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05 de janeiro de 2021
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Revestimentos em nanotecnologia se tornam mais resistentes

Com Nano partículas é possível alterar as características e as funções do substrato, isso faz com que as estruturas se tornem duráveis e ecológicas
Fonte: Assessoria de Imprensa

*Julio S. Blanco

A nanotecnologia nos dá a capacidade de desenvolver e alterar materiais em nível molecular. A fabricação no nível atômico permite que os engenheiros químicos alterem as características físicas da matéria-mãe átomo por átomo para criar substâncias inteiramente novas.

As empresas estão atualmente fabricando materiais nano-revolucionários, incluindo nanotubos de carbono, nano-polímeros, nano-vidro e nano-cerâmica.

Todos os produtos são produzidos a partir de algum tipo de matéria-prima. Essas matérias-primas são compostas por partículas que geralmente são invisíveis a olho nu.

Os materiais convencionais têm partículas com tamanhos que variam de 100 µm (um milionésimo ou 10-6 de um metro) a milímetros (um milésimo ou 10-3 de um metro). Um nanomaterial tem um tamanho de partícula de 1 a 100 nanômetros, exibindo propriedades físicas e eletrônicas incomuns.

Benefícios dos Nanomateriais
Alguns benefícios que os nanomateriais podem trazer excepcionalmente leveza, resistência, dureza, durabilidade, resistência ao desgaste, alta atividade de proteção química, características de auto...


*Julio S. Blanco

A nanotecnologia nos dá a capacidade de desenvolver e alterar materiais em nível molecular. A fabricação no nível atômico permite que os engenheiros químicos alterem as características físicas da matéria-mãe átomo por átomo para criar substâncias inteiramente novas.

As empresas estão atualmente fabricando materiais nano-revolucionários, incluindo nanotubos de carbono, nano-polímeros, nano-vidro e nano-cerâmica.

Todos os produtos são produzidos a partir de algum tipo de matéria-prima. Essas matérias-primas são compostas por partículas que geralmente são invisíveis a olho nu.

Os materiais convencionais têm partículas com tamanhos que variam de 100 µm (um milionésimo ou 10-6 de um metro) a milímetros (um milésimo ou 10-3 de um metro). Um nanomaterial tem um tamanho de partícula de 1 a 100 nanômetros, exibindo propriedades físicas e eletrônicas incomuns.

Benefícios dos Nanomateriais
Alguns benefícios que os nanomateriais podem trazer excepcionalmente leveza, resistência, dureza, durabilidade, resistência ao desgaste, alta atividade de proteção química, características de autolimpeza e antiaderencia. Portanto, os materiais construídos a partir de nanopartículas geram propriedades extremamente úteis para explorarmos.

Moléculas nanométricas penetram nas menores inclusões em metal pintado, alumínio anodizado, inox, fibra de vidro, gelcoat e muitos outros substratos... protegendo-os de elementos agressivos. Os nanomateriais dentro dos revestimentos nano-transparentes exibem características incomuns, como resistência superior a arranhões, dureza, brilho, clareza, proteção UV, hidrofobicidade e adesão.

Definindo um Nanocoating
É melhor começar por definir o que não é um Nanocoating. Adicionar nanopartículas a um revestimento ou sistema de polímero normalmente melhorará algumas propriedades físicas, incluindo absorção de raios UV, resistência melhorada a riscos, função antibacteriana, absorção de odores, propriedades hidrofóbicas e oleofóbicas. Nanopartículas agem como um enchimento ou aditivo em sistemas de revestimento convencionais.

As nanopartículas não formam a estrutura do polímero nem alteram as propriedades físicas gerais de um sistema de revestimento. As propriedades físicas de um sistema de revestimento são inerentes ao próprio polímero. Se o polímero de revestimento é inferior, o sistema de revestimento também o é. Adicionar nanopartículas a um polímero de revestimento inferior apenas melhorará o sistema de forma incremental. A chave para um sistema de revestimento superior é um sistema de polímero superior.

Qual a diferença do Nano em Revestimentos Convencionais?
Os revestimentos nano-transparentes são fabricados com polímeros nanoestruturados 3D proprietários. Essas redes 3D em nanoescala formam a espinha dorsal do polímero de todos os sistemas de revestimento nano-transparentes.

A Análise Térmica Mecânica Dinâmica (DMTA) é utilizada para calcular a "densidade de reticulação" de polímeros de revestimento. Os revestimentos Nano fornecem densidade de reticulação extrema conforme medida usando DMTA, incluindo notável dureza de superfície, resistência química, extrema resistência aos raios ultravioleta e alta flexibilidade e contam com densidade de reticulação para exceder as especificações técnicas de proteção.

Visão geral da propriedade Nano em vários setores
A indústria automotiva comumente aplica "acabamentos transparentes" de alto desempenho sobre superfícies pintadas para mitigar os efeitos negativos da exposição ambiental (chuva ácida, raios ultravioleta agressivos, lavagem quimica, lascas de pedra etc...). Os revestimentos transparentes automotivos OEM são bem conhecidos por fornecer proteção de superfície de longo prazo contra o meio ambiente quando aplicados sobre superfícies pintadas.

O mercado de tintas industriais atualmente depende apenas de revestimentos pigmentados, sem o uso de um revestimento transparente de alto desempenho. O que é necessário é um revestimento transparente de alto desempenho projetado para estender drasticamente a vida útil de superfícies pintadas industriais.

Nano Revestimentos foram projetados para melhorar drasticamente e estender a vida útil da superfície de superfícies pintadas "Recentemente Pintadas" ou "Oxidadas" em mais de 10 anos.

As organizações investiram bilhões de dólares para proteger ativos de alto valor contra corrosão, arranhões, lascas, ataque químico e intempéries. Muitos desses ativos foram pintados com materiais de tinta de qualidade inferior, não projetados para resistir ao desgaste e ao uso de longo prazo.

Hoje as organizações têm como resolver problemas quando esses ativos pintados são degradados por degradação UV; intempéries; chuva ácida; danos causados pela água; corrosão; ataque químicos; fertilizantes e muito mais.

Outros Setores da Economia
O mercado de construção civil, mineração, siderúrgica e outros geralmente aplicam revestimentos de proteção sobre diversas superfícies para reduzir os efeitos da exposição ao sol incluindo oxidação, danos de ataques químicos, corrosão e para alcançar uma melhor aparência e evitar repintura frequente. Revestimentos industriais convencionais atualmente são muito suscetíveis a ineficiência.

O mercado demanda um revestimento de superfície aprimorado que proteja melhor do que qualquer tecnologia existente. Um revestimento de superfície permanente que restaure, aprimore e estenda a vida útil da superfície recém pintada ou de tinta altamente oxidada por mais de 10 anos, diminuindo os custos de manutenção e aumentando a vida útil.

Como Aumentar e estender a vida útil da superfície de ativos pintados "Novos" ou "Oxidados" em mais de 10 anos
Os sistemas convencionais de pintura industrial como falado acima, incluindo epóxis, fornecem boa resistência à corrosão e dureza superficial inicial, mas, infelizmente, são insuficientes em resistência aos raios ultravioleta e intempéries de longo prazo.

Os poliuretanos de dois componentes fornecem boa resistência aos raios ultravioleta e às intempéries, mas normalmente custam muito mais do que revestimentos de epóxi ou poliéster. Infelizmente, os sistemas de pintura convencionais, como acabamentos e epóxis, começam o processo de oxidação ou “escamação” devido ao desgaste dentro de 6 meses a partir da aplicação. Este fenômeno de escamação de superfície é, na verdade, tinta degradada que reside na superfície devido à exposição aos raios ultravioleta e ao desgaste.

Já os revestimentos nano-transparentes penetram profundamente nos menores poros dentro das superfícies de pintura recém-pintadas ou altamente oxidadas para formar uma superfície de revestimento denso / duro altamente reticulado.

Os revestimentos nano-transparentes fornecem proteção de superfície dramaticamente mais longa em relação às tintas automotivas, marítimas, aeroespaciais e industriais convencionais, incluindo epóxis e poliuretanos. Como podemos fazer essa afirmação? Os revestimentos nano-transparentes fornecem densidade de reticulação dramaticamente maior em relação aos sistemas convencionais de revestimento de um e dois componentes. Os revestimentos Nano evitam a degradação UV do substrato, absorvendo os raios UV prejudiciais.

A nano tecnologia entrou no segmento de revestimentos para escrever uma nova história quando se trata de proteção. Estes revestimentos inteligentes geram um valor agregado indiscutível.

Com as nano partículas é possível alterar as características e as funções do substrato, isso faz com que as estruturas se tornem duráveis e ecológicas. Como resultado temos novos revestimentos com melhores propriedades mecânicas, químicas e térmicas. Porém as nano partículas não agem sozinhas e é aí que entra a Nano Engenharia que combina a nano tecnologia com demais tecnologias para criar super revestimentos que conseguem ter desempenhos superiores em todos os níveis. Este artigo detalha as funções e um mundo ilimitado de aplicações com o foco na melhoria do processo industrial em máquinas e equipamentos e de um meio ambiente mais sustentável.

A importãncia da densidade de reticulação em revestimentos
A densidade de reticulação é definida como a concentração de ligações químicas dentro de um polímero. Concentrações mais altas de ligações químicas dentro de um polímero melhoram as propriedades físicas. Por outro lado, concentrações mais baixas de ligações químicas dentro de um polímero diminuem as propriedades físicas.

O aumento da densidade da reticulação aumenta a dureza do material, a resistência química e a resistência aos raios ultravioleta de longo prazo. Como a densidade de reticulação se relaciona com a longevidade de um revestimento? Os revestimentos densos de alta reticulação fornecem ligações moleculares aumentadas.

O aumento das ligações moleculares é mais difícil de quebrar por ataque químico, arranhões na superfície e degradação UV da exposição à luz solar. Os revestimentos altamente reticulados fornecem desempenho físico aprimorado e maior longevidade em comparação com sistemas de revestimento reticulados mais baixos.

Nano engenharia
Com toda esta nova tecnologia, já existente no mercado produtos que conseguem entregar resultados muito superiores como:

  • Resistência extrema a corrosão;
  • Alta resistência a abrasão;
  • Os raios solares não causam mais danos;
  • Revestimentos monocomponentes de cura ambiente;
  • Reduz o ciclo de repinturas em até 5 vezes;
  • Aprimora o acabamento da superfície alto brilho;
  • Redução drástica de custos;

Produtos de Nano Engenharia são fabricados utilizando polímeros nano-estruturados com propriedades 3D, produzindo uma retícula de extrema densidade reduzindo sua degradação. Estes produtos penetram profundamente nos poros de tintas frescas ou calcinadas para intensificar a cor e melhorar o brilho.

Testes comprovam que os revestimentos que possuem retículas de densidade excepcionalmente alta, são os melhores revestimentos transparentes do mundo para resistência a riscos, abrasão, químicos, intempéries e mais.

Mesmo sendo de notável dureza, estes revestimentos continuam sendo flexíveis eliminando os riscos de quebra do revestimento, mantendo a superfície protegida nas mais variáveis operações.
Podem ser utilizados em equipamentos industriais como, por exemplo, vagões-tanque, tanques de combustível, equipamentos de trabalho pesado, equipamentos de terraplanagem, navios, veículos de frota, chão de fábrica, estruturas de edifícios pintadas, postes de luz, carcaças de transformadores, bombas, válvulas, botes salva-vidas, plataformas de óleo, oleodutos, containers ou qualquer superfície que necessite de proteção superior.

*Julio S. Blanco, diretor de implantação e inovação da Unifiqi, especializada em revestimento de alta performance