Segundo o gerente de marketing técnico da BYK-Chemie, Wilfried Scholz, a tecnologia, denominada CRP (de controlled radical polymerization), é fruto de esforço de pesquisa de quase uma década, envolvendo várias universidades, das quais a BYK comprou licenças tecnológicas de processos, com destaque para as técnicas de polimerização RAFT  (reversible addition-fragmentation chain transfer), NMP (Nitroxide-mediated polymerization) e GTP (group transfer polymerization).
De forma prática, o trabalho se iniciou em 1999 com o lançamento de dois aditivos (Disperbyk 2000 e 2001), produzidos em larga escala por meio da técnica GTP, uma polimerização iônica e primeira etapa evolutiva do controle de polimerização radical.

Marcelo Furtado  Embora fosse ainda limitada, a técnica resultou em aditivos mais eficientes do que os produzidos convencionalmente, sintetizados com base na distribuição apenas estatística dos monômeros no reator. “Isso fez a empresa se empenhar em trabalhar e apoiar novos desenvolvimentos na área”, explicou Scholz.
Bosch: nanotecnologia com óxidos de zinco e cério
Bosch: nanotecnologia com óxidos de zinco e cério

Já a CRP atual, baseada nas outras duas técnicas, está mais próxima dos “sonhos” dos produtores de aditivos, a um custo mais realista e de forma mais rápida, segundo ressalta o gerente. “Ela é uma etapa bem adiante, pois oferece ao químico especializado em polímeros as ferramentas para selecionar os métodos e instrumentos de elaboração controlada de uma estrutura polimérica”, disse. Isso significa que, ao ter controle total dos monômeros, o que não ocorre nos processos convencionais aleatórios, os técnicos podem criar características no aditivo para que eles cumpram funções no substrato revestido aparentemente incompatíveis com a formulação da tinta. E isso de uma maneira relativamente rápida.

Foi isso o ocorrido na elaboração do aditivo Disperbyk-2010. Havia a demanda no mercado de se obter um aditivo umectante e dispersante para sistemas aquosos, com propriedades hidrofóbicas ao mesmo tempo, a fim de preservar a resistência do revestimento à água. E os clientes ainda queriam algo a mais: padrões de alta qualidade, como alta estabilidade, resistência de cor e brilho, sem encarecer o produto. “Com o CRP, foi possível criar um aditivo taylormade para atender a estes requisitos”, relembra Scholz.

Já os demais dois aditivos foram projetados molecularmente para outras aplicações. O Disperbyk-2020, por ter distribuição estreita de peso molecular, é compatível com uma variedade maior de resinas. Por ter alto teor de sólidos, pode ser extremamente econômico para sistemas base solvente, e conta com alto brilho e estabilidade com pigmentos orgânicos e inorgânicos. O 2025 é voltado para tintas industriais base solvente e vernizes para movelaria e também combina alto teor de sólidos com compatibilidade a vários sistemas de resinas, estabilizando pigmentos orgânicos e inorgânicos da mesma forma, mas ainda reduzindo a viscosidade dos primeiros.

SET-LRP – Para Wilfried Scholz, da BYK, as tecnologias de controle de polimerização são atualmente, para o mercado de tintas, as grandes novidades tecnológicas, superando em importância até a nanotecnologia. “Esses aditivos e resinas inteligentes devem ser apenas o começo de uma revolução”, diz. A opinião do gerente pôde ser corroborada com a grande repercussão na feira de uma palestra no primeiro dia do congresso, do professor Virgil Percec, da Universidade da Pensilvânia, Estados Unidos. Renomado cientista da área de polímeros, Percec demonstrou pesquisa a respeito de uma versão ultra-rápida e viável comercialmente da tecnologia de polimerização radical controlada (em inglês, LRP, de living radical polimerization).

A pesquisa apresentada foi apontada como uma possível revolução na área de design de polímeros e um aperfeiçoamento da técnica denominada ATRP (atom transfer radical polimerization). O motivo principal, assim como a CRP da BYK, é a facilidade do novo método nomeado SET-LRP (single electron transfer) para se produzir polímeros com total controle no reator, de forma econômica, permitindo difundir seu uso para qualquer tipo de produto. O segredo aí foi conseguir controlar o mecanismo de equilíbrio da reação entre o catalisador de cobre usado na técnica ATRP com os radicais livres. No método convencional, isso é possível por meio de uma separação (clivagem) da ligação, que requer alta ativação de energia, demandando altas temperaturas, muito tempo de reação e altas dosagens de catalisador de cobre. Além de ser um processo caro e apenas empregado na produção de polímeros de alto desempenho, há a necessidade ainda de remover o cobre do produto final, uma tarefa complicada tecnicamente.

Com a técnica da equipe do pesquisador americano, esta etapa de separação foi dividida em duas operações: uma exotérmica para a formação de um ânion radical (por meio da transferência eletrônica) e uma subseqüente fissão levemente endotérmica para a separação dos radicais. Isso significa que todo o processo é feito em temperatura ambiente, sem necessidade de ativação de energia, e com apenas pequenos traços de catalisador de cobre, que não precisam ser removidos posteriormente.

Resumo: esta técnica de polimerização radical, que produz resinas e aditivos com propriedades modificadas, pode ser popularizada e não limitada apenas a especialidades muito caras. A única expectativa do mercado agora é aguardar os resultados da tecnologia em larga escala, para além do laboratório da Pensilvânia .

Marcelo Furtado

Jenny: PU bicomponente nanomodificado com SiO 2
Jenny: PU bicomponente nanomodificado com SiO 2

Nano – Embora tenha sido grande o impacto na feira dessas novas técnicas de polimerização, a nanotecnologia ainda continua a chamar a atenção e a ganhar força no mundo das tintas. Realidade para a maior parte dos profissionais da área, que conheceram os benefícios da tecnologia pelo menos nas duas feiras anteriores, os produtos da nanotecnologia, segundo uma estimativa divulgada na feira, vão representar em dez anos 30% da receita dos fabricantes alemães de tintas.
As perspectivas têm a ver com a infinidade de novas propriedades que a nanotecnologia pode oferecer às tintas, vernizes, adesivos e qualquer material empregado em revestimento. Desde melhorias nas resistências química e física dos revestimentos até propriedades consideradas quase futuristas, como a chamada autocura (self-healing) em tintas, que recupera pequenas fissuras das pinturas com a aplicação de voltagem na superfície, ou então tintas com espectro de absorção alterados pelas nanopartículas. Isso poderia fazer um couro de estofamento automotivo pintado com uma “nanotinta” preta parecer branco na faixa de infravermelho, tornando-o menos suscetível a aumentos de temperatura quando exposto ao sol.
 

 
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