772 772 773 773 774

Sistemas solúveis em água ................................ 774 Diluentes e retardadores .................................. 775 12 Principais problemas na repintura automotiva ..................................................

Branqueamento .................................................

Casca de laranja .................................................

Crateras .............................................................

Enrugamento ....................................................

Escorrimento ....................................................

Fervura ..............................................................

Riscos de lixamento ..........................................

Sujeira na tinta ...................................................

Manchamento de alumínio .................................

Trincamento ......................................................

Perda de aderência ............................................

Corrosão ............................................................

Ataque por agentes externos: resinas e seiva de árvores ....................................................

Ataque por agentes externos: batida de pedras ....

Diferença de tonalidade .....................................

775 776 776 777 777 778 778 779 779 779 780 780 781 781 782 782

13 Referências bibliográficas ............................... 782

23/4/2009, 17:19

20 Revestimentos para plásticos FRANCISCO D. DINIZ

Cap_20.p65

1

Introdução e histórico ...................................... 784

2

Principais tipos de plásticos ...........................

ABS ...................................................................

Acrílicos ............................................................

Epoxídicas .........................................................

Nylon .................................................................

Fenólicos ...........................................................

Policarbonato ....................................................

Polietileno .........................................................

Polipropileno .....................................................

PVC – poli(cloreto de vinila) e copolímeros .....

Poliuretanos ......................................................

Fibra de vidro (fiberglass) ...............................

Outros ...............................................................

783

785 785 785 786 786 786 786 786 787 787 788 788 789

3

Tintas para plásticos ....................................... 793 Observações ..................................................... 794

4

Referências bibliográficas .............................. 796

23/4/2009, 17:19

Pintura de manutenção industrial

21

CELSO GNECCO ROBERTO MARIANO FERNANDO FERNANDES

1 Introdução ........................................................... 798 Importância da pintura industrial ...................... 798

Cap_21.p65

2 Tintas ...................................................................

Definições de tinta, segundo a norma ISO 4.618 ......................................................

Composição das tintas .......................................

Secagem e cura das tintas .................................

Rendimento das tintas ......................................

Posição da tinta no sistema de pintura ..............

Tipos de tintas ...................................................

801 802 805 808 812 814

3 Preparação da superfície ..................................

Aço carbono ......................................................

Padrões de limpeza de superfície ......................

Preparação de superfície do aço zincado ...........

Preparação de superfície do concreto ...............

Superfícies de gesso .........................................

821 821 840 842 844 846

4 Aplicação de tintas ............................................

Homogeneização das tintas ...............................

Vida útil da mistura ............................................

Tempo de indução ou espera .............................

Intervalo entre as demãos .................................

Diluição ..............................................................

846 846 848 848 849 850

797

801

Condições de aplicação das tintas .....................

Métodos de aplicação ........................................

Medidas de espessura úmida da tinta ................

Medidas de espessura seca da tinta ..................

850 852 860 860

5 Noções de corrosão ...........................................

Conceitos básicos ..............................................

Classificação da corrosão ...................................

Proteção contra a corrosão por pintura ............

861 861 863 870

6 Referências bibliográficas ................................ 873

23/4/2009, 17:29

Tintas e vernizes aquosos

22

PAUL DEUTSCH WILSON MARQUES CANABRAVA

1 Introdução ......................................................... 876 2 Sistemas não poluentes .................................... 876 3 Definição ........................................................... 876 Vantagens .......................................................... 877 Limitações ......................................................... 877 4 Característica ...................................................

Composição .......................................................

Princípio de solubilização e neutralização .........

Mecanismo de cura por secagem física .............

Mecanismo de cura de tintas em estufa ............

Mecanismo de cura por oxidação ......................

Tipos de tintas à base de água ..........................

Sistemas de tintas convencionais x hidrossolúveis ..............................................

Cap_22.p65

877 877 877 878 878 879 880

6 Aplicação – preparo de superfície ..................

Esquemas de aplicação .....................................

Equipamentos ...................................................

Emissão de vapores no meio ambiente ............

881

7 Conclusão ......................................................... 884

5 Processo de fabricação .................................... 882

8 Referências bibliográficas ............................... 884

875

23/4/2009, 17:33

882 883 883 884

Revestimentos de cura por radiação

23

JORGE M. R. FAZENDA MARIA CRISTINA KOBAL CAMPOS DE CARVALHO

1 Introdução ......................................................... 886 2 Sistemas de cura por ultravioleta (UV) ........... 887 Considerações gerais ........................................ 887 Mecanismos de cura .......................................... 887 3 Sistema de cura por feixe de elétrons (electron beam) .......................................... 890 Mecanismo de cura ............................................ 890 4 Vantagens e desvantagens dos sistemas de cura por radiação ...................................

Vantagens ..........................................................

Desvantagens ....................................................

Cura por ultravioleta x cura por feixe de elétrons ...................................................

891 892 892 892

5 Pré-polímeros ................................................... 893 Preparação de pré-polímeros ............................ 893 Tipos principais .................................................. 893 6 Solventes ........................................................... 900 Solventes não reativos ...................................... 900 Solventes reativos (monômeros) ..................... 900 7 Fotoiniciadores ................................................

Fundamentos da fotoquímica ............................

Fotoiniciadores mais comuns ............................

Problemas .........................................................

902 902 904 906

8 Equipamentos para cura por radiação ............ 907 Equipamento de cura por UV ............................ 908 Equipamento de cura por feixe de elétrons (EB) 913

Cap_23.p65

885

9 Radiometria ......................................................

Irradiância ..........................................................

Distribuição espectral .......................................

Dose UV .............................................................

Radiação infravermelha (IV) ..............................

Benefícios da radiometria ..................................

916 916 916 916 917 917

10 Formulações para revestimentos de cura por UV ..........................................................

Revestimentos para madeira .............................

Revestimentos para papel .................................

Revestimentos para plásticos ...........................

918 918 920 920

11 Formulações para tintas de impressão de cura por UV ............................................. 921 Revestimentos para metais ............................... 921 12 Novas tendências de uso da tecnologia UV/EB .

Revestimentos UV à base de água ....................

Revestimentos UV pó .......................................

Revestimentos para embalagens de alimentos .

921 921 921 923

13 Referências bibliográficas ............................... 923

23/4/2009, 17:35

24 Tintas em pó JORGE M. R. FAZENDA LUIZ G. S. FONTES ANTONIO ROBERTO P. DA CRUZ

1 Introdução ......................................................... 926 Considerações ................................................... 929 2 Tintas em pó termoplásticas ............................

Tintas em pó termoplásticas baseadas em poliolefinas .............................................

Tintas em pó termoplásticas vinílicas ...............

Tintas em pó termoplásticas baseadas em nylon .......................................................

929

931

3 Tintas em pó termoconvertíveis ......................

Tintas em pó epoxídicas ....................................

Tintas em pó poliéster ......................................

Tintas em pó poliuretânicas ..............................

Tintas em pó acrílicas ........................................

Preparação .........................................................

933 934 942 947 952 952

930 931

4 Propriedades das tintas em pó ......................... 959 5 Fabricação de tintas em pó ..............................

Introdução ..........................................................

Esquema de produção – processo de extrusão ..................................................

Pré-mistura ........................................................

Extrusão ............................................................

Resfriamento .....................................................

Micronização ......................................................

Classificação e embalagem ................................

960 960 960 961 963 967 967 970

6 Aplicação de tintas em pó ................................ 973 Preparação de superfícies ................................. 973

Cap_24.p65

925

Processos de aplicação ...................................... 974 Carga elétrica por fricção ou “tribo” .................. 979 7 Aspecto do acabamento ................................... 982 8 Usos principais ................................................. 982 9 Sistemas de resinas ............................................

Sistema I ............................................................

Sistema II ...........................................................

Sistema III ..........................................................

Formulações – alguns exemplos .......................

983 983 983 983 984

10 Referências bibliográficas ............................... 987

23/4/2009, 18:15

PARTE 5 ANÁLISE INSTRUMENTAL E CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA

Cap_25.p65

989

5/5/2009, 16:24

A análise instrumental na indústria de tintas

25

MIRIAM WUNDERLICH

1 Introdução ......................................................... 992 2 Espectroscopia .................................................

Espectroscopia no infravermelho (IV) ..............

Espectroscopia no ultravioleta e visível (UV-VIS) ......................................................

Espectroscopia de absorção atômica (AA) ......

Espectrometria de ressonância magnética nuclear (NMR) .............................................

992 992 993 995 997

3 Cromatografia .................................................. 997 Cromatografia gasosa (GC) ............................... 998 Cromatografia líquida de alta performance (HPLC) ......................................................... 998 Cromatografia de permeação em gel (GPC) .... 1001

Cap_25.p65

991

4 Análises térmicas ............................................. 1003 Calorimetria de varredura diferencial ............... 1003 Análise termomecânica (TMA) ........................ 1005 Análise termogravimétrica (TGA) ................... 1005 5 Tabela de técnica instrumental x aplicação .. 1006 6 Referências bibliográficas ............................... 1006

5/5/2009, 16:24

26 Ensaios para determinação da composição e caracterização de tintas CELSO GNECCO

1 Introdução ....................................................... 1009 2 Ensaios na tinta líquida ................................... 1009 Composição ...................................................... 1009 Sólidos por massa ou matéria não volátil ....... 1012 Sólidos por volume .......................................... 1015 Teor de pigmento ............................................. 1022 Caracterização ................................................. 1025 Finura de moagem ........................................... 1027 Raspador .......................................................... 1028 Poder de cobertura (ABNT NBR 9676) ......... 1030 Viscosidade no copo de Ford no 4 ................... 1033 Viscosidade no viscosímetro de Stormer ........ 1035 Tempo de secagem ou de cura ........................ 1039 Ponto de fulgor (flash point) ......................... 1043 Medidas de espessura do filme úmido ............ 1044

Cap 26.indd 1007

3 Ensaios na película de tinta seca ................... 1046 Corpos de prova ............................................... 1046 Métodos destrutivos ........................................ 1047 Métodos não destrutivos ................................. 1049 Escolha do aparelho ou do método................. 1051

5/5/2009 16:37:06

Meio ambiente, saúde e segurança na indústria de tintas

27

IVAN DE PAULA RIGOLETTO 1 Introdução ........................................................ 1084 2 Principais aspectos ambientais associados a tintas .........................................................

Aspectos gerais ................................................

Presença de metais pesados ............................

Compostos orgânicos voláteis .........................

Resíduos pós-consumo (borras) ......................

Embalagens ......................................................

Regulamentação existente ..............................

Estudos de impactos ambientais causados por tintas no Brasil ......................................

Evolução dos processos produtivos .................

1084 1084 1085 1086 1086 1086 1087 1088 1089

3 Saúde ocupacional nos processos de produção de tintas ....................................................... 1090 Aspectos gerais ................................................ 1090 Alternativas metodológicas .............................. 1091 Monitoramento de solventes orgânicos .......... 1092 Monitoramento de materiais particulados e poeiras metálicas ...................................... 1093 Monitoramento de névoas ácidas e alcalinas ... 1093 Monitoramento de isocianatos ......................... 1094 Outros agentes ................................................. 1094 Agentes físicos ................................................. 1094 Considerações adicionais .................................. 1095 4 Principais aspectos de segurança na indústria de tintas ....................................................... 1095 Aspectos gerais ................................................ 1095

Cap_27.p65

1083

Regulamentação de segurança do trabalho .....

Principais riscos associados ao processo de produção de tintas .................................

Análises de risco ...............................................

Segurança de produto ......................................

Segurança no transporte de tintas ...................

1096

5 Sistemas de gestão ..........................................

Introdução .........................................................

Série ISO 14.000 ...............................................

OHSAS 18.000 ..................................................

1107 1107 1108 1111

1097 1103 1104 1105

..................................................................... 1113 Considerações finais ............................................... 1118 6 Referências bibliograficas .............................. 1118

5/5/2009, 16:44

Cap_25.p65

990

5/5/2009, 16:24

ENGENHARIA QUÍMICA