As tintas

História:

As primeiras utilizações de tintas datam de há 40 000 anos atrás quando os primeiros Homo sapiens pintaram nas paredes das cavernas figura recorrendo a pigmentos de ocre, hematita, óxido de manganês e carvão vegetal.

As paredes antigas de Dendera no Egipto que estiveram expostas aos elementos durante milhares de anos, ainda possuem cores brilhantes e vivas tal quando foram pintadas 2 000 anos atrás. Os egípcios misturavam os pigmentos com uma substância pastosa e aplicavam-nas separadas umas das outras sem qualquer mistura. Eles usavam seis cores: branco, preto, vermelho, amarelo, azul e verde. Primeiramente cobriam a área com branco, depois desenhavam o esboço a negro. Eles usavam tetróxido de chumbo para a cor vermelha, geralmente com um tom bastante escuro.

Plínio, o Velho menciona tetos pintados na cidade de Ardea, que teriam sido feitos antes da fundação de Roma, mencionando a sua surpresa e admiração pela sua frescura após tantos séculos passados. Nos tempos antigos, a tinta era feita a partir da gema do ovo que endurecia, ficando colada à superfície. Os pigmentos provinham de plantas, areias e outros compostos presentes no solo.

Os indígenas brasileiros obtinham tintas da flora nativa para ornamentar o corpo para festas, guerras e funerais ou para proteção contra insetos: o branco da tabatinga, o encarnado do araribá, do pau-brasil e do urucum, o preto do jenipapo e o amarelo da tatajuba.

Componentes:

Pigmentos

Os pigmentos são sólidos granulares que numa tinta contribuem para a cor, tenacidade, textura, ou simplesmente para reduzir o custo da tinta (Neste caso é denominado de “Carga”). Em alternativa, algumas tintas possuem apenas corantes ou uma combinação de corante e pigmentos.

Os pigmentos podem ser classificados em naturais ou sintéticos. Os pigmentos naturais incluem vários tipos de argilas, carbonatos de cálcio, mica, sílicas e talcos. Os pigmentos sintéticos incluem as moléculas orgânicas fabricadas pelo homem, argilas calcinadas e sílicas sintéticas.

Os pigmentos opacos, para além da sua função decorativa, também conferem proteção ao substrato, ao impedirem os efeitos nocivos dos raios ultravioleta. Este tipo de pigmentos incluem o dióxido de titânio, óxido de ferro, etc.

As cargas são um tipo especial de pigmentos que apenas servem para dar espessura ao filme de tinta, apoiar a sua estrutura, ou para simplesmente aumentar o volume da tinta. As cargas são sempre constituídas por materiais inertes baratos, como as terras diatomáceas, talco, cal, argila, etc. As tintas destinadas a pavimentos sujeitos a abrasão podem conter cargas de areia de quartzo.

Alguns dos pigmentos podem ser tóxicos, tais como os pigmentos à base de chumbo ou de estanho, hoje em dia proibidos.

Resina

A resina, também conhecida por ligante ou veículo, é o componente que vai formar o filme seco. É o único componente que tem de estar presente.

A resina confere aderência, liga os pigmentos e influência fortemente propriedades da tinta, como o brilho, durabilidade exterior, flexibilidade e tenacidade.

As resinas podem ser sintéticas como os acrílicos, vinílicos, poliuretanos, poliésteres, epóxis, melaminas ou naturais como os óleos.

As resinas são classificadas de acordo com o mecanismo de cura (erradamente chamado de secagem). Os quatro mecanismos de cura mais comuns são a evaporação de solvente, reticulação cruzada, polimerização e coalescência.

É preciso ter em consideração que secagem e mecanismo de cura são processos distintos. Genericamente, a secagem refere-se à evaporação do solvente ou diluente. A cura refere-se à polimerização da resina. Dependendo da estrutura química ou composição, uma tinta em particular pode usar um ou outro processo ou até mesmo ambos.

As tintas que curam por simples evaporação do solvente e contêm uma resina dissolvida num solvente são chamadas de esmaltes. Devido ao fato de o filme sólido que se forma após evaporação do solvente poder ser novamente dissolvido pelo solvente, os esmaltes não são adequados em aplicações onde a resistência química da tinta é importante. No entanto possuem uma boa resistência aos raios ultravioleta.

A tinta de látex é uma dispersão em água de partículas de polímero sub-micrométricas. No contexto das tintas latex significa apenas uma dispersão aquosa. A borracha natural (látex) não se encontra presente na formulação. Estas emulsões são preparadas por polimerização em emulsão. As tintas de látex curam por um processo chamado de coalescência, onde em primeiro lugar o solvente se evapora e ao evaporar-se junta e amolece as partículas do ligante, que se fundem em estruturas irreversíveis que não se voltam a redissolver no seu solvente original (Água).

Tintas que curam por reticulação oxidativa apresentam-se geralmente numa única embalagem que, uma vez aplicada, a exposição ao oxigênio do ar inicia um processo que reticula e polimeriza o composto presente no ligante. Os esmaltes alquídicos clássicos caem nesta categoria. Tintas de cura oxidativa são catalisadas por secantes metálicos complexos como o naftanato de cobalto.

Tintas que curam por polimerização catalítica apresentam-se geralmente em duas embalagens. Estas tintas polimerizam por meio de uma reação química iniciada pela mistura da resina com o endurecedor e curam formando uma estrutura plástica dura. Dependendo da composição elas podem necessitar de em primeiro lugar secar o solvente. Os epóxis e poliuretanos bi componentes caem nesta categoria.

Existem ainda outros filmes de tinta formada pelo arrefecimento do ligante, como é o caso das tintas encaústicas ou tintas de cera, as quais são liquidas quando aquecidas e secas e duras após arrefecimento. Em muitos casos este tipo de tintas liquefazem-se quando novamente aquecidas.

Requisitos ambientais recentes, restringem a utilização de compostos orgânicos voláteis (COV) devido à sua característica prejudicial à saúde humana. Por causa disso outros meios de cura foram sendo desenvolvidos, particularmente para utilizações industriais. Nas tintas que curam por ação dos raios ultravioleta, o solvente evapora-se em primeiro lugar e o endurecimento é então iniciado por ação da luz ultravioleta. No caso das tintas em pó não existe qualquer espécie de solvente e a fluidez e a cura são produzidos por calor através do aquecimento do substrato após a aplicação eletroestática.

Solvente

O principal objetivo do solvente é ajustar as propriedades de cura e a viscosidade da tinta. É volátil e não se torna parte do filme seco da tinta. Também controla a reologia e as propriedades da aplicação e afeta a estabilidades da tinta enquanto esta se encontra no estado líquido. A sua função principal é funcionar como transportador dos componentes não voláteis.

De modo a dispersar os óleos pesados (óleo de linhaça) é necessário usar, nas tintas para o interior de casas um óleo mais fino. Estas substâncias voláteis transmitem as suas propriedades temporariamente. Assim que o solvente se evapora os restantes componentes ficam fixados na superfície.

O solvente é um componente opcional numa tinta. Existem tintas que não o possuem.

A água é o principal solvente das tintas de base aquosa.

As tintas de base solvente podem ter várias combinações de solventes como diluente, que podem incluir alifáticos, aromáticos, alcoóis, cetonas e éter de petróleo. Estes incluem solventes orgânicos como aguarrás, ésteres, glicois, éteres, etc.

Em certas aplicações, resinas sintéticas de baixo peso molecular também são usadas como diluentes. Tais solventes são usados quando são desejadas resistência à água, gordura, etc.

Aditivos

Para além das três categorias principais de ingredientes, a tinta pode possuir uma grande variedade de aditivos, que são usados em pequenas quantidades e providenciam um grande efeito no produto. Alguns exemplos incluem aditivos para modificar a tensão superficial, melhorar propriedades do fluxo, melhorar a aparência final, melhorar a estabilidades dos pigmentos, conferir propriedades anticongelantes, antiespuma, controlo da pele, etc. Outro tipo de aditivos incluem catalisadores, espessantes, estabilizadores, emulsionadores, textura, promotores de aderência, estabilizadores ultravioleta, agentes biocidas, etc. Os aditivos não alteram significativamente as percentagens dos componentes individuais numa formulação.