Nova tecnologia de agentes de cura – Artigo técnico

Nova tecnologia de agentes de cura para revestimentos epóxi de alta produtividade

Nova tecnologia de agentes de cura: Introdução

No mundo atual, as pessoas querem realizar o máximo de tarefas profissionais ou pessoais o mais rápido possível. Na indústria de revestimentos não é diferente e fazer uma pintura em menos tempo resulta na redução de energia e custos. Para atender essa demanda do mercado, a Evonik desenvolveu dois novos agentes de cura que permitem a formulação de revestimentos com secagem e cura rápidas, proporcionando alta produtividade e altos níveis de proteção contra corrosão. Eles estão também alinhados a outras tendências globais como a redução de solventes orgânicos voláteis (VOC) e eliminação de substâncias danosas da formulação, como é o caso de alquilfenóis tóxicos.

Estes produtos compreendem duas poliamidas, [NPAR-1] e [NPAR-2] para proteção de metal, tendo em comum rápidos tempos de secagem e curtos tempos de cura, notável resistência ao blushing e excelente proteção por barreira.

Nova tecnologia de agentes de cura: Aplicações OEM

Na indústria de OEM existe a demanda por sistemas epóxi 2K para aplicações úmido-úmido que permitem a aplicação do acabamento poucos minutos após o primer. Neste setor, as fenolcaminas são amplamente utilizadas, mas geram defeitos de qualidade devido ao blushing amínico que causa irregularidades na camada subsequente – o acabamento, como o enrugamento ou falha adesiva entre camadas. Esses pontos dificultam e aumentam os custos do processo. Ao utilizar a nova poliamida [NPAR-1], estes defeitos são evitados.

O primer precisa adquirir dureza suficiente para receber o acabamento em curtos períodos e para permitir o manuseio de peças no local da instalação. Quando formulado com [NPAR-1], o primer (tabela 1) curado à 25°C e 50% de umidade relativa (UR) pode receber o acabamento em apenas 15 minutos, como demonstrado pelo teste de “bola de algodão”. Neste teste, o primer é aplicado sobre o substrato e, mais tarde, após tempos variados, uma bola de algodão é arremessada contra o primer posicionado verticalmente. Assim que o algodão não mais grudar no primer, a próxima camada pode ser aplicada.

A adesão entre camadas foi verificada pelo método de corte em “X” de acordo com a ASTM 3359. Após 15 e 60 minutos da aplicação do primer [PAC-01] foi aplicado um acabamento poliaspártico (PA). Depois de curar por 24 horas, se verificou o desempenho adesivo superior entre camadas do sistema formulado com a [NPAR-1], classificado como 5A (melhor adesão) – tabela 2. O aduto de poliamida, falhou totalmente.

Tabela 1. Primer anticorrosivo [PAC-01] formulado com a poliamida [NPAR-]1 – formulação de partida
Tabela 1. Primer anticorrosivo [PAC-01] formulado com a poliamida [NPAR-]1 – formulação de partida

Tabela 1. Primer anticorrosivo [PAC-01] formulado com a poliamida [NPAR-]1 – formulação de partida

Tabela 2. Adesão em “X” entre primer e acabamento – aplicação úmido-úmido. Acabamento aplicado 15 e 60 minutos após a aplicação do primer.
Tabela 2. Adesão em “X” entre primer e acabamento – aplicação úmido-úmido. Acabamento aplicado 15 e 60 minutos após a aplicação do primer.

Tabela 2. Adesão em “X” entre primer e acabamento – aplicação úmido-úmido. Acabamento aplicado 15 e 60 minutos após a aplicação do primer.

Para verificação do desempenho anticorrosivo, o primer com a [PAC-01] foi aplicado a um painel de aço jateado (Sa 2.5) à 50-75μm (espessura seca) e curado por 7 dias. Estes painéis revestidos foram submetidos ao ensaio de névoa salina por 1000 horas e posteriormente avaliados. Os resultados na tabela 3 atestam a sua boa resistência à corrosão.

Artigo técnico: Nova tecnologia de agentes de cura ©QD Foto: iStockPhoto
Tabela 3. Resistência à corrosão do primer [PAC-01] após 1000h de exposição à nevoa salina.

Tabela 3. Resistência à corrosão do primer [PAC-01] após 1000h de exposição à nevoa salina.

Nova tecnologia de agentes de cura: Aplicações Marítimas e Proteção Industrial

Nos mercados de proteção marítima e industrial, há pouco ou nenhum controle sobre a temperatura e umidade. É possível ter baixas temperaturas e alta umidade relativa durante aplicação e cura, tornando a formulação de sistemas epóxi de alta produtividade desafiadora. Essa dificuldade é atendida pelo segundo agente de cura da série, o [NPAR-2] que, mesmo aplicado sob condições adversas, possibilita a obtenção de películas resistentes ao blushing e boa reatividade em baixa temperatura, mantendo as excelentes propriedades anticorrosivas.

Artigo técnico: Nova tecnologia de agentes de cura ©QD Foto: iStockPhoto
Figura 1. Primer anticorrosivo após 2000h de exposição em névoa salina.

A Tabela 4 apresenta propriedades importantes do [NPAR-2], destacando-se a baixa viscosidade da poliamida [NPAR-2], que facilita o trabalho de formulação, exigindo menos solventes. Às temperaturas de 25°C, 10°C e 5°C, películas curadas com a nova poliamida exigiram, em média, metade do tempo para endurecer, comparadas ao aduto de poliamida padrão.

Artigo técnico: Nova tecnologia de agentes de cura ©QD Foto: iStockPhoto
Figura 2. Corpos de prova depois de 28 dias de imersão na célula de
descolamento catódico (23°C) sob aplicação de corrente. Espessura de
película seca de 600μm

Estudos térmicos por calorimetria exploratória diferencial (DSC) mostraram que a [NPAR-2] não somente exibe tempos de secagem curtos, mas uma rápida conversão de cura entre grupos epóxi e amina, o que vai ao encontro dos resultados de MEK double rubs. O filme curado com [NPAR-2] à 5°C desenvolveu resistência ao MEK (metil-etil-cetona) após o primeiro dia de cura, representada pelos 200 ciclos de teste. Paralelamente, a tecnologia referência não apresentou esse nível de resistência mesmo após 3 dias, resistindo a menos de 60 ciclos.

Tabela 4. Propriedades e desempenho da poliamida [NPAR-2] vs aduto de poliamida
Tabela 4. Propriedades e desempenho da poliamida [NPAR-2] vs aduto de poliamida.

Tabela 4. Propriedades e desempenho da poliamida [NPAR-2] vs aduto de poliamida.

Nos testes anticorrosivos, o primer anticorrosivo (PAC-02 – tabela 5) à base [NPAR-2] apresentou excelentes desempenhos tanto no ensaio de névoa salina (figura 1) quanto no de descolamento catódico (figura 2). O desempenho do primer à base de [NPAR-2] foi superior, apresentando 1mm de delaminação do revestimento, em contraposição 2-3mm apresentados pela referência.

Tabela 5. Primer anticorrosivo [PAC-02] usando [NPAR-2] – formulação de partida
Tabela 5. Primer anticorrosivo [PAC-02] usando [NPAR-2] – formulação de partida.

Tabela 5. Primer anticorrosivo [PAC-02] usando [NPAR-2] – formulação de partida.

CONCLUSÃO

Os novos agentes de cura para resina epóxi discutidos demonstram excelentes características, como resistência ao blushing amínico, alto brilho, excelente adesão, resistência à corrosão e outras propriedades importantes – tempos curtos de secagem, cura rápida mesmo em condições adversas – e que são essenciais para o aumento da produtividade em diferentes aplicações do mercado de revestimentos industriais. Combinado à outras tecnologias, como os poliaspárticos, é possível otimizar ainda mais e reduzir substancialmente o tempo para liberação de área. Além disso, essa tecnologia vai ao encontro das tendências globais de sustentabilidade, possibilitando formulações de baixo VOC através do uso de produtos com altos sólidos, menores viscosidades e sem a presença de substâncias de alta toxicidade.

*Claudia Sá, Coordenadora técnica da linha Crosslinkers – Epoxy Curing Agents, da Evonik.

REFERÊNCIAS

1. COOK et al. Polyamine curing agents – meeting the industry need for enhancing productivity. Coatings Tech, USA, p. 34-45, Março, 2019;

2. ZHENG et al. New waterborne systems bring fast return-to-service and excellent aesthetics. Coatings World, USA, p. 48-56, Novembro, 2018;

3. Ancamide® 2832, Ancamide® 2864, Anquamine® 728 Evonik Corporation technical datasheet;

4. LEE, H., NEVILLE, K. Handbook of epoxy resins. McGrawn-Hill. New York, NY, 1967.

Texto: Claudia Sá – Evonik Brasil & Evonik Corporation (EUA)

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