Tintas – Normas técnicas exigirão ensaios de resistência às intempéries também nas tintas imobiliárias

Arealização de ensaios em tintas para a avaliação de sua durabilidade quando expostas a meios agressivos, como intempéries, sal e agentes poluentes, ainda é restrita a alguns poucos segmentos do mercado no Brasil, como o de tintas automotivas e o de tintas anticorrosivas, voltadas para o uso em manutenção industrial e nas indústrias petrolífera e naval. Os ensaios são pouco comuns entre os fabricantes de tintas imobiliárias e tintas para a indústria em geral.

A massificação desses ensaios só deve ocorrer quando a Associação Brasileira dos Fabricantes de Tintas (Abrafati) estabelecer normas específicasem seu Programa Setorialde Qualidade (PSQ). A estimativa dos coordenadores do programa é de iniciar os testes para a aplicação de normas para ensaios de intemperismo no segmento de tintas imobiliárias em 2009, como informa a supervisora técnica da Abrafati, Gisele Bonfim.

Mas antecipar as exigências do PSQ pode render bons resultados para a indústria de tintas. Com a realização de ensaios, é possível desenvolver formulações mais adequadas, com custos menores, permitindo estudar o comportamento da tinta e usar apenas a quantidade necessária de insumos para um determinado objetivo.

Química e Derivados, Leandro de Santis, Gerente da Panambra, Tintas - Normas técnicas exigirão ensaios de resistência às intempéries também nas tintas imobiliárias
Santis: ensaios apóiam até ações de marketing

“Não testar a tinta, por meio de ensaios, é não conhecer o produto que se está formulando”, diz Leandro de Santis, gerente da Panambra, representante no Brasil dos equipamentos para ensaios Atlas, dos Estados Unidos. “Infelizmente, ainda são poucos os fabricantes brasileiros, fora do segmento de tintas automotivas, que utilizam este recurso”, afirma o executivo.

Realizar ensaios pode também servir como ponto de sustentação para uma eficiente estratégia de marketing explorando a qualidade do produto. Para o consumidor, ter um mecanismo de acesso a informações sobre o desempenho esperado das tintas, onde ele poderia fazer comparações entre o custo e o benefício de cada marca, seria ingressar no mundo do consumo consciente, ainda distante de ocorrer no País.

Nos setores automotivo e petroleiro, são os consumidores, no caso as grandes corporações, que ditam as especificações exigidas, embasadas em critérios técnicos, da tinta adquirida. Nesses segmentos de mercado, é comum os próprios compradores realizarem ensaios e determinar normas e padrões aos fornecedores, caso típico da Petrobrás.

Ensaios naturais e acelerados– Existem dois sistemas distintos para a realização de ensaiosem tintas. Um é o tradicional, por meio da exposição natural do material pintado ao meio agressivo que se deseja analisar. É o caso do ensaio de salt spray, no qual uma chapa de aço, por exemplo, fica exposta à maresia em uma região à beira-mar. Ou, no teste para intemperismo, a chapa de aço é exposta ao sol, à chuva e ao calor em uma região no campo, com boa qualidade de ar. Ou, para ensaios onde se quer acrescentar a resistência à poluição, em uma região urbana e industrial.

Química e Derivados, Kesternich, Tintas - Normas técnicas exigirão ensaios de resistência às intempéries também nas tintas imobiliárias
Kesternich mede resistência às chuvas ácidas

A vantagem desses ensaios é a proximidade do resultado final com o tempo real de duração do material testado. A desvantagem é sua longa duração, medida em anos, para se obter algum resultado. O outro sistema de ensaio é o artificial, realizado em câmaras que simulam o ataque do agente agressivo. Um chapa de aço pintada pode, por exemplo, ficar 24 horas por dia, em uma câmara, exposta a luzes que simulam o sol do meio-dia e, assim, obtém-se muito mais rapidamente a informação sobre qual é o desgaste que este fator agressivo gera na pintura. A desvantagem do sistema artificial é que o resultado é muito menos fiel ao desempenho que o material pintado terá na vida real.

Celso Gnecco, gerente técnico da Sherwin-Williams Sumaré e autor do capítulo sobre ensaios do livro Tintas & Vernizes, da Abrafati, afirma que não há relação estabelecida entre o tempo de exposição nas câmaras e o tempo de vida útil real dos produtos ensaiados. “As câmaras permitem, no entanto, a comparação dos desempenhos de materiais. Assim, se determinado material tem desempenho superior a outro durante o ensaio, pode-se afirmar com grande possibilidade de acerto que terá durabilidade real também superior”, afirma o especialista.

Segundo Gnecco, as câmaras servem para comparar desempenhos e desenvolver produtos, pois os resultados de comparações são obtidos em tempos mais curtos do que em condições de exposições naturais. Gnecco, assim como outros especialistas, acredita que os dois tipos de ensaios, o natural e o artificial, devem ser adotados de forma complementar.

Câmaras – Existem ensaios em câmaras que simulam as mais diversas situações agressivas. Os mais comuns são de névoa salina, umidade, resistência a gases poluentes, como o anidrido sulforoso, o SO2, resistência à luz ultravioleta, ensaios de intemperismo artificial e ensaios cíclicos. Para cada um desses ensaios são adotados como parâmetros as normas brasileiras da ABNT, as normas alemãs DIN, ou as norte-americanas ASTM.

Nos ensaios em câmara de névoa salina, informa Gnecco, procura-se simular as condições encontradas à beira-mar por meio da nebulização de solução de cloreto de sódio (NaCl), porém com concentração de 5% (nos mares, a água tem cerca de 3,5% de cloreto de sódio), em temperatura de 35°C+2°C, com pH da solução entre 6,5 e 7,2 e umidade relativa de aproximadamente 97%.

A coleta da solução, entre 1,0 e 2,0 ml/h, é realizada utilizando-se um funil com10 cmde diâmetro, em um período mínimo de 16 horas. As placas pintadas ficam posicionadas em um ângulo de15 a30 graus em relação à vertical. O agente agressivo neste ensaio é o íon cloreto (Cl -), que provoca intensa corrosão.

Química e Derivados, Celso Gnecco, Gerente técnico da Sherwin-Williams Sumaré, Tintas - Normas técnicas exigirão ensaios de resistência às intempéries também nas tintas imobiliárias
Gnecco: câmaras servem para comparar produtos

É usual que as placas pintadas expostas ao ensaio de névoa salina sofram um corte, de0,5 mmde largura no meio da placa, no sentido longitudinal. Observa-se o avanço da ferrugem sob a película de tinta a partir da incisão, formação de bolhas e o destacamento da tinta na região adjacente ao corte intencionalmente provocado. Quanto mais efi ciente for a tinta ou o sistema de pintura, menor será o avanço da ferrugem. O tempo de ensaio é determinado de acordo com o objetivo pretendido.

Nos ensaios de umidade, segundo Gnecco, simula-se a condição de extrema umidade, porém sem poluição e sem sais. As condições no interior da câmara durante o ensaio são de 100% de umidade relativa do ar (atmosfera saturada) e temperatura de 37oC a 43ºC. O ensaio é conduzido em ciclos contínuos de 24 horas. A água evapora do fundo aquecido da câmara e se condensa nos corpos-de-prova e nas paredes, gotejando e retornando ao fundo da câmara. Neste ensaio é comum aparecerem bolhas na pintura por causa do fenômeno de osmose.

Química e Derivados, Zehbour Panossian, Chefe do Laboratório de Corrosão e Proteção, Tintas - Normas técnicas exigirão ensaios de resistência às intempéries também nas tintas imobiliárias
Panossian: IPT tem estrutura para realizar ensaios

Para avaliar o impacto sobre a tinta da atmosfera de uma região industrial altamente poluída com gás anidrido sulfuroso (SO2), também chamado de dióxido de enxofre, utiliza-se a câmara conhecida como Kesternich. O SO2 é produzido na queima de combustíveis que contêm compostos de enxofre (ex: óleo combustível e diesel). O SO2, em presença de alguns metais, comuns nas ligas do aço, e em presença de umidade e oxigênio, se transforma em ácido sulfúrico (H2SO4). Assim são produzidas as chamadas chuvas ácidas em ambientes industriais.

A câmara Kesternich, informa Gnecco, tem volume de300 litros. Com2 litrosde gás SO2 , a concentração deste gás no interior da câmara durante as 8 horas em que permanece fechada é de 6.666,66 ppm. Essa é uma condição muito agressiva, pois em uma região industrial como Capuava, por exemplo, a concentração em um dia muito poluído não chega a 0,5 ppm.

O ensaio é realizado em ciclo de 24 horas, sendo 8 horas com a câmara fechada, com injeção de2 litrosde gás SO2 em temperatura de 37ºC a 43ºC e umidade relativa do ar de 100% (atmosfera saturada) e 16 horas de câmera aberta e desligada, nas condições ambiente.

Ultravioleta e infravermelho – A luz ultravioleta (UV) é danosa para polímeros e pigmentos. O sistema mais tradicional de ensaios para luz ultravioleta é realizado em uma câmara com uma bandeja em sua parte inferior, onde a água é aquecida. Na câmara, há oito lâmpadas que emitem luz UV-B ou UV-A e as placas pintadas ficam junto à parede da câmara, de maneira que a face principal fique virada para o interior, exposta à luz e à umidade. O ar do ambiente passa pela face oposta e resfria cerca de 5 graus a menos que a temperatura do interior da câmara, provocando a condensação na face principal.

Segundo a explicação de Gnecco, no espectro eletromagnético, a faixa de radiação ultravioleta vai de250 a400 nanômetros (nm). Nesta região, são encontrados três tipos de radiações ultravioleta: a UV-A (315 a400 nm), que causa alguma degradação nos polímeros, consegue atravessar a janela de vidro; a radiação UV-B (280 a315 nm), responsável pela maior parte dos danos aos polímeros, é absorvida pela janela; e a radiação UV-C (abaixo de 280 nm), encontrada na radiação solar somente no espaço, é filtrada pela camada de ozônio na atmosfera. Nos ensaios, são evitadas radiações abaixo de 280 nanômetros, por se tratar de energia não-natural e, portanto, não significativa.

Química e Derivados, László Tauszig, Diretor da Emite, Tintas - Normas técnicas exigirão ensaios de resistência às intempéries também nas tintas imobiliárias
Tauszig: câmara UV atual avalia desgaste das lâmpadas

Os ensaios são realizados por meio da alternância automática entre ciclos de luz e condensação, assim como de temperatura. A câmara funciona de tal maneira que os ciclos se repetem 24 horas por dia, 7 dias por semana. As reações fotoquímicas começam quando as lâmpadas UV são ligadas. O grau de reações fotoquímicas é proporcional ao tempo de exposição ao UV e à temperatura. O ciclo com 4 horas de UV a 70ºC e mais 4 horas de condensação a 40ºC é uma combinação típica.

O ensaio foi concebido levando-se em conta três conceitos: 1°) Para simular os efeitos da luz do sol, é necessária somente a faixa de comprimento de onda da região do ultravioleta e não todo o espectro da luz solar. Os melhores resultados são obtidos reproduzindo-se somente os comprimentos de onda mais curtos: o UV-A ou o UV-B; 2°) A maneira mais apropriada para simular o ataque da umidade é com condensação a quente em uma temperatura elevada; 3°) Os efeitos do UV e da condensação são acelerados pela elevação da temperatura de ensaio.

O ensaio de intemperismo artificial, também conhecido como weatherometer, avalia o impacto das luzes ultravioleta e infravermelha. Como diz Leandro de Santis, da Panambra, a luz infravermelha é fonte de estresse térmico, ou seja, calor, que pode gerar impactos negativos na pintura, como trincas e fissuras.

Gnecco explica que o ensaio de intemperismo artificial é realizado em uma câmara contendo um suporte no qual são afixadas as placas pintadas. O suporte gira uma rotação por minuto em torno de uma lâmpada de gás xenônio de 6.500 W.

As placas pintadas ficam expostas às radiações ultravioleta e infravermelha e à pulverização de água em ciclos de 2 horas, sendo 102 minutos de luz e 18 minutos de luz e água. Durante a exposição à luz somente, a temperatura das placas pintadas com tinta negra pode chegar a 63ºC. A água pulverizada sobre as placas é desmineralizada e entra na câmara à temperatura ambiente, o que faz com que a temperatura das placas sofra uma redução brusca. A umidade relativa do ar no interior da câmara varia de 30%, durante os 102 minutos de luz, até próximo de 100%, durante os 18 minutos de pulverização com água.

Ensaios cíclicos– Conforme informa Gnecco, a principal tendência para o futuro é a realização de ensaios cíclicos, que combinam a exposição a mais de um agente agressivo. “Os ensaios cíclicos são os que mais se aproximam das condições reais. Sendo assim, os resultados são mais coerentes e confiáveis e obtidos em tempos menores do que com a exposição real”, afirma o especialista.

Química e Derivados, Tintas - Normas técnicas exigirão ensaios de resistência às intempéries também nas tintas imobiliárias
Câmara de xenônio aplica luz na faixa do UV e infravermelho

Um ensaio cíclico tradicional é o de Prohesion, originalmente desenvolvido para o teste de tintas de manutenção industrial. Gnecco explica que a solução de eletrólito usada no ensaio de Prohesion é muito mais diluída do que a da tradicional névoa salina. A composição da solução utiliza 0,05% de cloreto de sódio (NaCl) e 0,35% de sulfato de amônia [(NH4)2 SO4]. Os agentes agressivos são os íons (Cl- ) e (SO4 -). O pH da solução deve estar entre 5,0 e 5,4 e a coleta de névoa entre 0,5 e 1,5 ml/h.

Em compensação, o ar de atomização não é saturado com água. As placas pintadas ficam posicionadas em um ângulo15 a30 graus em relação à vertical. A secagem é realizada com ar quente a 35ºC e completada por ar à temperatura ambiente do laboratório. O ciclo do ensaio é de duas horas, sendo uma de exposição à nevoa de eletrólito e uma hora de secagem.

Uma evolução é o ensaio cíclico, que une o teste de corrosão com o de intemperismo. O ensaio consiste de ciclos de uma semana de exposição pelo sistema Prohesion, alternada por uma semana de exposição à luz ultravioleta UVA e à condensação, em ciclos de oito horas, com quatro horas de luz, à temperatura de 60ºC, e outras quatro de condensação sem luz, à temperatura de 50ºC. A duração típica do ensaio é de duas mil horas.

Laboratórios independentes – Os fabricantes de tintas e mesmo os consumidores institucionais que desejam avaliar a qualidade e as características das tintas adquiridas podem recorrer a laboratórios independentes para a realização de ensaios artificiais ou adquirir os equipamentos.

Entre os laboratórios que realizam ensaios para terceiros de intemperismo com câmara de ultravioleta e corrosão em câmara de névoa salina estão os paulistas Falcão Bauer, o Instituto Mauá de Tecnologia, o paranaense Lactec e os laboratórios do SENAI Lençóis Paulista e SENAI Mário Amato,em São Bernardodo Campo.

O Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), tambémem São Paulo, informa Zehbour Panossian, chefe do Laboratório de Corrosão e Proteção, além dos ensaios em câmaras ultravioleta e de névoa salina, também realiza ensaios de exposição à umidade e ao gás SO2. Segundo Panossian, um ensaio de intemperismo na câmara de UV, com base na norma ASTM G-154, com a exposição dos corpos-de-prova pintados em ciclos alternados de exposição à radiação UV e à condensação, apresenta um custo de R$ 60,00 dia por amostra.

Fornecedores de equipamentos para a realização de ensaios, como o brasileiro Bass e os norte-americanos Q-Lab e Atlas, também realizam ensaios para terceiros, os dois últimos em sites no Brasil e, principalmente, no exterior. Os três fornecedores realizam desde os ensaios convencionais aos artificiais mais sofisticados, como os cíclicos.

Química e Derivados, Carlos Maciel, Diretor da Bass, Tintas - Normas técnicas exigirão ensaios de resistência às intempéries também nas tintas imobiliárias
Maciel: tecnologia adequada ao poder aquisitivo local

Segundo Carlos Maciel, diretor da Bass, a realização de ensaios em laboratórios terceirizados só é vantajosa para quem o faz de forma esporádica. “Em termos gerais, um equipamento de ensaio desse tipo tem durabilidade de dez anos. Se a empresa realiza ensaios contínuos, ela consegue amortizar o custo do equipamento em aproximadamente dois anos”, diz o executivo.

A Bass foi fundada em 1982 e, segundo Maciel, é atualmente a maior fabricante de equipamentos para ensaios no mercado latino-americano. No portfólio da empresa neste segmento de mercado estão câmaras para ensaios acelerados de corrosão, com névoa salina, umidade, ensaiosem câmaras Kesternich, com gás SO2 , equipamentos para ensaios de intemperismo com luz ultravioleta e com xenônio, equipamentos para ensaios cíclicos, além de câmaras de gravelômetro, para batida de pedra e de teste de poeira.

Um equipamento para ensaio de névoa salina, informa Maciel, apresenta um custo na faixa de US$ 5 mil a US$ 7 mil. Valor que ele avalia ser aproximadamente 30% mais barato que um equipamento similar importado. Já os equipamentos para ensaios com luz ultravioleta saem, segundo Maciel, na faixa de 10% a 20% mais baratos que os importados. Estes, nos Estados Unidos, custam por volta de US$ 10 mil. Mas o comprador brasileiro ainda tem de arcar com transporte e os impostos locais. “Nossa característica é de oferecer equipamentos com bom nível tecnológico, mas compatíveis às características do mercado brasileiro, que tem menor poder aquisitivo”, afirma o executivo.

Os dois principais fabricantes globais de equipamentos para ensaios, os norte-americanos Q-Lab, antiga Q-Panel, e Atlas, atuam no Brasil por meio de representantes comerciais. O diretor da Emite, László Tauszig, consultor de intemperismo que presta serviços para os representantes da Q-Lab no País, afirma que os equipamentos modernos, produzidos no exterior, para ensaio de intemperismo possuem vantagens que compensam seu custo mais elevado. A principal é o dispositivo de controle de irradiação ultravioleta por meio de um sensor.

As câmaras de ensaio de ultravioleta utilizam oito lâmpadas UV, com custo unitário que varia de US$80,00 aUS$ 150,00, no Brasil. Essas lâmpadas, com o tempo, desgastam-se. Em um equipamento convencional, diz Tauszig, não há como medir o efeito desse desgaste. Para remediar o problema, convencionou- se a realização, a cada 1.600 horas de uso, de um rodízio entre as lâmpadas, sempre com a substituição de duas lâmpadas. “É um critério subjetivo, que pode levar a variações significativas no resultado do ensaio”, afirma Tauszig.

Com o controle de irradiação, segundo o consultor, além de uma maior confiabilidade no ensaio, é possível prolongar ao máximo a vida útil das lâmpadas UV, podendo superar a 6 mil horas.

A Q-Lab também disponibiliza uma linha ampla de equipamentos para ensaios, que incluem câmaras para testes de névoa salina, condensação e gravelômetro. Em ensaios artificiais de intemperismo, a Q-Lab fornece equipamentos para a avaliação da irradiação ultravioleta. No final dos anos90, aempresa lançou câmaras de xenônio, que realizam ensaios com luz ultravioleta e infravermelha, com o objetivo de concorrer com a Atlas, empresa pioneira neste ensaio.

Sair na frente rendeu um bom posicionamento à Atlas no mercado de equipamentos weather-ometer, principalmente no segmento automotivo, o que mais promove esse tipo de ensaio no mundo. “O histórico de ensaios de intemperismo da indústria automobilística mundial foi construído em estudos realizadosem equipamentos Atlas.É natural que estas empresas queiram continuar a reproduzir, no futuro, as condições as mais semelhantes possíveis do histórico já desenvolvido”, diz Leandro de Santis, da Panambra. A briga pelo mercado vai esquentar mesmo quando mais segmentos passarem a promover ensaios para analisar a tinta comercializada.

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