Componentes não voláteis ou extractos secos de tintas e vernizes

O Verniz apresenta como principais funções, proteger e eventualmente impermeabilizar superfícies cujos acabamentos apresentem tendência a algum desgaste com o passar do tempo, por estarem sujeitos a usos intensos, a condições climatéricas adversas, ou simplesmente por apresentarem elevada porosidade quando não o deveriam ser. Além do factor protecção existe o factor estético, pelo que, um verniz também confere diversos aspectos às superfícies em que é aplicado.

Pode ser utilizado também como última camada sobre uma pintura, para protecção e, eventualmente, um efeito e profundidade. Aplicada como um líquido, com um pincel ou pulverizador, forma uma película ao secar em contacto com o ar.
Actualmente diversos tipos de vernizes têm sido elaborados com diversas aplicabilidades, diversificando cada vez mais o mercado de vernizes.
Existem diversos vernizes no mercado, para seleccionar o verniz ideal que proporciona o tipo de acabamento desejado é importante conhecer as características do verniz, através da leitura do rótulo e de informativos existentes sobre o produto e se necessário realizar contacto com o fabricante através do Serviço de Atendimento ao Cliente a fim de obter mais informações a cerca das características do produto desejado.

Vernizes de diferentes tipos e níveis de qualidade apresentam características de aplicação e resistência diversos, determinados pelo tipo a qualidade dos componentes usados no seu fabrico. As propriedades de uma tinta determinam a qualidade do resultado final da pintura.
Em termos gerais, todas as tintas têm quatro componentes básicos que interferem nessas propriedades. Estes componentes são:

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  Pigmentos - determinam a cor e o poder de cobertura; alguns são usados para acrescentar volume a um custo relativamente pequeno;
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  Ligantes - dão "liga" aos pigmentos e proporcionam integridade e adesão ao filme;
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  Líquidos - (ou o "veículo") proporcionam a consistência desejada e possibilitam a aplicação do pigmento e do ligante à superfície que está sendo pintada;
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  Aditivos - são componentes que proporcionam características especiais aos vernizes.

No entanto exise uma separação entre componentes voláteis e não voláteis. Estes são os componentes sólidos de um verniz, constituída de ligante e pigmento. É a parte do verniz que permanece sobre a superfície depois da secagem.

PigmentosFunção - Proporcionam cor, poder de cobertura e corpo.
Os pigmentos são pós ou partículas bem reduzidas dispersas nos vernizes. Muitos pigmentos são usados tanto em tintas à base de água como à base de solventes.

Há duas categorias básicas:

Pigmentos básicosSão 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.
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  Proporciona brancura e poder de cobertura em tintas foscas e brilhantes, tanto húmidas como secas ou re-humedecidas.
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  É relativamente caro.
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  O uso de um extensor (ou carga) correcto garante o espaçamento adequado (veja secção abaixo) das partículas de TiO2 para evitar o acúmulo e a perda do poder de cobertura, especialmente em tintas foscas ou acetinadas.
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  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 espaçamentos adicionais. Pode ajudar a reduzir o custo de formulação do verniz e aprimorar certos aspectos da qualidade do mesmo.
Pigmentos coloridos proporcionam cor pela absorção selectiva 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.
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  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 e vernizes pré-embalados.

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 frequentemente são:

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  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.
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  Sílica e silicatos: proporcionam excelente resistência à escovagem e à abrasão. Muitos deles têm grande durabilidade em pinturas exteriores.
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  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.
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  Talco: silicato de magnésio - é uma carga de uso geral relativamente macio usado em tintas para exterior e interior.
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  Óxido de zinco: É um pigmento reactivo 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.

Ligantes"Ligam" os pigmentos, proporcionam adesão e dureza ao filme de tinta depois de seco.

O ligante é um ingrediente muito importante, que afecta praticamente todas as características do verniz, principalmente:

•  Na adesão, resistência à formação de bolhas, fendas e descasque.
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   Calcinação e resistência à escovagem e ao desbotamento.
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   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.

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)
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  Semibrilho
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  Acetinado
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  Fosco (maior quantidade de pigmento)

O brilho da pintura é determinado por um instrumento que lê a reflectividade a partir de diferentes ângulos a partir da vertical e comparando com um padrão da indústria (vidro polido = 100).

Os químicos que produzem as vernizes 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 são:

Uma ampla variação de níveis de pigmentação ocorre na formulação de vernizes sem brilho. Os de melhor qualidade, tanto para interiores como para exteriores, têm um PVCs entre 38 e 50%. Em geral têm mais ligante disponível por unidade de pigmento. Estas terão uma maior durabilidade do que outros com maior PVC, se as outras características não variarem, assim como em relação a outras características como resistência a escovagem e a sujidade 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 projectados).

Pintores profissionais frequentemente escolhem vernizes baços 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 vernizes mais brilhantes do que sem brilho, restringem a variação do PVC, comparando com a variação possível para os acabamentos foscos. Algumas especificações de destes e/ou ficha de segurança indicam o PVC do produto.

Tintas à Base de SolventeO termo "à base de solvente" é frequentemente utilizado para se referir tanto a revestimentos modificados à óleo como à base de alquídicos. Revestimentos à base de óleo são constituídos por um vegetal que seca ou oxida e forma ligações cruzadas quando expostos ao ar. Assim desenvolvem as propriedades desejadas. Óleos de secagem normalmente usados em vernizes 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, são poucas as tintas e vernizes feitas de óleo puro. Invés disso, 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 oxigénio 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 fender 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, estes 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 ÁguaA maioria das tintas à base de água, são conhecidas como tintas látex. O ligante está numa emulsão e 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.
Excepto pela aparência, o látex usado em tintas e vernizes não têm nada a ver com o látex usado em algumas luvas borrachas, que às vezes causam alergia a pessoas que as usam.
O fabricante de tinta faz uma dispersão dos pigmentos que serão usados num lote e adiciona o ligante látex. Assim, a tinta consiste de pigmento disperso e ligante, além de alguns aditivos e líquidos, principalmente água.
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 acção capilar aproxima as partículas de ligante com maior força, fazendo com que estas se fundam ao pigmento formando num 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 esta "respire", possibilitando que os vapores de humidade passem através dela. As tintas à base de água são mais tolerantes à humidade vinda de dentro da construção do que as à base de solventes, que formam um filme mais fechado, com tendência a formar bolhas se houver humidade sob a tinta, por exemplo, em aplicações sobre madeira húmida ou estuque.

O mecanismo de formação de filme das tintas e vernizes 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 afectada 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 humidade, exposição à luz solar directa e pintura sobre superfícies muito porosas fazem com que a tinta seque rápido demais. Tais factores afectam 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. Como resultado dessas propriedades e benefícios, as emulsões acrílicas puras, ainda que mais caras, são frequentemente 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 húmidas, resistência a manchas causadas por: líquidos (café, sumos, 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 actual é usar tintas e vernizes acrílicos, tanto para pinturas mais exigentes (casas de banho 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 aplicações interiores.

Nas 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 afectar 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 fendas e o desbotamento.

LiquidosA parte líquida da tinta (também chamada de "veículo") fornece uma forma de humedecer (e transportar) o pigmento e o ligante entre a lata e a superfície a ser pintada.

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  Para a maioria dos produtos à base de solvente, o componente líquido é a aguarrás, um destilado combustível de petróleo composto de hidrocarbonetos alifáticos.
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  Para lacas transparentes e pigmentadas, o veículo usado é normalmente o thinner, ou outro solvente mais forte e mais inflamável.
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  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 ou componetes não voláteis:

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 se vai ter depois de seco:

Assim, uma maior quantidade de sólidos pode oferecer uma camada de filme seco mais espessa, que resulta numa melhor cobertura e durabilidade. Por esta razão, é recomendado que as tintas e vernizes não sejam diluídos 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 na sua ficha de técnica e pode estar expresso em peso ou em volume. O peso dos sólidos numa tinta é normalmente maior do que o seu volume de sólidos. Volume de sólidos é um melhor indicador de desempenho do que o peso dos sólidos.

AditivosComponentes adicionais que afectam e melhoram diversas propriedades da tinta.
Abaixo está uma lista de aditivos usada na manufactura de tintas à base de água, e uma descrição de como eles afectam as propriedades das tintas.

Espessantes e Modificadores de Reologia: Reologia é a ciência que estuda como um líquido escoa.

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  Fornecem a viscosidade apropriada, para que a tinta possa ser aplicada adequadamente;
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  Influenciam a espessura do filme e sua fluidez quando aplicado;
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  Os modernos modificadores de reologia ajudam as tintas à base de água a:
  Salpicar menos quando aplicadas por um rolo;
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  Fluírem mais suavemente;
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  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 o producto de forma a que os seus componentes não se separem ou se torne muito espesso para ser usada;
• Mantém os pigmentos dispersos para brilho e cobertura ao máximo;
• Ajudam a "humedecer" a superfície que está a ser pintada para que a tinta não se movimente ao ser aplicada;
• Proporcionam compatibilidade entre corantes de forma que a cor correcta seja obtida e não se altere ao ser aplicada.