Papel dos Componentes nas tintas

Tintas de diferentes tipos e níveis de qualidade apresentam características de aplicação e resistência diversos, determinados pelo tipo a qualidade dos componentes usados em sua fabricação. As propriedades de uma tinta determinam a qualidade do resultado final da pintura. Algumas das muitas características influenciadas pelos componentes das tintas são:


Pigmentos
determinam a cor e o poder de cobertura; alguns são usados para acrescentar volume a um custo relativamente pequeno.
Proporcionam cor, poder de cobertura e corpo.
Os pigmentos são pós ou partículas bem reduzidas dispersados nas tintas. Muitos pigmentos são usados tanto em tintas à base de água como à base de solventes.
Há duas categorias básicas:
Pigmentos básicos
São os pigmentos que proporcionam a brancura e as cores; são também a principal fonte do poder de cobertura.
O dióxido de titânio (TiO2), é o principal pigmento branco. Tem as seguintes características:
Proporciona uma brancura excepcional ao dispersar a luz.
Proporciona brancura e poder de cobertura em tintas foscas e brilhantes, tanto úmidas como secas ou reumedecidas.
É relativamente caro.
O uso de um extensor (ou carga) correto garante o espaçamento adequado (veja seção abaixo) das partículas de TiO2 para evitar o acúmulo e a perda do poder de cobertura, especialmente em tintas foscas ou acetinadas.
Em tintas para exterior têm maior tendência à calcinação do que a maioria dos pigmentos coloridos.
O pigmento polímero esférico opaco é o segundo pigmento branco mais usado. É usado em conjunto com o TiO2 para proporcionar dispersão e espaçamento adicionais. Pode ajudar a reduzir o custo de formulação da tinta e aprimorar certos aspectos da qualidade da tinta.
Pigmentos coloridos proporcionam cor pela absorção seletiva da luz. Há dois tipos principais:
Orgânicos: Incluem os de cores mais brilhantes, alguns dos quais são bastante duráveis no uso em exteriores. Exemplos de pigmentos orgânicos são o azul ftalo e o amarelo.
Inorgânicos: Geralmente não são tão brilhantes quanto as cores orgânicas (muitos são descritos como cores terrosas), são os pigmentos exteriores mais duráveis. Exemplos de pigmentos inorgânicos são o óxido de ferro vermelho, o óxido de ferro marrom e o óxido de ferro amarelo.
Os pigmentos coloridos são combinados em dispersões líquidas chamadas corantes, que são adicionadas no ponto de venda às bases de pigmentação (mixing machine). Na fábrica, os pigmentos de cor são usados nas formas de pó seco ou líquido no preparo de tintas pré-embaladas.
Pigmentos extendedores (ou "carga")
Proporcionam volume a um custo relativamente pequeno. Oferecem um poder de cobertura muito menor do que TiO2 e interferem em diversas características, incluindo brilho, resistência à abrasão e retenção exterior de cor, entre outras. Algumas das cargas usadas mais freqüentemente são:
Argila: silicatos de alumínio (também chamados de caulim ou argila da China) são usados principalmente em pinturas de interiores, mas também em algumas pinturas exteriores. Calcinada (aquecida para remover a água e criar ligação entre as partículas e o ar), a argila proporciona maior poder de cobertura que a maioria das cargas em tintas porosas; a argila delaminada aumenta a resistência a manchas.
Sílica e silicatos: proporcionam excelente resistência à escovação e à abrasão. Muitos deles têm grande durabilidade em pinturas exteriores.
Sílica diatomácea: é uma forma de sílica hídrica que consiste em antigos organismos unicelulares fossilizados. É usada para controlar o brilho em tintas e vernizes.
Carbonato de cálcio: também chamado de giz, é um pigmento de uso geral, baixo custo e reduzido poder de cobertura, usado tanto em tintas para exterior como nas para interior.
Talco: silicato de magnésio - é uma carga de uso geral relativamente macio usado em tintas para exterior e interior.
Óxido de zinco: É um pigmento reativo muito útil por sua resistência a mofo (bolor), como inibidor de corrosão e bloqueador de manchas. É usado principalmente em fundos e em pinturas exteriores.

"Ligam" os pigmentos, proporcionam adesão e dureza ao filme de tinta depois de seco.
O ligante é um ingrediente muito importante, que afeta praticamente todas as características da tinta, principalmente:
· na adesão, resistência à formação de bolhas, rachaduras e descascamento.
· calcinação e resistência ao escovamento e ao desbotamento.
· alastramento, nivelamento, formação de filme e desenvolvimento de brilho.
Sem a presença de pigmentos, os ligantes criariam um filme transparente e brilhante; alguns ligantes são usados sem pigmentos para resultar num acabamento transparente ou verniz. Para mais informações, clique em:
Tintas à Base de Solvente
Tintas à Base de Água

Os pigmentos reduzem o brilho e os reflexos da tinta. Ao empregar pigmentos com tamanhos e formatos diversos e em maiores quantidades obtém-se os seguintes níveis de brilho:
brilhante (menor quantidade de pigmento)
semibrilho
acetinado
fosco (maior quantidade de pigmento)
O brilho da pintura é determinado por um instrumento que lê a refletividade a partir de diferentes ângulos a partir da vertical e comparando com um padrão da indústria (vidro polido = 100).
Os químicos que produzem as tintas usam um índice chamado PVC (concentração do volume de pigmento) para indicar a taxa de pigmento em relação ao ligante na formulação de uma tinta. O PVC é uma comparação dos volumes relativos (não dos pesos) entre o total de pigmento e de ligante e é calculado assim:
Ainda que variem muito de acordo com o tipo e tamanho do pigmento utilizado, os valores mais comuns de PVC associados com diferentes níveis de brilho de tinta são:
Tipo de Tinta
PVC Típico
Brilhante
<20%
Semibrilho
30-35%
Acetinada
35-45%
Fosca
45-80%
Uma ampla variação de níveis de pigmentação ocorre na formulação de tintas foscas. Tintas foscas de melhor qualidade, tanto para interiores como para exteriores, têm um PVCs entre 38 e 50%. Em geral essas tintas têm mais ligante disponível por unidade de pigmento, elas terão maior durabilidade do que outras tintas foscas com maior PVC, se as outras características não variarem, assim como em relação a outras características como resistência a escovação e a sujeira em uso em interiores; retenção de cores, resistência a calcinação, resistência ao crescimento de algas e fungos e durabilidade em geral para aplicação em exteriores. (Produtos feitos para exterior ou interior devem ser usados de acordo com o a finalidade para a qual foram projetados).
Pintores profissionais freqüentemente escolhem tintas foscas mais pigmentadas para interiores de construções novas para ocultar desigualdades na construção (especialmente juntas das paredes) e pela uniformidade dos retoques. Para usos em exteriores, tintas foscas com alto PVC não são tão adequadas quanto às de PVC mais baixo, especialmente em climas muito frios ou para uso sobre madeira.
As exigências de brilho para tintas mais brilhantes do que as foscas restringem a variação do PVC, comparado com a variação possível para os acabamentos foscos. Algumas especificações de tintas e/ou ficha de segurança indicam o PVC do produto.

Tintas à Base de Solvente
O termo "à base de solvente" é freqüentemente utilizado para se referir tanto a revestimentos modificados à óleo como à base de alquídicos. Revestimentos à base de óleo são constituídos de um vegetal que seca ou oxida e forma ligações cruzadas quando expostos ao ar, e assim desenvolvem as propriedades desejadas. Óleos de secagem normalmente usados em tintas e revestimentos incluem óleo de semente de linho (espremido a partir da semente do linho e refinado), óleo de tungue ou madeira da China (extraído do fruto da árvore da madeira da china), e óleo de soja (extraído dos grãos de soja). Hoje em dia, poucas tintas são feitas de óleo puro; ao invés disso, elas são à base de óleos modificados chamados de alquídicos. Os alquídicos secam mais e melhor do que óleos. Alguns revestimentos, especialmente bases para exteriores, são feitos de combinações de óleos e alquídicos para oferecer a flexibilidade adequada.
A formação de filme em tintas à base de solventes é um processo de duas etapas: Quando a tinta é aplicada a uma superfície:
- o líquido evapora e deixa o ligante e o pigmento na superfície- o ligante seca ou oxida ao reagir com o oxigênio do ar
É durante a secagem ou oxidação que aparecem as características de dureza das tintas à base de solvente. O processo de oxidação pode até mesmo fazer com que esse tipo de pintura endureça até o ponto de rachar ou lascar. O calor também acelera o processo de amarelamento. Por exemplo, se há um aquecedor do tipo radiador e uma parede pintados da mesma cor, com o tempo, eles vão ficando cada vez mais diferentes: o radiador amarela muito mais rápido do que a parede. Este amarelamento é bem evidente em áreas protegidas da luz do sol, como a parede atrás de um quadro.

Tintas à Base de Água
A maioria das tintas à base de água são conhecidas como tintas látex. O ligante em uma emulsão é um material sólido e parecido com plástico disperso como minúsculas partículas na água. Existem muitos nomes para designar esse líquido leitoso: emulsão, látex ou dispersão, só para citar alguns.
Exceto pela aparência, o látex usado em tintas não tem nada a ver com o látex usado em algumas luvas borrachas, que às vezes causam alergia nas pessoas que as usam.
O fabricante de tinta faz uma dispersão dos pigmentos que serão usados em um lote de tintas e adiciona o ligante látex. Assim, a tinta consiste de pigmento disperso e ligante, além de alguns aditivos e líquidos, principalmente água (veja seções abaixo).
A formação do filme em tintas à base de água ocorre quando a tinta é aplicada e a água evapora. Durante esse processo, as partículas de pigmento e o ligante se aproximam. Nos últimos estágios da evaporação do líquido, a ação capilar aproxima as partículas de ligante com maior força, fazendo com que elas se fundam ao pigmento formando um filme contínuo. Este processo, chamado coalescência, é explicado no gráfico abaixo:
Formação de Filme em Tintas de Emulsão
Com a suspensão do ligante em água, fica mais fácil a diluição e limpeza com água das tintas de emulsão, o que também cria um filme resistente à água e às intempéries - logo após a aplicação. A tinta de emulsão também conserva aberturas microscópicas que permitem que ela "respire", possibilitando que os vapores de umidade passem através dela. As tintas à base de água são mais tolerantes à umidade vinda de dentro da construção que as à base de solventes, que formam um filme mais fechado, com tendência a formar bolhas se houver umidade sob a tinta, por exemplo, em aplicações sobre madeira úmida ou estuque.
* As tintas à base de água que não são à base de látex incluem aquarelas, tintas de cartaz e a maioria das tintas para pintura a dedo. Por outro lado, tintas de emulsão podem formar bolhas por causa da chuva, umidade ou outras fontes de látex sobre cobertura de tinta, caso a tinta:
tenha capacidade limitada de adesão.
tenha sido aplicada em uma superfície esfarelada ou suja que tenha comprometido a adesão da tinta.
não tenha tido tempo suficiente para secar.
Sob essas condições, a tendência à formação de bolhas será maior caso a tinta tenha altos níveis de corante.
O mecanismo de formação de filme das tintas à base de água tem certas limitações. As taxas de evaporação dos componentes voláteis nas tintas precisam ser compatíveis com a taxa de evaporação da água. A combinação da evaporação dos componentes voláteis da tinta e a aglutinação das partículas de ligante das tintas à base de água são chamadas de secagem. Como a secagem das tintas à base de água é bastante afetada quando a temperatura se aproxima de 0°C, os fabricantes de tinta recomendam uma temperatura mínima para aplicação em torno dos 5°C para tintas látex. Temperaturas elevadas, vento, baixa umidade, exposição à luz solar direta e pintura sobre superfícies muito porosas fazem com que a tinta seque rápido demais. Tais fatores afetam a formação do filme e a durabilidade da pintura, porque a secagem muito rápida pode reduzir a mobilidade das partículas antes que o filme se tenha formado adequadamente.
Tipos de ligantes de tintas à base de água: Há diferentes tipos de polímeros usados em ligantes em tintas látex. Os dois tipos mais usados são:
Copolímeros Acrílicos e de Acetato de Vinila.
Os formuladores de tintas têm diversos ligantes à sua escolha. Estes variam em termos de adesão, alastramento e nivelamento, dureza, conteúdo sólido, preço e outras características.
Levando em consideração que um ligante apropriado é utilizado para uma aplicação pretendida, e que as demais condições não variam, os ligantes acrílicos puros têm melhor desempenho nas seguintes características em aplicações exteriores:
Diferença de Propriedade
Benefício Relacionado de Desempenho
Adesão em condições úmidas
- Resistência à formação de bolhas- Resistência a rachaduras e descascamento
Maior resistência à água
- Resistência à formação de bolhas- Resistência a mofo (bolor) e algas- Resistência ao acúmulo de sujeira
Resistência alcalina
- Menos provável de queimar se aplicado sobre alvenaria fresca
Resistência a UV
- Melhor retenção de cores- Menos calcinação e tendência ao envelhecimento
Como resultado dessas propriedades e benefícios, as emulsões acrílicas puras, ainda que mais caras, são freqüentemente recomendadas para uso em superfícies exteriores, quando se busca um desempenho superior. Para aplicações em interiores, os ligantes acrílicos oferecem benefícios em termos de adesão sob condições úmidas, resistência a manchas causadas por: líquidos (café, sucos, vinho etc.); à aderência e a produtos de limpeza alcalinos. Benefícios como esses são procurados por todos os que buscam um acabamento de alta qualidade. A tendência atual é usar tintas acrílicas tanto para pinturas mais exigentes (banheiros e cozinhas) como em aplicações mais gerais nas quais a facilidade de limpeza é fundamental. Alguns copolímeros de acetato de vinila quando bem formulados podem dar resultados satisfatórios em pinturas de paredes interiores. Em aplicações em interiores, as tintas à base de água emitem menos compostos orgânicos voláteis (VOC) do que as à base de solventes e são preferidas por não afetar a saúde e o meio ambiente.
Existe uma terceira categoria de ligantes à base de em água, os acrílicos estirenados. O estireno é acrescentado ao ligante para aumentar a resistência à água, reduzir o brilho e os custos. Entretanto, o uso do estireno deve ser dosado, pois em quantidades elevadas favorece o aparecimento de rachaduras e o desbotamento. Estes ligantes são usados, por exemplo, em alguns seladores de alvenaria.

A parte líquida da tinta (também chamada de "veículo") fornece uma forma de umedecer (e transportar) o pigmento e o ligante entre a lata e a superfície a ser pintada.
Para a maioria das tintas à base de solvente, o componente líquido é a aguarrás, um destilado combustível de petróleo composto de hidrocarbonetos alifáticos.
Para lacas transparentes e pigmentadas, o veículo usado é normalmente o thinner, ou outro solvente mais forte e mais inflamável.
Para tintas de emulsão, o líquido é principalmente água (mas veja os aditivos na lista abaixo).
Os pigmentos e o ligante são o que sobra na superfície quando a tinta seca e a parte líquida evapora. Juntos, são chamados de porção sólida da tinta:
PIGMENTOS + LIGANTE = SÓLIDOS
O revestimento (por exemplo tinta, esmalte, fundo) consiste de sólidos e de líquido
SÓLIDOS + LÍQUIDO = REVESTIMENTO
Quando uma tinta á aplicada com uma dada espessura, e depois seca, é a proporção entre sólidos e líquidos que determina a espessura que o filme de tinta vai ter depois de seco:
Assim, maior quantidade de sólidos pode oferecer uma camada de filme seco mais espessa, que resulta em melhor cobertura e durabilidade. Por essa razão, é recomendado que as tintas não sejam diluídas acima do recomendado pelo fabricante, já que isso reduz o conteúdo sólido por unidade de volume da tinta. O conteúdo sólido de uma tinta vem indicado em sua ficha de especificações e pode estar expresso em peso ou em volume. O peso dos sólidos em uma tinta é normalmente maior do que o seu volume de sólidos. Volume de sólidos é um indicador melhor de desempenho do que o peso dos sólidos.


Componentes adicionais que afetam e melhoram diversas propriedades da tinta.
Abaixo está uma lista de aditivos usada na manufatura de tintas à base de água, e uma descrição de como eles afetam as propriedades das tintas.
Espessantes e Modificadores de Reologia: Reologia é a ciência que estuda como um líquido escoa.
fornecem a viscosidade apropriada, para que a tinta possa ser aplicada adequadamente
influenciam a espessura do filme e sua fluidez quando aplicado
Os modernos modificadores de reologia ajudam as tintas à base de água a:
respingar menos quando aplicadas por um rolo
fluírem mais suavemente
ter uma vida útil maior. Os espessantes de gerações mais antigas, de origem natural são mais sensíveis à deterioração, reduzem a viscosidade além de conferir mau odor à tinta.
Surfactantes: (sabões especiais)
estabilizam a tinta de forma que seus componentes não se separem ou que se torne muito espessa para ser usada
mantém os pigmentos dispersos para brilho e cobertura máximos
ajudam a "umedecer" a superfície que está sendo pintada para que a tinta não se movimente ao ser aplicada
proporcionam compatibilidade entre corantes de forma que a cor correta seja obtida e não se altere ao ser aplicada.
Biocidas: Também conhecidos como conservantes. Há dois tipos principais que são usados em tintas à base de água.
Bactericida para evitar que bactérias cresçam sobre a pintura; (especialmente importante nas tintas armazenadas em latas constantemente abertas e fechadas, já que pode ocorrer contaminação.
Fungicida ou algicida, para desestimular o crescimento de fungos e algas na superfície da tinta depois de aplicada. São usados, principalmente, em produtos para exterior, e também em tintas destinadas a áreas úmidas como cozinhas e banheiros.
Antiespumantes: rompem as bolhas que se formam quando a tinta:
é misturada na fábrica é colocada no misturador/agitador ou é movimentada é aplicada à uperfície, especialmente com o rolo
Co-solventes e Coalescentes: são outros líquidos adicionados além da água:
Os co-solventes ajudam a tinta líquida não sofrer danos quando congelada
Os co-solventes facilitam a pintura a pincel, incluindo o alastramento e o "tempo aberto" (o tempo em que a tinta pode ser aplicada e trabalhada, antes que comece a secar)
Os co-solventes, em geral, são compostos orgânicos voláteis (VOCs).
Os coalescentes ajudam o ligante a formar um bom filme quando aplicado até a temperatura mínima recomendada