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0 Universidade Federal de São João del-Rei Coordenadoria do Curso de Química Uma visão química das Tintas Imobiliárias e sua questão ambiental Mariana Matos São João del-Rei 2017

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Universidade Federal de São João del-Rei

Coordenadoria do Curso de Química

Uma visão química das Tintas Imobiliárias e sua

questão ambiental

Mariana Matos

São João del-Rei – 2017

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Uma visão química das Tintas Imobiliárias e sua questão

ambiental.

Monografia de Trabalho de Conclusão de Curso,

apresentado no 2° semestre do ano de 2017 ao

Curso de Química Bacharelado, da Universidade

Federal de São João del-Rei, como Requisito

parcial para obtenção do título Bacharel em

Química.

Autor: Mariana Matos

Docente Orientador: Patrícia Benedini Martelli

Modalidade do Trabalho: Revisão Bibliográfica

São João del-Rei - 2017

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Resumo:

Atualmente, o mercado de tintas nacional deixa o Brasil em uma posição de

destaque, sendo de grande importância o estudo destes produtos. As tintas imobiliárias

fazem parte da maior linha deste setor, e para garantir a continuidade no

desenvolvimento tecnológico destes materiais é preciso entender toda a química

envolvida por trás destes produtos. Desta forma, neste trabalho será abordado um pouco

sobre os principais componentes, tipos e classificações no mercado das tintas

imobiliárias. Dentro de cada tópico foi explorado algumas das principais teorias

químicas envolvidas, visto que a tecnologia destes produtos envolve diferentes áreas da

química como a química orgânica e inorgânica, química dos polímeros, química de

superfície, físico-química, química dos coloides, entre outras. Além disso, foi

apresentado os principais impactos ambientais das tintas, dando um maior enfoque na

emissão de Compostos Orgânicos Voláteis (COVs) na atmosfera. Estes poluentes

atmosféricos vêm sendo amplamente estudados nas últimas décadas, por serem

prejudiciais tanto ao meio ambiente quanto a saúde humana. Por serem encontrados

principalmente em tintas à base de solvente orgânicos, a introdução das tintas à base

d’água no ano de 1950, trouxe grandes evoluções para este setor. No entanto, outros

impactos ambientais ainda podem ser encontrados, como a utilização de biocidas para a

preservação das tintas, e a presença de metais pesados em alguns dos seus componentes.

Desta maneira, foi abordado também um pouco sobre estes dois fatores, relacionando

essas duas questões com a atualidade. Novos pigmentos estão sendo desenvolvidos para

a substituição do cromo hexavalente e do chumbo, principais metais pesados

encontrados nas tintas. Os biocidas mercuriais e a base de formaldeído já foram

eliminados, sendo substituídos por biocidas a base de isotiazolonas. Assim, é possível

observar que a maioria destes impactos ambientais já foram erradicados nestes últimos

anos, sendo cada vez maior a busca por produtos ambientalmente corretos.

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Sumário 1. Introdução.................................................................................................................. 1

2. Conceitos fundamentais ............................................................................................ 2

2.1. Composição das tintas ....................................................................................... 2

2.1.1. Resina ......................................................................................................... 2

2.1.1.1. Resinas Alquídicas .................................................................................. 3

2.1.1.2. Látex vinílicos e acrílicos ....................................................................... 5

2.1.2. Solvente ...................................................................................................... 6

2.1.3. Pigmento ..................................................................................................... 7

2.1.3.1. Pigmentos inorgânicos ............................................................................ 8

2.1.3.2. Pigmentos orgânicos ............................................................................. 10

2.1.3.3. Dióxido de Titânio (TiO2) ....................... Erro! Indicador não definido.

2.1.4. Aditivos .................................................................................................... 11

2.1.4.1. Aditivos de Cinética .............................................................................. 11

2.1.4.2. Aditivos de Reologia ............................................................................ 12

2.1.4.3. Aditivos de Processo ............................................................................. 12

2.1.4.4. Aditivos de Preservação ........................................................................ 12

2.1.4.5. A importância do uso dos Biocidas ...................................................... 12

3. Tipos de Tintas Imobiliárias .................................................................................... 13

3.1. Classificação das tintas pelo PVC ................................................................... 15

4. Os impactos causados pelas tintas ........................................................................... 15

4.1. Compostos Orgânicos Voláteis (COVs) .......................................................... 15

4.1.1. Os COVs e a saúde humana ..................................................................... 16

4.1.2. Os COVs e o meio ambiente ...................... Erro! Indicador não definido.

4.1.3. Limites para a emissão de COVs nas tintas imobiliárias ......................... 17

4.2. Presença de Metais Pesados ............................................................................. 18

4.3. Biocidas e seu potencial toxicológico .............................................................. 19

5. Considerações Finais ............................................................................................... 20

6. Referências Bibliográficas ...................................................................................... 21

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1. Introdução

Em virtude dos grandes investimentos realizados pelas indústrias de tintas do país,

o Brasil encontra-se hoje entre os cinco maiores mercados mundiais neste setor.1

Investindo cada vez mais em tecnologias modernas para sua fabricação, as tintas atuais

são destinadas à inúmeras aplicações possuindo competência técnica comparável à dos

mais avançados centros mundiais de produção.2

Dentro deste setor, encontram-se produtos de linha imobiliária, industrial e

automotiva, todas elas com números expressivos no mercado nacional. No entanto, a

linha imobiliária constitui a maior parte no volume de tintas produzidas, com cerca de

84,7% do volume total. Elas são responsáveis também por 69% do faturamento, o qual

equivale à US$ 3,392 bilhões de dólares, de acordo com a pesquisa realizada pela

Associação Brasileira dos Fabricantes de Tintas (ABRAFATI) , em 2016, apresentada

na Figura 1.3

Figura 1.a) Volume de tintas produzidas em litros no ano de 2015, b) Faturamento

das tintas em dólares levantado no ano de 2016. 3

Assim, com aumento gradativo do consumo de tintas imobiliárias nas últimas

décadas, a nova tendência para o crescimento e atualização neste setor é garantir a

fabricação de produtos de qualidade, levando em conta a sua adequação à questão

ambiental. Embora já existam grandes avanços na formulação das tintas atuais,

atualmente a composição das tintas ainda apresenta alguns produtos tóxicos que são

prejudiciais ao meio ambiente e à saúde humana.4,5

Pigmentos, aqueles componentes responsáveis pela coloração, apresentam em sua

composição metais pesados, como o chumbo, cromo, entre outros. Biocidas, que são

aditivos utilizados para preservar a tinta contra a ação de agentes biológicos como

bactérias e fungos, também são substâncias tóxicas e prejudiciais à saúde. Entretanto, o

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principal fator responsável pelo atual impacto das tintas ao meio ambiente tem sido os

COVs (Compostos Orgânicos Voláteis), uma vez que a maioria dos metais pesados e

biocidas à base de substâncias tóxicas já foram eliminados das novas formulações. Os

COVs são hidrocarbonetos aromáticos e alifáticos emitidos na atmosfera mediante à

secura das tintas. Estes compostos contribuem para a mudança climática global, assim

como para inúmeros problemas de saúde.6

Neste sentido, a proposta deste trabalho é estudar a química que se encontra

nessas tintas imobiliárias, trazendo uma visão mais aprofundada destes materiais. Este

estudo torna-se um grande atrativo, uma vez que se encontram muitos trabalhos

voltados para as tintas na literatura, entretanto, apenas poucos detalham a parte teórica

da química envolvida. Outro ponto que motivou a realização deste estudo refere-se que

a tecnologia das tintas envolve diferentes partes da química, como a química orgânica e

inorgânica, química dos polímeros, química de superfície, físico-química, química dos

coloides, entre outras.5 Além disso, a questão ambiental das tintas também será

abordada, com um enfoque maior nos COVs, uma vez que estes compostos são os

principais causadores dos impactos ambientais das tintas, e vêm sendo amplamente

estudados nas últimas décadas. A química ambiental envolvida nestes pontos também

será explorada.

2. Conceitos fundamentais

Tintas, em geral, é uma composição líquida, geralmente viscosa, com uma

dispersão de partículas sólidas. Elas são constituídas por quatro componentes principais:

a resina, o solvente, o pigmento e os aditivos. Com a secagem, também conhecida como

processo de cura das tintas, forma-se um filme aderente ao substrato, local onde a tinta

foi aplicada, e esse filme tem o objetivo de proteger e decorar o ambiente.6 Detalhes de

sua composição, assim como os tipos de tintas encontradas no mercado, serão

apresentados no decorrer do texto abordando as principais teorias químicas envolvidas.

Estes detalhes também serão fundamentais para o entendimento do estudo dos fatores

responsáveis pelos impactos ambientais causados pelas tintas.

2.1. Composição das tintas

2.1.1. Resina

A resina é o aglutinante das partículas sólidas e devido a sua composição torna-

se a principal responsável pela formação do filme. Nas tintas imobiliárias, as resinas

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podem ser classificadas de acordo com o solvente utilizado. Em tintas à base de água, as

resinas mais utilizadas são os látex vinílicos (também conhecida como acetato de

polivinil - PVA) e acrílicos, enquanto nas tintas à base de solvente orgânico são as

resinas alquídicas, também conhecidas no mercado por esmaltes sintéticos. A

composição destas resinas, está relacionada com as propriedades das tintas como

resistência, aderência, flexibilidade e durabilidade, tornando a resina o principal

componente da tinta.6,7

2.1.1.1. Resinas Alquídicas

As resinas alquídicas se referem a poliésteres, provenientes da reação de

poliálcoois e poliácidos, modificados por óleos, fontes de ácidos graxos, e/ou ácidos

graxos de forma direta. A formação dos poliésteres está representada na Figura 2. O

poliálcool mais utilizado é a glicerina e o poliácido o anidrido ftálico.6

Figura 2. Reação de formação do Poliéster.6

Para a introdução dos ácidos graxos na composição das resinas, existem três

tipos de processos, porém o mais utilizado é por meio da alcoólise de óleos vegetais.

Este processamento apresenta a vantagem de utilizar como matéria prima óleos

vegetais, como os que estão apresentados na Tabela 1, sendo este o mais barato e

disponível no Brasil. Estes óleos são compostos por 90% de ácidos graxos e 10 % de

glicerina. Esta reação específica, consiste na transformação do triglicerídeo, presente no

óleo, em uma mistura de monoglicerídeo e diglicerídeo. Esta reação está representada

na Figura 3.6

Figura 3. Reação de alcóolise do óleo vegetal.6

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Como pode ser observado na Figura 3, o produto da reação entre a glicerina e o

óleo apresentam grupos hidroxila, os quais irão participar da polimerização por

condensação. O tipo e a quantidade de óleo ou de ácidos graxos presentes na resina,

proporcionam às tintas diferentes aplicações, uma vez que o seu tempo de cura depende

destas variáveis. A Tabela 1 apresenta os óleos mais comuns utilizados para a obtenção

de resinas e sua classificação em função do ácido graxo presente. A classificação é

dependente do índice de iodo, número que representa a massa de iodo, em gramas,

necessária para saturar os ácidos graxos não saturados presentes em 100 gramas de

gordura neutra.8Assim, de acordo com este índice, os óleos podem ser considerados

secativos, semi-secativos e não secativos, que vão fornecer diferentes tempos de

secagens às tintas.

Tabela 1. Tipos de óleos utilizados nas resinas.6

Ácidos Graxos Predominantes Secatividade

Óleo Tipo % Média Fórmula

Química Classificação

Índice de

Iodo

Linhaça

Linolênico 51 C18H30O2 Secativo 155-205

Oleico 22 C18H34O2

Linoleico 17 C18H32O2

Tungue Eleosteânco 80 C18H30O2 Secativo 160-175

Oiticica Licânico 78 C18H25O3 Secativo 140-160

Mamona

Desidratada Linoleico 82 C18H32O2

Semi-secativo 135-145

Soja Linoleico 54 C18H32O2 Semi-secativo 120-141

Oleico 28 C18H34O2

Girassol Linoleico 59 C18H32O2 Semi-secativo 125-136

Oleico 33 C18H34O2

Coco Láurico 48 C12H24O2 Não secativo 7,5-10,5

Mirístico 17 C18H24O2

Palmítico 9 C16H22O2

Mamona

Cru Ricinoléico 87 C18H34O3

Não-secativo 81-91

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Modificações na resina, como a introdução de outras resinas ou monômeros em

sua estrutura, também é utilizado para melhorar suas propriedades. Essas modificações

podem gerar resinas poliuretanas, epoxídicas, fenólicas, de borracha clorada entre

outras, sendo as responsáveis pelos diferentes nomes das tintas.6 Na Figura 4, estão

apresentadas as estruturas dos monômeros utilizados para a obtenção das resinas

mencionadas.

Figura 4. Estrutura dos mônomeros de diferentes resinas alquídicas.6

2.1.1.2. Látex vinílicos e acrílicos

São constituídos por uma emulsão aquosa obtidas por meio da introdução de

monômeros vinílicos ou acrílicos na composição da resina.6 As estruturas destes

monômeros estão apresentadas na Figura 5.

Figura 5. Estrutura dos monômeros vinílicos e acrílicos.6

Uma emulsão aquosa constitui de aglomerados de partículas líquidas imiscíveis,

dispersas de forma homogênea em água. A utilização da água como solvente em

conjunto com estes monômeros, geram vantagens às tintas látex, como menor

capacidade poluidora, facilidade de aplicação além das vantagens econômicas.

Entretanto, por apresentarem em forma de emulsão aquosa, estas resinas necessitam da

utilização de surfactantes, para reduzir a tensão superficial entre a fase que contém o

monômero e a fase aquosa, e de iniciadores, para dar início à polimerização.6

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2.1.2. Solvente

Utilizados para dissolver a resina e proporcionar viscosidade adequada para a

aplicação das tintas, os solventes são produtos que necessitam de uma escolha adequada

para um melhor aproveitamento. Um bom solvente deve apresentar baixo ponto de

ebulição, neutralidade, estabilidade química, alta solubilidade, cheiro ligeiro ou inodoro,

baixa toxicidade entre outras. Solventes com essa classificação, podem além de

homogeneizar a resina, contribuir para o nivelamento, ajustar as propriedades de cura

permitindo a formação adequada do filme e influir na aparência final da tinta, como o

brilho.6,7

Existe uma grande variedade de solventes orgânicos empregados nas tintas, no

entanto, as classes de solventes orgânicos mais utilizadas são os hidrocarbonetos,

solventes oxigenados e solventes clorados. A maioria destes solventes apresentam

COVs e apenas um número limitado destes solventes são adequados para

revestimentos.6 Este assunto será abordado com mais detalhes no decorrer do trabalho.

A água é o único solvente que apresenta ótimas condições de salubridade, não é

tóxica e nem inflamável e é inodora. Porém, muitas substâncias são insolúveis na água,

apresenta alta tensão superficial, o que requer a utilização de agentes coalescentes,

surfactantes e iniciadores, para controlar a solubilidade da resina e a evaporação da

água.6

A tensão superficial é um parâmetro que mede à tendência das moléculas da

superfície de serem puxadas para o corpo do líquido. Quanto maior as forças

intermoleculares de um líquido, maior será sua tensão superficial. Devido a isto, a água

é um dos líquidos com maior tensão superficial, por causa de suas ligações de

hidrogênio.9

Quando um líquido é colocado sobre uma superfície sólida e plana, dois eventos

podem acontecer: o líquido molhar a superfície ou o líquido formar uma gota

aproximadamente esférica com um ângulo de contato com a superfície. Esta gota exerce

diversas forças superficiais sobre a superfície plana, e tais forças podem ser

representadas por tensões superficiais, sendo elas a tensão superficial entre a fase sólida

e a fase líquida (γS/L), entre a fase liquida e a fase gasosa (γL/G) e entre a fase sólida e a

fase gasosa (γS/G). A relação destes termos com o ângulo de contato (θ) formado entre a

gota e a superfície é dado pela Equação 1.10

𝛾𝑆/𝐺 = 𝛾𝑆/𝐿 + 𝛾𝐿/𝐺𝑐𝑜𝑠𝜃 (Eq.1)

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Combinando a Equação 1 com a Equação de Dupré, WS/L = γS/G + γL/G - γS/L, onde

W é o trabalho realizado, chega-se a Equação 2, chamada de Equação de Young.

𝑊𝑆/𝐿 = 𝛾𝐿𝐺

(1 + cos 𝜃) (Eq.2)

Portanto, não haverá ângulo de contato quando as forças de atração entre líquido e

sólido forem iguais ou maiores do que as forças de atração entre líquido e líquido. Por

outro lado, existirá um ângulo de contato quando a líquido aderir ao sólido com força

menor do que a força da sua própria coesão. A superfície será molhada pelo líquido

quando não houver ângulo de contato ou então, que este seja o mínimo possível.10

Como a água é altamente estável, devido as suas ligações de hidrogênio, isto faz com

que sua força de coesão seja grande o suficiente para provocar um ângulo de contato

finito, o que dificulta molhar a superfície com água. Por isso, para as tintas que utilizam

água como solvente é necessário o uso de surfactantes, a fim de desestabilizar a força de

coesão do solvente.

2.1.3. Pigmento

Pigmentos são substâncias sólidas cristalinas, em sua maioria, insolúveis no

meio, responsáveis principalmente pela coloração, cobertura (opacidade) e em alguns

por características anticorrosivas. A capacidade dos pigmentos de encobrir os

substratos, dando um maior poder de cobertura as tintas, está relacionada com duas

propriedades principais, o índice de refração e o tamanho de partículas.6

O índice de refração é uma propriedade intrínseca dos materiais, que relaciona a

velocidade da radiação no vácuo com a velocidade da radiação nos materiais. É possível

analisar a influência do índice de refração na opacidade por meio da equação de Fresnel

simplificada.6

𝐹 =(𝑛𝑝−𝑛𝑟)2

(𝑛𝑝+𝑛𝑟)2 (Eq.3)

Onde F é a refletividade do filme, np é o índice de refração do pigmento e nr é o

índice de refração da resina, sendo este aproximadamente a 1,5 para a maioria das

resinas.6

Quando a luz incide sobre partículas pigmentadas, elas vão espalhar e/ou

absorver a luz incidente, evitando que esta chegue até o substrato. Devido a isto, a

opacidade é atingida e se diferencia para pigmentos brancos e pigmentos coloridos. Em

pigmentos brancos a luz é espalhada e refletida, enquanto nos pigmentos coloridos ela é

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absorvida e depende da concentração. Assim quanto maior o índice de refração do

material, maior a refletividade do filme, e com isto, menor a possibilidade da luz atingir

o substrato. Vale ressaltar que o tamanho de partículas também influencia na sua

opacidade, e desse modo o tamanho médio do cristal deve ser controlado pelo fabricante

durante o processo.6

Diante disto, o dióxido de titânio (TiO2) é um dos pigmentos brancos mais

utilizados para este fim, em razão do seu alto índice de refração e partículas de

tamanhos relativamente grandes. São utilizados também pigmentos extendedores ou

cargas, que apresentam características semelhantes ao TiO2 e ajustam as características

das tintas, apresentando um baixo custo, quando comparados com o TiO2, como o

carbonato de cálcio por exemplo. Em geral, os pigmentos podem ser classificados como

orgânicos e inorgânicos.6

2.1.3.1. Pigmentos inorgânicos

Entre os pigmentos inorgânicos estão os pigmentos brancos como o TiO2 e o

óxido de zinco (ZnO), os pigmentos coloridos como os óxidos de cromo e ferro,

cromatos de chumbo e zinco, selenetos e sulfoselenetos de cádmio, entre outros, e os

pigmentos extendedores como o carbonato de cálcio e silicatos de magnésio e alumínio.

Os pigmentos inorgânicos geralmente são menos brilhantes e também apresentam maior

toxicidade.6

Os cromatos de zinco são pigmentos de grande importância devido as suas

características anticorrosivas. Eles podem ser obtidos de duas formas, resultando em

diferentes produtos. Uma delas é por meio da adição de uma solução de dicromato de

sódio (ou potássio) a uma suspensão de óxido de zinco em meio ácido, gerando o

amarelo de zinco. A outra forma se dá pela adição de ácido crômico à suspensão de

óxido de zinco, na qual obtém-se o cromato básico de zinco.6 As duas reações estão

apresentadas a seguir, nas Equações 4 e 5.

4 𝑍𝑛𝑂 + 2𝐾2𝐶𝑟2𝑂7 + 2 𝐻𝐶𝑙 + 2𝐻2𝑂 → 4𝑍𝑛𝑂. 𝐾2𝑂. 4𝐶𝑟𝑂3. 3𝐻2𝑂 + 2𝐾𝐶𝑙 (Eq.4)

Amarelo de Zinco

5𝑍𝑛𝑂 + 𝐶𝑟𝑂3 + 4𝐻2𝑂 → 4𝑍𝑛(𝑂𝐻)2. 𝑍𝑛𝐶𝑟𝑂4 (Eq.5)

Cromato básico de zinco

Estes pigmentos formados apresentam uma solubilidade relativamente elevada,

quando comparados com o pigmento de referência, cromato de chumbo. Os valores são

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de 1,10 a 0,02 g L-1 (CrO4/H2O) para o amarelo de zinco e cromato básico de zinco

respectivamente, enquanto o cromato de chumbo apresenta uma solubilidade de 5,0x

10-5 g L-1 (CrO4/H2O). Em contato com a água, estes pigmentos liberam íons cromatos,

que serão os responsáveis pelas características anticorrosivas destes materiais.6

A corrosão ocorre quando o metal perde elétrons em uma reação de oxirredução,

para o meio oxidante, neste caso, os gases da atmosfera. Na Figura 6 está ilustrado o

processo de corrosão dos metais.

Figura 6. Esquema do processo de corrosão na superfície de Ferro.6

Por apresentarem certa solubilidade em água, os cromatos de zinco atuam como

passivadores anódicos e assim o desenvolvimento da corrosão pode ser evitada.6 O

mecanismo desta passivação está representado na Equação 6.

𝑃𝑖𝑔𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 + 𝐻2𝑂 → 2𝐻+ +𝐶𝑟𝑂4

2−

𝐹𝑒2+→ 𝐶𝑟2𝑂2 + 𝐹𝑒2𝑂3. 𝑛𝐻2𝑂 (Eq.6)

Humidade Camada Protetora

Quando entra em contato com a umidade, o cromato é liberado do pigmento e

oxida os íons ferrosos formando uma camada protetora, que impede a propagação da

corrosão.6

Embora estes pigmentos sejam de grande importância na indústria de tintas, eles

também apresentam pontos negativos devido ao caráter tóxico dos cromatos. A

toxicidade destes pigmentos será detalhada mais adiante em um tópico específico.

2.1.3.1.1. Dióxido de Titânio (TiO2)

O TiO2 é o pigmento branco mais importante e utilizado na fabricação das tintas.

Ele é um sólido cristalino, incolor, estável e polimorfo. Comercialmente, ele pode ser

encontrado em suas duas formas cristalinas, anatase e rutilo, apresentadas na Figura 7.13

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3. Figura 7. Estruturas cristalinas do TiO213

A forma cristalina rutilo do TiO2 apresenta uma estrutura mais compacta que a

forma anatase, o que explica as diferenças entre as duas estruturas quando comparadas.

O TiO2 rutilo apresenta um maior índice de refração, maior densidade e tamanhos de

partículas relativamente maiores. Estas propriedades lhe conferem um maior poder

opacificante, melhor estabilidade e durabilidade. Isto faz com que o uso deste material

seja preferencial a forma anatase na fabricação de tintas. Além disso, a forma anatase é

mais fotoativa e desta forma, para tintas à base de pigmentos orgânicos, o seu uso pode

ser prejudicial ao pigmento.6

Quando comparado aos outros pigmentos brancos utilizados, o TiO2 rutilo,

também apresenta as melhores propriedades, como mostra a Tabela 2.6

Tabela 2. Opacidade relativa de alguns pigmentos brancos.

Pigmento Índice de

Refração

Refletividade

(F x 100%)

Opacidade

Relativa

TiO2 rutilo 2,71 8,26 100

TiO2 anatase 2,55 6,72 81

Óxido de antimônio 2,20 3,58 43

Óxido de zinco 2,01 2,11 26

Carbonato básico de chumbo 2,00 2,04 25

Devido à capacidade opacificante do TiO2, este pigmento é empregado na

formulação de todas as tintas, em menores ou maiores quantidades, dependendo de sua

classificação. Esta relação será melhor detalhada no decorrer do trabalho.

2.1.3.2. Pigmentos orgânicos

São corantes insolúveis que apresentam em sua estrutura grupos cromóforos, ou

seja, grupos funcionais caracterizados por uma ligação dupla conjugada, que são

responsáveis pela coloração do material.6 Com o aumento do número de insaturações, é

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observado a diminuição do bandgap, ou seja, a separação entre o HOMOi e LUMOii da

molécula. Esta observação pode ser explicada pelo modelo da partícula na caixa. O

aumento no tamanho desta, causa a diminuição na diferença de energia entre os dois

estados.11

Nesta classe de pigmentos encontram-se os compostos monoazóicos, diazóicos,

policíclicos, entre outros, os quais são classificados com base em sua estrutura e suas

propriedades físicas. Estes pigmentos apresentam em geral maior poder de tingimento,

no entanto, com a incidência de luz eles também podem se desbotar com o tempo,

devido a fotodegradação causada por luz UV.6

Diversos trabalhos na literatura demonstram que a fotodegradação de pigmentos

orgânicos está relacionada com as propriedades do meio da tinta ou do ambiente, como

aditivos da tinta, gases da atmosfera e pH do meio. Gases como óxido nítrico ou

oxigênio podem induzir a quebra das moléculas dos corantes, provocando sua

degradação. O mecanismo da fotodegradação não é geral para todos os casos. Por

exemplo, os espectros de infravermelho do corante antraquinona indicaram que,

inicialmente a degradação acontece com a abertura do anel aromático, e posteriormente,

moléculas de água adsorvida sobre a amostra influencia na degradação.12 O início da

degradação do corante pode ser observado no espectro de absorção molecular. Este

indicativo é apresentado como um leve deslocamento da banda de absorção para o lado

de maior energia, ou seja, em direção a menores comprimentos de onda.11,12

2.1.4. Aditivos

Embora não sejam tão importantes na composição das tintas como os outros

componentes, os aditivos atribuem propriedades significativas às tintas, mesmo em

quantidades relativamente pequenas. Os aditivos estão divididos de acordo com o seu

modo de ação: 6,7

2.1.4.2. Aditivos de Cinética

Encontram-se nesta classe os secantes, catalisadores e antipeles, que são

utilizados para acelerar a secagem e as reações que ocorrem na tinta, como também

retardar a formação de películas sólidas na superfície da tinta com a exposição desta ao

ar.6

i Orbital Molecular de maior energia preenchido, traduzido do inglês Highest Occupied Molecular Orbital (HOMO).

ii Orbital Molecular de menor energia vazio, traduzido do inglês Lowest Unoccupied Molecular Orbital (LUMO).

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12

2.1.4.3. Aditivos de Reologia

São representados pelos espessantes e antiescorrimento, responsáveis pela maior

fluidez dos produtos evitando casos como o escorrimento da tinta após sua aplicação.6

2.1.4.4. Aditivos de Processo

Esta classe de aditivos engloba todos os produtos utilizados para facilitar o

processo de fabricação das tintas. Dentre eles, os principais são os surfactantes, que são

responsáveis pela dispersão e umectação dos pigmentos, adesão, estabilidade, entre

outras propriedades. Mas encontram-se também os umectantes, antiespumantes e

nivelantes.6

2.1.4.5. Aditivos de Preservação

Utilizados para prevenir o crescimento de microrganismos, como bactérias, algas

e fungos nas tintas, os biocidas são aditivos de grande utilização como também de

grande impacto ambiental dependendo da sua concentração presente no ambiente.6

2.1.4.6. A importância do uso dos Biocidas

As tintas apresentam em sua composição diversos compostos orgânicos que

funcionam como nutrientes para o crescimento de microrganismos. Essas

contaminações biológicas podem ocorrer tanto no filme seco como na tinta húmida, que

vai depender de alguns requisitos básicos. A incidência de luz solar, pH, tipo de

nutriente, temperatura e a quantidade de água disponível são alguns destes requisitos, e

estes variam para cada tipo de microrganismo.6

Por serem favoráveis ao desenvolvimento de microrganismos, as tintas de base

aquosa estão sujeitas a microrganismos de diversas classes, como bactérias, fungos e

algas. Os fungos e as algas não crescem em latas fechadas, mas podem atuar sobre a

película de tinta seca. A presença de bactérias por exemplo pode comprometer as

propriedades físico-químicas das tintas, promovendo alteração na viscosidade, mal

cheiro, além da produção de gás (CO2) que resultam em uma alta pressão dentro das

latas acarretando assim, danos à embalagem. Diante disso, agentes microbicidas são

fundamentais na composição das tintas, e os biocidas são agentes eficazes para a

eliminação de todos estes microrganismos.14

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13

Entre os biocidas utilizados para a proteção das tintas durante a armazenagem,

encontram-se os biocidas mercuriais e aqueles cujo princípio ativo é o formaldeído. O

formaldeído embora seja degradável com o tempo, pode provocar irritações nos olhos e

na pele. Já os mercuriais são exemplos de biocidas persistentes no meio ambiente, que

podem se acumular em animais ou lençóis subterrâneos por um longo tempo. Por esta

questão, hoje em dia, estes produtos estão cedendo lugar para materiais menos

agressivos.6

A bioacumulação do mercúrio pode ser entendida à luz da teoria de ácidos e bases

duros e macios de Pearson.15 Esta teoria diz que ácidos macios formam compostos mais

estáveis, ligações mais fortes, com bases macias do que com bases duras e vice-versa. A

definição de duro ou macio está relacionado a polarizabilidade do átomo ou molécula.

Entidades com alta polarizabilidade são compostos macios. Compostos macios são

aqueles átomos ou moléculas grandes, com baixo estado de oxidação, ou então na forma

aniônica. O contrário destas afirmações serve para os compostos duros.15 Neste sentido,

o íon Hg2+ e vários outros metais pesados como Pb2+ e Cd2+, apresentam características

maleáveis (macios).

Em organismos vimos, muitas proteínas contém o elemento enxofre, devido aos

resíduos de cisteína, a qual possui o grupamento tiol (R-SH). O enxofre, segundo a

teoria de Pearson, é uma base macia. Por esta razão, íons de metais pesados, como os

mencionados acima, quando entram em um organismo vivo, podem formar um

complexo muito forte com o enxofre das proteínas e acabar se alojando dentro do ser

vivo, provocando a bioacumulação.

3. Tipos de Tintas Imobiliárias

A partir das informações apresentados acima, é possível notar que a medida que

se varia a quantidade e o tipo de cada um dos componentes das tintas, é possível obter

uma vasta variedade de tintas. A Figura 8 apresenta os tipos de tintas encontradas no

mercado.16

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14

Embora existam todos estes tipos de tintas, as principais tintas imobiliárias são as

tintas à base de resinas, tanto as alquídicas como as tintas látex. As aplicações destas

tintas se diferenciam de acordo com a resina utilizada. De um modo geral, tintas látex

PVA são mais utilizadas em interiores, por apresentarem baixa resistência à abrasão,

sendo mais baratas. Em contrapartida, as tintas acrílicas têm um melhor desempenho em

pinturas exteriores, já que são mais resistentes não só à abrasão, mas também ao

envelhecimento e as manchas. Por outro lado, as tintas alquídicas apresentam diferentes

aplicações desde o revestimento de piscinas, pelas tintas de borracha clorada, até a sua

utilização em pisos, como é o caso das tintas epóxi.17

Vale ressaltar que para as tintas Látex, a identificação da melhor tinta a ser

utilizada de acordo com o ambiente a ser aplicado, também deve ser levado em conta a

sua classificação de acordo com a sua qualidade e durabilidade. Essa classificação foi

definida pela ABRAFATI e divide as tintas nas linhas Econômicas, Standard e

Premium. Nem sempre as tintas látex PVA vão ser as mais indicadas para revestimento

de interiores assim como as tintas acrílicas nem sempre vão ser as mais indicadas para

ambientes externos. Isso se deve ao fato das tintas Econômicas, apresentarem menor

poder de cobertura, menor resistência as intempéries, e com isto, menor durabilidade,

além de ter uma menor quantidade de TiO2 presente em sua composição. Assim, as

tintas econômicas são indicadas apenas para áreas internas enquanto as tintas Standard e

Premium podem ser utilizadas em áreas externas, devido a sua melhor qualidade.17,18

Além destas propriedades, estas tintas podem ser classificadas em relação ao seu

brilho, adesão e formação do filme, por meio do índice de PVC (Concentração do

Volume de Pigmentos).19 Este índice será melhor detalhado devido sua importância na

formulação das tintas.

Tintas

Base Resina

Resinas alquídicas

Acrílicas Epóxi

PoliuretanoBorracha Clorada

Fenólicas Nitrocelulose

Poliéster Silicone

Látex

Acrílica Vinílica (PVA)

Base Cerâmica

Cal Terra

Cimento Silicato

Resinas à óleo

Figura 8. Classificação das tintas.

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15

3.1. Classificação das tintas pelo PVC

O PVC é um índice utilizado pelos fabricantes de tintas que relaciona o teor de

pigmentos em relação ao volume do solvente, na formulação da tinta. Por meio dele, é

possível obter diferentes níveis de brilho nas tintas como também filmes de diferentes

espessuras. O PVC pode ser expresso da seguinte maneira:

%𝑃𝑉𝐶 =𝑉𝑝

𝑉𝑝+𝑉𝑣∗ 100 % (Eq.7)

Nesta equação, Vp é o volume de pigmentos e cargas e Vv é o volume do veículo

sólido, ou o filme formado após a cura.20

Tintas com alto teor de PVC apresentam maior quantidade de sólidos, pigmentos

e cargas, sendo consideradas de melhor qualidade. Isto é devido a maior espessura do

filme formado gerando uma melhor cobertura e maior durabilidade. Estas tintas também

apresentam um acabamento fosco. Quanto menor o teor de PVC das tintas, maior o seu

brilho, visto que os pigmentos reduzem o brilho e os reflexos da tinta. Assim, tintas de

baixo PVC são consideradas brilhantes, de médio PVC encontram-se as tintas

semibrilho e acetinada, e as tintas foscas de alto PVC.19,21

4. Os impactos causados pelas tintas

Diante das inúmeras inovações e do alto investimento realizado pelo setor de

tintas, a utilização de produtos com impacto ambiental minimizado é o fator que vem

sendo mais valorizado nos últimos anos. Analisando as tintas desde sua fabricação até

sua utilização final, é possível identificar uma série de impactos ambientais que podem

ser causados por elas, além dos danos à saúde humana que podem ser ocasionados.4,6

De longe, a emissão de Compostos Orgânicos Voláteis (COVs) para a atmosfera

durante o seu processo de cura, é o impacto ambiental mais importante das tintas. Além

de contribuírem para a poluição atmosférica, os COVs também diminuem a qualidade

do ar, afetando a saúde dos trabalhadores e usuários.22 Diversas pesquisas estão voltadas

para o estudo destes compostos, o que motivou o desenvolvimento deste trabalho.

Outras questões também merecem ser destacadas, como a presença de metais

pesados e biocidas na sua composição.6

4.1. Compostos Orgânicos Voláteis (COVs)

Os COVs são produtos químicos a base de carbono com ponto de ebulição menor

ou igual a 250°C a uma pressão padrão de 101,3 kPa, que participam de reações

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16

fotoquímicas na atmosfera. Pertencentes a uma classe muito importante de poluentes

atmosféricos, os COVs vem sendo amplamente discutidos e estudados nas últimas

décadas.23

Dentre os COVs mais perigosos, encontram-se os hidrocarbonetos aromáticos e

alifáticos, hidrocarbonetos contendo halogênios, aldeídos, cetonas, álcoois e ésteres, que

são prejudiciais tanto a saúde humana quanto ao meio ambiente. A emissão destes

compostos pode ser a partir de diversas fontes, sendo uma delas o processo de cura das

tintas.24 Existem COVs na formulação de todas as tintas. No entanto, estes mais

perigosos e, em quantidades significativas, estão presentes apenas em tintas à base de

solvente orgânicos, como as tintas a óleo e esmaltes sintéticos. Os COVs das tintas de

base aquosa são limitados principalmente a amônia e etanol, que são utilizados como

aditivos e não apresentam efeitos na formação do ozônio atmosférico, além de

apresentarem baixa toxicidade.23 O maior problema destes COVs está relacionado com

a diminuição da qualidade do ar (QAI), ocasionando asiim a síndrome dos edifícios

doentes.25

4.1.3. Os COVs e a saúde humana

Um dos principais motivos dos estudos voltados para os COVs terem atraído

atenção mundial, é devido a sua responsabilidade pela diminuição da Qualidade do Ar

em ambientes Internos (QAI). Estudos apontam que a exposição frequente a ambientes

que estão sujeitos a emissão destes compostos, leva a efeitos adversos a curto e longo

prazo, variando de acordo com o nível de toxicidade do produto, nível de exposição e

tempo expirado.26,27

O benzeno é um produto tóxico, presente na formulação das tintas, e uma

exposição a este composto aumenta cerca de 40% no risco de câncer ao longo da vida.

Riscos menos nocivos, como irritação nos olhos, também podem ocorrer com uma

exposição ao formaldeído em quantidades acima de 0,3 a 0,5 mg. Além disso, benzeno,

tolueno, xileno e hexano estão associados a problemas de saúde do sistema neurológico,

assim como o tolueno e o hexano estão associados a problemas de saúde do sistema

respiratório.28

Surgiu também na década de 90, o conceito “síndrome dos edifícios doentes”

(SBS), para descrever os sintomas adversos apresentados por ocupantes em ambientes

internos específicos. Estes sintomas incluem dor de cabeça, fadiga e irritação nas vias

respiratórias superiores, trato, nariz, garganta, olhos, mão e pele facial. Os resultados

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17

destes estudos apontaram que um dos fatores ligados a esta síndrome seria a emissão de

COVs.29

4.1.4. Limites para a emissão de COVs nas tintas imobiliárias

Por serem prejudiciais à saúde humana, as agências de proteção ambiental dos

EUA, Canadá e da União Européia limitam as emissões de COVs a fim de prevenir o

impacto ambiental. No entanto, a regulamentação dos países europeus se difere da

regulamentação dos americanos. Isto ocorre, pois, o tipo de solvente que é considerado

COVs para um não é o mesmo para o outro. Os Europeus admitem que todos os

solventes são considerados COVs, por todos eles serem potencialmente reativos na

atmosfera. Já os americanos só consideram como COVs os solventes considerados

suficientemente reativos. Neste caso, a acetona, o diclorofluormetano, fluoreto de etila e

cloreto de metileno não seriam considerados como COVs.30

Desta forma, os valores do teor máximo de COVs permitidos nas tintas atuais

podem variar dependendo da região, porém o consenso de reduzir a emissão destes

compostos é global. É importante salientar que estes valores permitidos são diferentes

para cada tipo de produto, sendo estipulados de acordo com a classificação da tinta.30

Este feito, desencadeou as pesquisas voltadas para a obtenção de tintas

ambientalmente amigáveis, as quais levou a grandes mudanças na formulação e

inovação das tintas. O primeiro passo foi o desenvolvimento das tintas à base d’água no

ano de 1950. Estas tintas levaram o desenvolvimento de tintas com Low-VOC e Zero-

VOC, termos utilizados para indicar as tintas com baixo teor de COVs em sua

composição.31 Hoje em dia os fornecedores de tintas já produzem tintas à base d’água

equivalentes as tintas à base de solvente orgânico, oferecendo outras vantagens como

tintas com secagem rápida, sem cheiro e de fácil limpeza.32

Assim como as tintas à base d’água possuem vantagens em relação as tintas à base

de solvente orgânico, elas também possuem algumas desvantagens. Para que os filmes

formados apresentem boa qualidade, os látex utilizados devem ser formados por

partículas pequenas. Com isso, o conteúdo de sólidos em tintas látex com partículas

pequenas é geralmente baixo. Isto torna-se uma desvantagem uma vez que este baixo

conteúdo de sólidos se relaciona com o PVC das tintas como foi visto anteriormente.

Um teor de PVC baixo ocasiona em tintas de baixa qualidade. Desta maneira,

estratégias como a fabricação de tintas à base d’água com alto teor de sólidos também

vem sendo estudadas.33

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18

Outras tecnologias também estão sendo desenvolvidas em prol das “tintas

amigáveis”. Além das tintas à base d’água, estão sendo realizados também a

reformulação dos solventes orgânicos utilizados para a diminuição do teor de COVs

emitidos.34 No entanto, segundo o diretor das Tintas Irajá, o foco das indústrias de tintas

do mundo inteiro têm sido a busca pelo desenvolvimento de produtos que não

necessitem de nenhum solvente em sua composição.35

4.2. Presença de Metais Pesados

Outro impacto ambiental causado pelas tintas, é devido à presença de metais

pesados em sua formulação. Embora estes metais sejam mais encontrados nos

pigmentos, eles também podem ser encontrados em outros componentes das tintas.

Aditivos especiais utilizados, como por exemplo, alguns secantes empregados para

promover a secagem uniforme dos filmes, podem ser a base de chumbo, os quais estão

entre os principais aditivos nesta linha.6

Entre os metais pesados mais preocupantes encontram-se o chumbo, cromo,

arsênio, cádmio, mercúrio e antimônio. Quando presentes no filme seco formado, sem

nenhuma alteração, esses metais não apresentam nenhum perigo à saúde humana. No

entanto, com a degradação deste filme ao longo do tempo, devido a abrasão e exposição

a luz UV, a tinta começa a rachar e os pedaços do filme liberados para o meio é

considerado um resíduo perigoso.36 Além disso, as pessoas que estarão em contato

direto com estes materiais durante a sua fabricação, devem estar totalmente protegidas

para evitar a absorção destes metais pela pele. Outro ponto que deve ser levado em

conta, é em relação às embalagens geradas após o consumo destes produtos. Estas

devem ser descartadas adequadamente, já que nelas estarão presentes estes metais na

forma de suspensão.6

Destes metais pesados, muitos já estão sendo totalmente eliminados das tintas

atuais. Porém, o chumbo e o cromo em sua forma hexavalente, ainda continuam sendo

amplamente utilizados em pigmentos. Um dos motivos é devido à combinação destes

dois metais na geração de uma das mais versáteis classes de pigmentos, que permite a

obtenção de várias colorações além de apresentarem propriedades desejáveis como alta

opacidade, boa resistência, alta limpidez, entre outras.6,36 Um outro motivo pode ser

relacionado com o uso eficaz dos cromatos na obtenção de características

anticorrosivas, como foi visto anteriormente.

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19

Diante disso, o uso destes produtos vem sendo restritos, podendo ser eliminados

de vez nos próximos anos. Nos EUA, o limite estabelecido para o uso do chumbo em

tintas foi de 90 ppm. Mas, para a Aliança Global para Eliminar Pintura de Chumbo

(AGEPC) o objetivo é erradicar o chumbo das pinturas até 2020.37O uso dos cromatos

em pigmentos anticorrosivos também está sendo estudado. Atualmente existem

trabalhos que propõe a substituição dos cromatos por fosfatos e alguns lantanídeos. Os

resultados indicam que estes materiais são promissores na área de pigmentos

anticorrosivos e contribuem significativamente para a erradicação almejada.38

4.3. Biocidas e seu potencial toxicológico

Com o aumento das tintas à base d’água, para a redução da emissão de COVs na

atmosfera, o uso de biocidas na produção das emulsões aquosas tornou-se fundamental.

O desenvolvimento destes produtos começou na década de 50 com os compostos

fenílicos de mercúrio, no entanto a toxicidade destes compostos deu início a novas

pesquisas para substituição destes biocidas.22

O mercúrio, em quase todas combinações químicas, provoca danos renais,

hepáticos e ao sistema reprodutivo dos mamíferos, além de lesões ao sistema nervos

como também danos ao meio ambiente. Desta forma, os compostos mercuriais foram

proibidos nos EUA e em outros países depois desta comprovação. O formaldeído por

sua vez, também está classificado como provável carcinogênico, atuando tanto por

inalação como por ingestão.6

Assim, biocidas que possuem como princípio ativo as isotiazolonas foram

introduzidos nos anos 80 e desde então vêm sendo os principais biocidas utilizados.

Dentre eles, o produto mais utilizado na preservação da emulsão no Brasil, é uma

mistura de 5-cloro-2-metil-4-isoatiazolin-3-ona (CMIT) e 2-metil-4-isotiazolin-3-ona

(MIT) na proporção 3:1, respectivamente.as destes compostos estão apresentadas na

Figura 9.14

Figura 9. Estrutura dos produtos à base de isotiazolonas mais utilizados; a) MIT, b)

CMIT.

b) a)

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20

Para um biocida ser considerado eficaz, ele deve ser capaz de minimizar a

contaminação microbiana e prevenir o crescimento de organismos bacterianos e

fúngicos no fluido. Além disso, ele deve apresentar uma estabilidade em um período de

tempo razoável para manter a tinta protegida desde a mistura, transporte e

armazenamento. Porém, após a ação destes produtos, estes devem se degradar em

subprodutos que não afetem o desempenho da tinta, reduzindo riscos aos usuários e ao

meio ambiente.6,39

Neste segmento, estes biocidas mencionados acima foram considerados eficazes

em concentrações muito baixas, no controle da contaminação por bactérias, fungos e

algas, quando utilizados em determinada faixa de pH. Outro ponto importante é que o

princípio ativo destes biocidas atende aos requisitos ambientais, já que as izotiazolonas

se degradam por meio de mecanismos físicos, químicos e microbiológicos diversos,

gerando subprodutos inofensivos, o que anula a possibilidade de bio e geoacumulação.

Por este motivo, os biocidas a base izotiazolonas estão presentes nas tintas atuais,

substituindo os biocidas que apresentam em sua composição substâncias tóxicas como o

mercúrio e o formaldeído .6,39

5. Considerações Finais

Neste trabalho, foi possível conhecer um pouco sobre as tintas imobiliárias, e sua

importância no comércio nacional. Foi apresentada algumas teorias importantes para um

conhecimento mais completo destes produtos, mencionadas de maneira elementar, mas

que ainda podem ser bastante exploradas, visto que esta é uma área de pesquisa ampla e

complexa.

A questão ambiental das tintas também foi relatada, uma vez que os impactos

ambientais causados por estes produtos vêm sendo questionados durante décadas. A

busca é por produtos ecologicamente corretos, desde sua fabricação até o seu emprego.

Foi visto que, as principais preocupações hoje em dia estão sendo em relação a emissão

de COVs para a atmosfera. Embora a introdução das tintas à base d’água tenha sido o

maior passo em direção as tintas sustentáveis, nem sempre todo tipo de resina é

compatível com este solvente, o que diminui a variedade de tintas neste campo. Outro

ponto importante, é que as tintas aquosas necessitam de outras tecnologias para o

aperfeiçoamento de suas propriedades. Os aditivos de preservação utilizados para a

preservação destas tintas, por exemplo, apresentam substâncias tóxicas em sua

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21

composição. Além disso, alguns secantes utilizados para diminuir o tempo de secagem

destas tintas eram a base de metais pesados, assim como alguns pigmentos utilizados.

Porém, hoje em dia já pode-se encontrar no mercado uma maior variedade de

tintas à base d’água. Além disso, a grande maioria das tintas imobiliárias já são isentas

de metais pesados, assim como biocidas mercuriais ou com formaldeído. Os biocidas

atuais são aqueles à base de isotiazolonas. Desse modo, pode-se dizer que em pouco

tempo este setor estará ainda mais atualizado, com tintas ambientalmente corretas, e

produtos cada vez mais ricos em tecnologia.

6. Referências Bibliográficas

[1] LINHARES, H. 31 maiores fabricantes de tintas do Brasil. Disponível em:

http://sohelices.com.br/31-maiores-fabricantes-de-tintas-do-brasil/. Acesso em: 07 de

maio de 2017.

[2] BETAEQ, Tintas, um setor consolidado no Brasil. Disponível em:

http://betaeq.com.br/index.php/2016/04/01/tintas-um-setor-consolidado-no-brasil/.

Acesso em: 07 de maio de 2017.

[3] ABRAFATI, O setor de tintas no Brasil. Disponível em:

http://www.abrafati.com.br/indicadores-do-mercado/numeros-do-setor/. Acesso em: 07

de maio de 2017.

[4] TEM SUSTENTÁVEL, Fabricantes dão mais atenção ao mercado de tintas

sustentáveis. Disponível em: http://www.temsustentavel.com.br/fabricantes-dao-mais-

atencao-ao-mercado-de-tintas-sustentaveis/. Acesso em: 07 de maio de 2017.

[5] SUSTAINABLE BUILD, Environmentally Friendly, Non Toxic Paint.

Disponível em: http://www.sustainablebuild.co.uk/nontoxicpaint.html. Acesso em: 07

de maio de 2017.

[6] FAZENDA, J.M.R.; Tintas & Vernizes – Ciência e Tecnologia. 3 ed. São Paulo:

Abrafati.

[7] STOYE, D.; FREITAG,W.; Paints, Coatings and Solvents. 2 ed. Weinheim; New

York; Basel; Cambridge; Tokyo: Wiley- VCH, 1998.

[8] PAVIA, Donald L.et al. Química Orgânica Experimental: técnicas de pequena

escala. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2009.

[9] ATIKINS, P.W.; JONES, L.; Princípios de química: questionando a vida

moderna e o meio ambiente. 3.ed. Porto Alegre: Bookman, 2006.

Page 26: Uma visão química das Tintas Imobiliárias e sua … · questão ambiental Mariana Matos São João del-Rei – 2017 . 1 Uma visão química das Tintas Imobiliárias e sua questão

22

[10] SHAW, D. J.; Introdução a Química dos Colóides e de Superfícies; tradução:

Maar, J. H.; São Paulo, Edgard Blüncher, Ed. Universidade de São Paulo, 1975.

[11] KUHN, H. A Quantum-Mechanical Theory of Light Absorption of Organic Dyes

and Similar Compounds.” J. Chem. Phys., 17, 1949, 1198-1212

[12] BOWERS, L. M. R.; SOBECK, S. J. S.; Impact of medium and ambient

environment on the photodegradation of carmine in solution and paints. Dyes and

Pigments, v.127, p. 18-24, 2016.

[13] INTERBRASIL S.A., O dióxido de titânio. Disponível em:

http://www.interbrasilsa.com/o-dioxido-de-titanio/ Acesso em: 20 de julho de 2017.

[14] GALHARDO, C., M.; Biocidas em preparações pigmentárias. Disponível em:

https://sistemas.eel.usp.br/bibliotecas/monografias/2012/MBI12009.pdf. Acesso em: 22

de julho de 2017.

[15] PEARSON, R. G.; Hard and Soft Acids and Bases. Journal of the American

Chemical Society, V.85, p. 3533-3539, 1963.

[16] ANGHINETTI, I.C.B.; Tintas, suas propriedades e aplicações imobiliárias.

Belo Horiznte: 2012. Disponível em:

http://pos.demc.ufmg.br/novocecc/trabalhos/pg2/90.pdf. Acesso em: 21 de maio de 017.

[17] ABRAFATI, Os tipos de tintas e suas aplicações. Disponível em:

http://www.abrafati.com.br/informacoes-uteis/os-tipos-de-tintas-e-suas-aplicacoes/

Acesso em: 30 de maio de 2017.

[18] IBRACLUBE, Categorias das Tintas látex. Disponível em:

https://ibraclube.wordpress.com/tag/classificacao-das-tintas/ Acesso em: 15 de junho de

2017.

[19] GIOVANETI, A.L.; Redução de compostos orgânicos voláteis de tintas

acrílicas base água e sua influência na resistência à abrasão úmida. São Paulo:

2012. Trabalho de Conclusão de Curso – Engenharia Química, Universidade de São

Paulo.

[20] BRASIL ESCOLA, Indústria de tintas e vernizes. Disponível em:

http://meuartigo.brasilescola.uol.com.br/quimica/industria-tintas-vernizes.htm Acesso

em: 03 de junho de 2017.

[21] POLITO, G.; Principais sistemas de pinturas e suas patologias. 2006.

Disponível em: http://www.demc.ufmg.br/tec3/Apostila%20de%20pintura%20-

%20Giulliano%20Polito.pdf. Acesso em : 21 de maio de 2017.

Page 27: Uma visão química das Tintas Imobiliárias e sua … · questão ambiental Mariana Matos São João del-Rei – 2017 . 1 Uma visão química das Tintas Imobiliárias e sua questão

23

[22] Impacto Ambiental das tintas imobiliárias. São Paulo: 2007. Disponível em:

http://www.pcc.usp.br/files/text/publications/2007_10_31_FINEP_KAI.pdf Acesso em:

30 de maio de 2017.

[23] UEMOTO, K.,L.; IKEMATSU,P.; AGOPYAN, V.; As tintas imobiliárias e o

impacto ambiental – Parte II. 2004. Disponível em:

ftp://ip20017719.eng.ufjf.br/Public/AnaisEventosCientificos/ENTAC_2004/trabalhos/P

AP0795d.pdf Acesso em: 16 de junho de 2017.

[24] BURGHARDT, T. E.; PASHKEVICH, A.; ZAKOWSKA, L.; Influence of

volatile organic compounds emissions from road marking paints on ground-level ozone

formation: case study of Kraków, Poland. Transportation Research Procedia, Poland,

v. 14, p. 18-21, Abril, 2016.

[25] KAMAL, M. S.; RAZZAK, S. A.; HOSSAIN, M. M.; Catalytic oxidation of

volatile organic compounds (VOCs) – A review. Atmospheric Environment, Saudi

Arabia, 2016. doi: 10.1016/j.atmosenv.2016.05.031.

[26] DAI, H.; JING, S.; WANG, H.; MA, Y.; LI, L.; SONG, W.; KAN, H.; VOC

characteristics and inhalation health risks in newly renovated residences in Shanghai,

China. Science of the Total Environment, China, v.577, p. 73-83, Janeiro, 2017.

[27] CAMPAGNOLO, D.; SARAGA, D. E.; CATTANEO, A.; SPINAZZÈ, A.;

MANDIN, C.; MABILIA R.; PERRECA, E.; SAKELLARIS, I.; CANHA, N.;

MIHUCZ, V. G.; SZIGETI, T.; VENTURA, G.; MADUREIRA, J.; FERNANDES, E.

O.; KLUIZENAAR, I.; CORNELISSEN, E.; HANNINEM, O.; CARRER, P.;

WOLKOFF, CARVALLO, D. M.; BARTZIS, J. G.; VOCs and aldehydes source

identification in European office buildings – The OFFICAIR study. Building and

Environment, v.115, p.18-24, Abril, 2017.

[28] DINH, T-V.; CHOI, I-Y.; SON, Y-S.; SONG, K-Y.; SUNWOO, Y.; KIM, J-C.;

Volatile organic compounds (VOCs) in surface coating materials: Their

compositions and potential as an alternative fuel. Journal of Environmental

Management, v.168, p.157-164, Março, 2016.

[29] LU, C.; DENG, Q.; LI, Y.; SUNDELL, J.; NORBACK, D.; Outdoor air pollution,

meteorological conditions and indoor factors in dwellings in relation to sick building

syndrome (SBS) among adults in China. Science of The Total Environment, v.560-

561, p.186-196, Agosto, 2016.

[30] UEMOTO K.L.; IKEMATSU P.; AGOPYAN V. Impacto Ambiental das Tintas

Imobiliárias. Coletânea Habitare – vol.7. Porto Alegre, 2006.

Page 28: Uma visão química das Tintas Imobiliárias e sua … · questão ambiental Mariana Matos São João del-Rei – 2017 . 1 Uma visão química das Tintas Imobiliárias e sua questão

24

[31] Schieweck, A.; Bock, M-C.; Emissions from low-VOC and zero-VOC paints e

Valuable alternatives to conventional formulations also for use in sensitive

environments. Building and Environment, v.85, p.243-252, Fevereiro, 2015.

[32] MORENO, M. LAMPARD, C.; WILLIAMS, N.; LAGO E.; EMMETT, S.;

GOIKOETXEA, M.; BARANDIARAN, M. J.; Eco-paints from bio-based fatty acid

derivative latexes. Progress in Organic Coatings, v.81, p.101-106, Abril, 2015.

[33] MARIZ, I. F. A.; MILLICHAMP, I. S.; CAL, J. C.; LEIZA, J. R.; High

performance water-borne paints with high volume solids based on bimodal latexes.

Progress in Organic Coatings, v.60, p.225-233, Julho, 2010.

[34] HARE, H. C.; Formulation strategies using exempt solventes: latest

developments. Paint & Coatins Industry, Estados Unidos, Agosto 2000. Acesso em :

http://www.pcimag.com/articles/85626-formulation-strategies-using-exempt-solvents-

latest-developments.

[35] Cardoso, N.; As Tintas Sustentáveis. Lojas, Ed.122, Setembro 2012.

[36] TURNER, A.; KEARL, E. R.; SOLMAN, K. R.; Lead and other toxic metals in

playground paints from South West England. Science of The Total Environment,

v.544, p.460-466, Fevereiro, 2016.

[37] TURNER, A.; SOLMAN, K. R.; Lead in exterior paints from the urban and

suburban environs of Plymouth, south west England. Science of The Total

Environment, v.547, p.132-136, Março, 2016.

[38] KENDIG, M.; MILLS, D. J.; An historical perspective on the corrosion protection

by paints. Progress in Organic Coatings, v.102 part A, p.53-59, Janeiro, 2017.

[39] BARMAN, B. N.; PRESTON, H. G.; The effects of pH on the degradation of

isothiazolone biocides. Tribology International, v.25, p.281-287, 1992.