Desenvolvimento de tintas em pó ignífugas à base de resina acrílica com adição das argilas montmorilonita e mica moscovita - Catarina, Gilmar Antonio Santa (My University, 2015)
The powder coatings are gaining market share because they are environmentally friendly, solvent-free and solid components. Protection is one of its main features to avoid direct action of aggressive agents. Because they are composed of polymers they risk in adverse situations come into combustion. This study of flame retardants is intended to evaluate the use of an acrylic resin with the addition of Montmorillonite clays (MMT) in rank 15A, 30B, and muscovite mica. The addition of clay has a proportion of 2% and 4% (m / m) and the incorporation of clays in powder paint was in the molten state by extrusion. The mixture ink in acrylic-based powder (TA) with the clay, prior to curing, analyzed by various characterization techniques such as Thermogravimetric Analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD ) spectroscopy and Fourier transform infrared (FTIR). The application of powder coatings on carbon AISI 1006 steel panels by electrostatic spraying occurred. The effect of incorporating different clay in physical properties, corrosion protection and combustion of the inks were evaluated by brightness measurement tests, flexibility, impact resistance, adhesion, exposure to salt spray and flame (DIN 4102 B2 ). Powder paints with MMT and Mica Muscovite had a similar thermal behavior pure acrylic paint sample, and the mass loss of the samples above 300 °C related to the degradation of the polymeric matrix. By SEM it was found that the MMT-clay and MMT 15A-30B show irregular agglomerates and Muscovite mica showed a morphology constituted by overlapping set of parallel plates. By XRD, acrylic resin MMT-clay or MMT 15A-30B show the appearance of peaks, suggesting an interleaved structure. The X-ray diffraction of acrylic paint with Muscovite Mica 2% and 4% clay showed a characteristic profile with sharp peaks. As the flame retardant properties in combustion times of 60 s and 40 s mainly in acrylic inks Muscovite Mica 2% and 4% had greater thermal stability towards other formulations. The flexibility test showed that the samples without clay and with the Muscovite Mica 2% and 4% showed no peeling. The impact resistance test showed an excellent response of pure acrylic resin. In the adhesion test it was found that no desplacadas areas. The pencil hardness test the tougher the film to the acrylic paint system was MMT-30B in 4%. In the salt spray test all samples showed corrosion products close to the incision. Acrylic paint with Muscovite Mica demonstrated many qualities, especially flame retardancy.
As tintas em pó estão ganhando espaço no mercado, por serem ecologicamente corretas, sem solventes e com componentes sólidos. A proteção é uma de suas principais funcionalidades para evitar a ação direta de agentes agressivos. Por serem compostas de polímeros elas correm o risco em situações adversas de entrarem em combustão. O presente estudo sobre retardadores de chama tem a finalidade de avaliar a utilização de uma resina acrílica com a adição de argilas Montmorilonita (MMT) na classificação 15A , 30B, e Mica moscovita. A adição das argilas foi na proporção de 2% e 4%(m/m) e a incorporação das argilas na tinta em pó ocorreu no estado fundido através da extrusão. A mistura da tinta em pó base acrílica(TA) com as argilas ,antes da cura, foram analisadas por diferentes técnicas de caracterização, tais como, análise termogravimétrica (TGA), microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios X (DRX) e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). A aplicação das tintas em pó sobre painéis de aço carbono AISI 1006 ocorreu por pulverização eletrostática. O efeito da incorporação de diferentes teores de argila nas propriedades físicas, proteção à corrosão e à combustão das tintas foram avaliadas por ensaios de medida de brilho, flexibilidade, resistência ao impacto, aderência, exposição à névoa salina e a chama (norma DIN 4102 B2). As tintas em pó com MMT e Mica moscovita apresentaram um comportamento térmico semelhante a amostra de tinta acrílica pura, sendo a perda de massa das amostras acima de 300ºC relacionadas à degradação da matriz polimérica. Pelo MEV constatou-se que as argilas MMT-15A e MMT- 30B apresentaram aglomerados irregulares e a Mica moscovita apresentou uma morfologia constituída por conjunto de placas paralelas sobrepostas. Através do DRX, a resina acrílica com argilas MMT-15A ou MMT-30B demonstraram o aparecimento de picos, sugerindo uma estrutura intercalada. A difração de raios-X da tinta acrílica com Mica moscovita 2% e 4% demonstraram perfil característico da argila, com picos agudos. Quanto as propriedades de retardamento de chama nos tempos de combustão de 60s e principalmente de 40s nas tintas acrílicas com Mica moscovita 2% e 4% apresentaram maior estabilidade térmica perante as demais formulações. O ensaio de flexibilidade mostrou que as amostras sem argila e com a Mica moscovita em 2% e 4% não apresentaram desplacamento. O ensaio de resistência ao impacto mostrou uma excelente resposta da resina acrílica pura. No teste de aderência constatou-se a inexistência de áreas desplacadas. O teste de dureza a lápis o filme mais resistente para o sistema foi da tinta acrílica MMT-30B em 4%. Nos ensaios de névoa salina todas as amostras apresentaram produtos de corrosão próximo à incisão. A tinta acrílica com Mica moscovita demonstrou inúmeras qualidades, principalmente o retardamento de chama.
Keywords: Tintas; Argila; Resinas acrílicas; Aço - carbono; Paint; Clay; Acrylic resins; Carbon steel