Desenvolvimento de tintas em pó base epóxi-poliéster para aplicação em móveis de aço

Abstract

Tintas em pó são polímeros utilizados para proteger e decorar superfícies. Apresentam facilidade de aplicação, baixo custo e são livre de solventes, sendo a principal alternativa de acabamento nas indústrias. A empresa Telasul, consome 30 toneladas de tinta em pó por mês e identifica como oportunidade de crescimento vertical e redução de custo do produto final, a produção da sua própria matéria prima. Desenvolveu-se então, composições de tintas em pó para fabricação própria visando obter propriedades similares a da tinta em pó comercial homologada na aplicação. A tinta comercial, denominada A, foi caraterizada pela análise de espectrometria de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA) e análise do teor de dióxido de titânio. Com base nos resultados da tinta A, foram desenvolvidas as propostas de composição B, C e D. As tintas propostas foram processadas e juntamente com a tinta A, foram analisadas por FTIR, TGA, análise de calorimetria exploratória diferencial (DSC), tempo de gel e distribuição granulométrica. Após as tintas foram aplicadas sobre corpos de prova e avaliadas pela espessura média de camada aplicada, análise de cor, peso específico, rendimento teórico e quanto a resistência à corrosão e resistência a luz UV. Ao comparar a tinta A com as tintas B, C e D pelas análises de FTIR, TGA, DSC, tempo de gel e análise do peso específico, identificou-se que a tinta A, possivelmente apresenta o maior teor de resina e o menor teor de sulfato de bário entre as composição. Pelas análises de tempo de gel e DSC identificou-se que as tintas com menor teor de sulfato de bário na composição apresentaram maior tempo e temperatura de ponto gel. Pelas análises de distribuição do tamanho de partícula, espessura média de camada aplicada, análise de cor, peso específico e rendimento teórico, se identificou que a tinta A tende a ser mais econômica na aplicação, seguida pela ordem B, C e D. Para obter o mesmo desempenho da tinta A, é necessário ajustar o tamanho médio de partícula do pó para 30 a 33 µm e reduzir o teor de BaSO4 das tintas para atingir o peso específico de 1,75 g.cm-3. Na análise de resistência a corrosão, as amostras A, B, C e D apresentaram migração subcutânea no corte em x equivalentes, no entanto as tintas B, C e D apresentaram pequenos pontos de descascamento de tinta ao longo das amostras. Na análise de resistência a luz UV identificou-se que após 24 horas de exposição, todos os revestimentos apresentaram diferença de tonalidade. Com exceção da tinta A, percebeu-se que, quanto maior o teor de BaSO4, menor a influência da luz UV sobre a tonalidade da tinta.

Powder coatings are polymers used to protect and decorate surfaces. They are easy to apply, low cost and are solvent free, being the main alternative of finishing in the industries. The company Telasul, consumes 30 tons of powder coating per month and identifies as an opportunity for vertical growth and cost reduction of the final product, the production of its own raw material. Powder coating compositions were then developed for self-fabrication in order to obtain properties similar to commercially available powdered coating in the application. Commercial coating, named A, was characterized by Fourier Transform Infrared Spectrometry (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA) and titanium dioxide content analysis. Based on the results of coating A, the compositions B, C and D were developed. The proposed coatings were processed and together with coating A, were analyzed by FTIR, TGA, differential scanning calorimetry (DSC) analysis, gel and granulometric distribution. After the powder samples were applied on test specimens and evaluated by the average layer thickness applied, color analysis, specific weight, theoretical yield, resistance to corrosion and resistance to UV light. By comparing powder A with B, C and D by the FTIR, TGA, DSC, gel time and specific weight analysis, it was identified that coating A possibly has the highest resin content and lowest content of barium sulphate between the compositions. By the gel time analysis and DSC it was identified that the coating with lower content of barium sulphate in the composition presented higher time and temperature of gel point. From the analyzes of particle size distribution, average layer thickness applied, color analysis, specific weight and theoretical yield, it was identified that coating A tends to be more economical in the application, followed by order by B, C and D. To obtain the same performance of coating A, it is necessary to adjust the average particle size of the powder to 30 to 33 μm and reduce the BaSO4 content of the paints to reach the specific weight of 1,75 g.cm-3 . In the corrosion resistance analysis, samples A, B, C and D showed subcutaneous migration at the cut in x equivalents, however the samples B, C and D showed small spots of paint stripping along the samples. In the analysis of resistance to UV light it was identified that after 24 hours of exposure, all the coatings showed a difference of tonality. With the exception of sample A, it was found that the higher the BaSO4 content, the lower the influence of UV light on the hue of the coating.