Aditivos retardam a propagação das chamas e as extinguem

A adição de aditivos retardantes de chama às tintas melhora sua capacidade de reagir ao fogo, impedindo seu alastramento. Assim é possível aumentar o tempo para a instalação de um incêndio ou mesmo evitá-lo. Apesar disso, também nesse caso, faltam normas para impor sua utilização.

“Não existe, atualmente, nenhuma norma que determine o uso de qualquer tinta de proteção passiva contra chama, atrasando a sua adoção, mas o Brasil está se adequando aos poucos aos padrões internacionais de construção e segurança”, afirmou Sandro de Oliveira, chefe de marketing da WEG Tintas. Ele tem percebido uma evolução nos requisitos técnicos das consultas recebidas, vindas de todos os setores industriais e também nas plataformas de petróleo, indicando crescimento de mercado.

A WEG oferece tintas antichama em pó (para acabamento) ou na forma líquida em epóxi (WEGPOXI FRD 303, primer) e poliuretano (WEGTHANE FRA 501, de acabamento). Segundo Oliveira, essas tintas podem compor esquemas de pintura com produtos de outros fornecedores, mas o ideal é conjugá-los para que se obtenha uma proteção maior em todas as camadas da pintura, além de aproveitar a resistência do epóxi contra a corrosão. Ele explicou que as normas internacionais avaliam o tempo de resistência à chama, a resistência a fontes irradiantes de calor e, principalmente, a capacidade de autoextinguir a chama.

Segundo Gabriel Zenobi, a AkzoNobel possui algumas tintas com propriedades ignífugas, e elas estão disponíveis no portfólio das tintas industriais da companhia.

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COMO FUNCIONA A TINTA INTUMESCENTE

Petroleo & Energia, Aditivos retardam a propagação das chamas e as extinguem
Sequência acompanha a formação da espuma que protege o substrato

A combinação precisa de três componentes adicionados à tinta, com sua resina habitual, geralmente acrílica ou epóxi. Configura-se um sistema capaz de se expandir muitas vezes, mediante a formação de uma espuma densa, com superfície incombustível. Esse sistema depende de uma substância doadora de carbono, um doador de ácido e um agente de expansão. Respectivamente, os produtos mais usados são o pentaeritritol, o polifosfato de amônio e a melamina.

Segundo a Perstorp, quando a temperatura superficial se aproxima de 200ºC, a resina da tinta começa a amolecer, favorecendo a ocorrência das reações químicas do sistema intumescente. Nessa temperatura, o doador de ácido se decompõe, liberando ácido polifosfórico que reage com o doador de carbono (o pentaeritritol ou um poliol específico) para formar um éster polifosfórico. Este se decompõe para formar uma espuma carbônica, incrementada pelos gases liberados pelo agente de expansão, podendo se expandir em até cem vezes em relação à camada inicial. O resultado final é uma barreira de carvão (cinzas do material queimado) firmemente aderida ao substrato ao qual oferece isolamento térmico.

“A linha de produtos Charmor, de fontes de carbono para esses sistemas, deve ser combinada com doadores de ácido e agentes de expansão adequados”, informou Nataly Costa da Silva, gerente de desenvolvimento de mercado da Perstorp Química do Brasil. Os polióis da companhia são indicados para revestimentos e vedantes em formulações de látex (acrílico, acetato de vinila, estireno/butadieno), de base solvente, de secagem física (estireno acrilado, vinil tolueno acrilado), bem como para termoplásticos, termofixos reforçados com fibra de vidro e gel coat para compósitos.

Segundo Nataly, ainda não há produção nacional de tintas intumescentes, mas alguns fabricantes demonstram forte interesse nesse campo. “Estamos desenvolvendo alguns negócios no país”, comentou. A linha Charmor oferece polióis específicos para aplicações para interiores e exteriores, com variações no número de hidroxilas, solubilidade em água e ponto de fusão. O tamanho das partículas de cada item é controlado e se reflete na qualidade da espuma formada.

A Clariant tem papel de destaque na produção e no suprimento do principal doador de ácido em sistemas intumescentes, o polifosfato de amônio. “Todos os ingredientes do sistema precisam ter qualidade consistente e garantida, com lotes exatamente idênticos”, recomendou Antonio Carlos Ferracioli, coordenador de vendas da BU (unidade de negócios) Additives para a América Latina. Isso se justifica pelo fato de o resultado desejado depender muito das quantidades presentes e de suas características. “Cada sistema é formulado separadamente e ensaiado nas condições da aplicação, o balanceamento dos ingredientes é muito sensível e não se pode correr o risco de não funcionar.”

A Clariant fabrica os produtos da linha Exolit de polifosfatos de amônio apenas na Alemanha, fornecendo-os para vários produtores de tintas no mundo. As tintas intumescentes geralmente usam o Exolit AP 422. Segundo Ferracioli, interessados em desenvolver uma formulação podem contar com apoio técnico da Clariant mediante acordo com cláusula de confidencialidade. “Não damos a fórmula pronta, mas nosso departamento técnico avalia as amostras das formulações mediante ensaios específicos, apontando eventuais desvios e correções, mas as decisões são sempre tomadas pelos clientes”, ressaltou. Ele estima em dois anos o tempo médio para desenvolver uma formulação de uma tinta intumescente. “Já temos alguns acordos em andamento aqui no Brasil, mas estão em fase inicial.”

 Zenobi e Silva declaram que gostariam de produzir no Brasil essas tintas, mas isso não se mostra factível pelo menos a curto prazo. “A norma UL exige o acompanhamento do processo produtivo dessas tintas, isso exigiria ter um fiscal deles por aqui”, mencionou Zenobi. Além disso, a demanda atual pode ser suprida por importações sem maiores dificuldades. “Se o mercado justificar, poderemos fazer essas tintas por aqui, não há uma barreira tecnológica insuperável”, comentou Silva.

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Há vários mecanismos para melhorar as propriedades ignífugas das tintas. Os métodos de atuação podem ser físicos, químicos ou combinados. A alumina tri-hidratada, por exemplo, começa a se decompor a 230ºC, dando origem ao trióxido de alumínio (incombustível) e água, cuja evaporação retira calor do meio. Compostos halogenados formam ácidos em alta temperatura que se combinam com os radicais de alta energia responsáveis pela retroalimentação do fogo, extinguindo-o. Os fosfatos se decompõem pela ação da temperatura, liberando ácido fosfórico que desidrata o material polimérico da tinta para formar uma camada incombustível de proteção. Esse mecanismo também libera água e gases que ajudam a conter a chama.

A Clariant oferece aos formuladores de tintas a linha Exolit de retardantes de chama com base em fosfatos. “Esses aditivos são livres de halogenados que formam gases tóxicos durante a queima, motivo pelo qual não são recomendados”, afirmou Antonio Carlos Ferracioli, coordenador de vendas da BU Additives.

Ele comenta que o mercado desses aditivos para tintas é recente para a companhia no Brasil e começou a ser desenvolvido após a criação da BU de aditivos no ano passado. Antes disso, a Clariant se concentrava nas aplicações de retardantes em plásticos. “O mercado de tintas tem grande potencial e está efetivamente crescendo”, avaliou. A falta de normas técnicas tem sido um limitador desse crescimento. “Por enquanto, só grandes obras como shopping centers e aeroportos usam essas tintas antichama”, lamentou.

Também usado em plásticos como polietileno, PVC, poliestireno, acrílico e poliamida, o trióxido de antimônio é uma opção de retardante de chama para formuladores de 45 tintas. “São aditivos para produtos especiais, desenvolvidos pelos fabricantes de tintas para uso na indústria naval e na automobilística, com bom potencial de evolução”, comentou Antonio Carrero, gerente de vendas da Cesbra, com fábrica em Volta Redonda-RJ.

Carrero explica que a ustulação do antimônio metálico a 900ºC dá origem ao trióxido de antimônio puro, um pó branco levemente acinzentado, sem impurezas. “O trióxido não interfere na cor final da tinta, não reage com os pigmentos nela presentes”, garantiu. Ele explicou que o produto é usado para a composição de espinéis (pigmentos cerâmicos) mediante a calcinação conjunta com outros óxidos sob temperaturas muito elevadas, nunca atingidas na fabricação de tintas.

As formulações de epóxi e de poliuretano são altamente compatíveis com o trióxido, segundo Carrero, que cita como referência a concentração de 3% em peso do aditivo em uma tinta de alta qualidade. Ele mencionou o uso do aditivo em tintas automotivas, iniciado em 2010, para proteção dos demais pigmentos e da camada pintada em caso de incêndio nos veículos. A fiação dos carros também é revestida com uma película antichama que carrega o aditivo.

Ele acredita que divisórias de ambientes, pisos elevados e portas devam ser pintadas com tintas antichama. “Revestimentos de iates de luxo usam tinta antichama também”, comentou, lamentando a inexistência de normas impositivas que proporcionariam maior segurança contra incêndios.

A Cesbra está equipada para produzir no país o trióxido de antimônio, porém essa fabricação pode ser substituída por importações, dependendo do custo local de produção em relação aos preços internacionais do óxido. “A qualidade do produto é a mesma”, afirmou.

 

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