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Como as Superfícies com Revestimento em Pó Resistem a Arranhaduras
Desenvolvimento da Dureza e das Estruturas Termofixadas Reticuladas
A resistência à arranhão de superfícies revestidas com tinta em pó deve-se à composição química única dos revestimentos. Os revestimentos são curados a temperaturas entre 180 e 200 graus Celsius por aproximadamente 10 a 20 minutos. Ocorre uma reação química permanente com as cadeias poliméricas, formando redes tridimensionais resistentes. Isso confere aos revestimentos uma dureza de 3H a 9H na escala de dureza por lápis (ASTM D3363). A dureza é superior à das tintas líquidas convencionais. Redes densas impedem o movimento das cadeias poliméricas. Os revestimentos não permitem o deslizamento dessas cadeias quando submetidos ao atrito ou a arranhões. Mesmo impactos de objetos pontiagudos não iniciam o movimento das cadeias. Os revestimentos permanecem íntegros e não se tornam frágeis. Demonstra-se que as tintas em pó suportam aproximadamente o dobro da força de arranhão em comparação com os termoplásticos alternativos.
Efeito da Espessura do Filme, da Textura e da Cura na Resistência ao Arranhão
A resistência ao arranhão é influenciada por três parâmetros dependentes:
Uma espessura de filme de 60–120 μm é ideal, proporcionando uma camada sacrificável que inibe a exposição do substrato devido a arranhões.
Acabamentos texturizados permitem que a energia do impacto seja distribuída ao longo da textura, reduzindo os danos visíveis em 40–60%.
A cura controlada leva à reticulação completa. Revestimentos subcurados apresentam resistência a marcas 30% menor no ensaio de abrasão Taber (ISO 1518).
Essas variáveis foram testadas quanto à consistência com as diretrizes de fabricação para acabamentos e equipamentos automotivos/industriais, bem como para normas como ASTM D3363 e ISO 1518.
Cores e Acabamentos de Revestimentos: Estabilidade UV e Resistência à Desbotamento de Acabamentos em Pó
Poliéster Aprova; Fluropolímero UV Reprova, devido a químicas distintas de absorção e retenção de cor
Os pós de poliéster possuem mecanismos de proteção contra danos causados pela radiação UV, mas esses mecanismos acabam provocando um efeito de esbranquiçamento (chalkiness). Uma vantagem dos pós de fluoropolímero é que eles possuem mecanismos de proteção contra danos causados pela radiação UV, os quais resultam da formação de microdomínios cristalinos inteligentes à luz UV. Outra vantagem dos pós de fluoropolímero reside no fato de que sua energia de ruptura é elevada, comparada à energia de ruptura reduzida do poliéster, o que confere maior estabilidade e, consequentemente, melhor pigmentação e frescor. Ensaios realizados na Flórida demonstraram que esses revestimentos mantiveram mais de 95% de sua cor original mesmo após permanecerem expostos ao ambiente por uma década inteira.
Durabilidade Prática: Dados de Envelhecimento em QUV (ASTM G154) — mais de 5.000 horas
O objetivo dos ensaios acelerados em QUV (ASTM G154) é simular até décadas de exposição solar. Após 3.000 horas de exposição, pós de poliéster premium apresentam retenção de brilho de 90%. Já para os fluoropolímeros, após 5.000 horas, a retenção de brilho atinge 98%. Os resultados de pintura indicam as médias acima quanto ao valor Delta-E da variação de cor.
Aplicável a mais de 15 anos de serviço ao ar livre em metais arquitetônicos em clima temperado. As instalações costeiras apresentam uma degradação dos materiais 20% mais rápida devido às condições combinadas de névoa salina e radiação UV.
Fatores ambientais que comprometem a durabilidade dos revestimentos em pó.
Umidade, névoa salina e exposição química, bem como seus efeitos combinados, provocam uma degradação acelerada por desbotamento/riscos. Quando as condições são ideais para diversos tipos de agressão ambiental, os revestimentos falham em ritmo acelerado. Quando um revestimento está úmido, as ligações poliméricas começam a se romper por meio de um processo denominado hidrólise. Em seguida, as ligações enfraquecidas do revestimento tornam-se vias de entrada para a névoa salina, que ataca o material, causando, por fim, a falha do revestimento devido à corrosão eletroquímica interna. A deterioração acelerada ocorre em ambientes capazes de promover ataques alcalinos ou ácidos, pois os efeitos ambientais combinados não atuam isoladamente. Essa deterioração acelerada desses revestimentos resulta em despesas adicionais com manutenção e redução da vida útil em aplicações industriais.
A presença de um substrato oxidado pode causar uma alteração precoce de cor devido a grânulos sem pigmento, que modificam a difusão da luz.
A absorção de umidade faz com que o revestimento seja 40% menos flexível e mais suscetível a arranhões e marcas.
Danos profundos subsuperficiais aceleram cinco vezes em condições úmidas devido à permeação de íons cloreto, conforme norma ASTM B117.
A falha prematura da carcaça em proteger contra umidade, corrosão e danos causados pela radiação ultravioleta está documentada. Por exemplo, quando combinados, alguns anos de exposição à luz ultravioleta, ao ar salino e à alta umidade podem provocar um deterioração superficial escamosa e caótica sem precedentes. Essa corrosão representa um custo inesperado e considerável. A NACE International documentou que a corrosão de superfícies expostas custa cerca de 740 mil dólares anualmente por instalação, em diversos setores. Esse tipo de dano só pode ser mitigado mediante o uso de revestimentos especialmente formulados. Híbridos epóxi são comumente formulados para uso em processamento químico, enquanto áreas com alta umidade são melhor atendidas por poliuretanos. As bordas constituem áreas primárias de intrusão de umidade e devem ser vedadas para evitar falhas prematuras.
Para maximizar a resistência a arranhões e desbotamento de aplicações com revestimento em pó, recomendam-se as seguintes orientações.
Para uma preparação ideal da superfície, recomenda-se realizar uma limpeza minuciosa e jateamento abrasivo para maximizar a aderência formada entre o substrato e o revestimento, o que é fundamental para minimizar falhas devido à adesão.
Para promover a retenção de cor, recomenda-se o uso de absorvedores de UV combinados com HALS de alta energia e tecnologia avançada.
Controlar a espessura do revestimento: o revestimento deve ter uma espessura de 60–120 μm, pois filmes muito finos expõem o substrato, enquanto filmes muito espessos reduzem a flexibilidade e aumentam a propensão ao microfissuramento.
Garantir um tempo de cura preciso: idealmente, o tempo de cura deve ser de 10–15 minutos a uma temperatura de 180–200 °C para obter uma cura completa e aumentar a dureza superficial em 15–20% (conforme ASTM D3363).
Limpeza suave: utilizar soluções de limpeza com pH neutro e um pano de microfibra. Detergentes excessivamente abrasivos podem causar microarranhões, o que acelerará a degradação fotoquímica.
Os reparos devem ser feitos imediatamente: os arranhões e lascas devem ser reparados o mais rápido possível para evitar a entrada de umidade e a corrosão.
Perguntas Frequentes
Quais são as razões pelas quais a pintura em pó é mais resistente a arranhões em comparação com a tinta líquida? As propriedades de resistência a arranhões presentes nas pinturas em pó devem-se à sua estrutura de polímero termofixável. A rede tridimensional resultante oferece um nível superior de resistência a arranhões em comparação com a tinta líquida.
O que acontece quando as pinturas em pó são expostas a raios ultravioleta? Existem diferentes métodos utilizados pelos fabricantes de tintas em pó para proteger a integridade da cor no revestimento, bem como para oferecer certo grau de proteção contra raios ultravioleta. As tintas em pó de poliéster possuem estruturas de anéis aromáticos, enquanto as tintas em pó de fluoropolímero contêm domínios cristalinos, ambos conferindo alguma proteção e retenção de cor, sendo as tintas em pó de fluoropolímero as que apresentam a melhor retenção.
Quais condições fazem com que um revestimento em pó apresente sinais de desgaste mais rapidamente? Todos os elementos mencionados — umidade, sal, ar e produtos químicos que degradam revestimentos em pó — causam o desgaste do revestimento.
Quais são os métodos recomendados para a manutenção de superfícies com revestimento em pó?
Técnicas adequadas de preparação da superfície, formulações eficazes, controle da espessura da película, cura precisa, manutenção suave e retoques oportunos são todos fundamentais para garantir a aderência e melhorar a durabilidade e a estética das superfícies com revestimento em pó.