A Ciência da Durabilidade: Como Testes de Abrasão Garantem a Qualidade de Tintas

Os revestimentos de parede são suscetíveis a falha ocasionada pelo atrito em áreas de alta movimentação como escadas, corredores e áreas próximas a porta. Além disso, durante a tentativa de remover sujeiras do cotidiano com uma esponja úmida e detergente, o revestimento pode ser submetido a uma fricção e pode sofrer uma diminuição em sua espessura devido à abrasão úmida, podendo levar a uma alteração em seu brilho e aspecto, além de levar à exposição do substrato em casos extremos.

A capacidade do revestimento de resistir ao atrito é referida como “resistência à fricção”, enquanto a habilidade de suportar a ação de esfregar sem apresentar falhas é denominada “resistência à abrasão”. A resistência à abrasão é influenciada pela composição da tinta, essa formulação possui uma série de compostos químicos, como a presença de polímeros, cargas, agentes coalescentes e outros aditivos. A proporção entre o PVC (Concentração Volumétrica de Pigmento) e o CPVC (concentração crítica de volume de pigmento), juntamente com o acabamento do revestimento também desempenham um papel fundamental.

O objetivo de realizar o teste de lavabilidade, independentemente do método adotado, é submeter o revestimento a uma abrasão úmida padronizada e medir os resultados de maneira consistente, garantindo assim a reprodutibilidade e a repetibilidade.

Em diferentes partes do mundo, os requisitos de resistência à abrasão e os padrões de formulação de composições de tintas podem ser distintos.

Existem quatro padrões internacionais que destacam a definição dos métodos de teste e avaliação da resistência à abrasão em tintas. As normas podem variar dependendo do tipo de revestimento e do contexto da aplicação.

No Brasil, para o teste de lavabilidade, são utilizadas duas normas técnicas brasileiras (NBRs) desenvolvidas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT)

ASTM D2486-17 Standard Test Methods for Scrub Resistance of Wall Paints (Métodos de teste padrão para resistência à abrasão de tintas de parede);

DIN 53778-2 Emulsion for interior use: evaluation of cleanability and of wash and scrub resistance of coatings (Emulsão para uso interno: avaliação da facilidade de limpeza e da resistência à lavagem e abrasão de revestimento);

ASTM D4213-08 Standard Test Method for Scrub Resistance of Paints by Abrasion Weight Loss (Método de teste padrão para resistência à abrasão de tintas por perda de peso por abrasão);

ISO 11998 Paints and varnishes – Determinations of wet-scrub resistance and cleanability of coatings (Tintas e vernizes – Determinação à lavagem úmida e falicidade de limpeza de revestimentos);

ABNT NBR 15078 Tintas para construção civil – Método para avaliação de desempenho de tintas para edificação não industriais – Determinação da resistência à abrasão úmida sem pasta abrasiva;

ABNT NBR 14940 Tintas para construção civil – Método para avaliação de desempenho de tintas para edificação não industriais – Determinação da resistência à abrasão úmida.

Os métodos de teste de resistência à abrasão podem ser categorizados em duas formas de expressão dos resultados: ciclos até a falha e erosão volumétrica do revestimento. Essas diferenças derivam do tipo de esfregão utilizado, que pode ser não tecido ou de cerdas, sendo estes naturais ou sintéticas. O meio de esfregar, sua agressividade, bem como o peso do cabo no qual o esfregão ou a escova estão fixados e o método de umedecimento do revestimento durante a análise, todos esses aspectos contribuem para diferenciar os teste, não apenas em termos de equipamentos e componentes utilizados, mas também em relação à sua agressividade. Devido essa grande variável é necessário a adequação do método mais eficaz para cada tipos de tinta de parede.

A Tabela 1 destaca as diferenças dos métodos utilizados para o teste de abrasão úmida:

TABELA 1 | Comparativo de padrões internacionais e nacionais

A ASTM D2486 é utilizada para determinar a resistência à abrasão, especialmente em revestimentos de alta qualidade. Escovas com cerdas de nylon são embebidas em água durante a noite anterior ao teste e, em seguida, são realizados 400 ciclos de pré-lavagem no revestimento de teste antes da realização do teste final. É utilizada na faixa de PVC  25%-45%.

Durante o teste, um calço de 1/2 polegada de largura e 10 mil de espessura é inserido sob o revestimento, fazendo com que a escova esfregue a área da protuberância do revestimento, determinando assim o local de falha.

O método de teste DIN 53778-2 é utilizado na Alemanha e se baseia na avaliação por ciclos até a falha e é voltado principalmente para revestimentos com PVC superior, geralmente na faixa de 45%-60%. Além disso, o teste é conduzido com uma solução de surfactante na qual as escovas também são embebidas antes do teste e dosadas sobre o revestimento em gotas ao longo do procedimento.

O método ASTM D4213 é procedimento consiste em esfregar simultaneamente o revestimento de teste e o revestimento de calibração, com o resultado do teste sendo expresso em três componentes:

– RM: miligramas de erosão do filme de calibração por 100 mg de erosão do filme de teste.

– RDV: miligramas de erosão do filme de calibração por 100 μL (volume de deslocamento, ou seja, volume exclusivo de ar) de erosão do filme de teste.

– RWV: número de mg de erosão do filme de calibração por 100 μL de erosão de tinta úmida equivalente.

Após o teste, os revestimentos são secos e pesados, e então os valores RM, RDV e RWV são calculados em relação ao revestimento de calibração.

O método ISO 11998 é empregado para testar tintas látex europeias, as quais geralmente possuem um PVC mais elevado, sendo comum encontrar tintas com PVC na faixa de 65% a 80%. O resultado do teste é expresso como a perda de massa por unidade de área (g/m²), calculada utilizando a densidade da película seca marcada e a perda de espessura do revestimento durante o ciclo analisado. Posteriormente, os resultados são classificados de acordo com a norma EN 13300 como:

TABELA 2 | Classificação EN 13300 de resistência à esfrega.

A ABNT NBR 15078 é a norma de resistência abrasão úmida sem pasta abrasiva, a escova deve estar imersa em água destilada por um período de no mínimo 8 horas antes do início do teste e umedecer a amostra com 5ml de água potável no percurso da escova.

A ABNT NBR 14940 dita adicionar à solução abrasiva a cada 400 ciclos e a escova deve estar imersa em água destilada por um período de 24 horas antes do início do teste. O controle de temperatura e umidade  aceita que cinco registros durante o período de 7 dias, estejam fora da tolerância, porém dentro da faixa de medição de 50 a 70% de umidade e 21 a 29°C.

Essas normas nacionais e internacionais são extremamente importantes para avaliar e comparar a resistência à abrasão de diferentes revestimentos, ajudando os fabricantes a fornecer produtos de alta qualidade que atendam aos requisitos específicos dos consumidores e das aplicações finais.

Nas categorias das tintas no Brasil é geralmente utilizado os métodos de lavabilidade conforme a necessidade de resistência a abrasão de cada nível de pintura, a Tabela 3 demonstra o número de ciclos e o tipo de abrasivo de acordo com cada categoria:

TABELA 3 | Classificação da resistência à abrasão úmida no Brasil.

E qual impacto da resistência a abrasão na vida útil do filme da tinta?

O teste de abrasão úmida é essencial para avaliar a resistência ao intemperismo de tintas látex, uma vez que simula as condições de desgaste que um revestimento pode enfrentar ao longo de sua vida útil, especialmente em ambientes expostos a variações climáticas. Esse tipo de teste não apenas determina a capacidade de uma tinta de manter sua integridade e aparência sob ação de esfregar e limpeza frequente, mas também indica como ela reagirá sob condições de umidade e exposição direta a agentes climáticos. A eficácia de uma tinta em resistir à abrasão úmida é diretamente proporcional à sua capacidade de proteger superfícies contra a deterioração causada por chuvas, umidade e outras condições meteorológicas adversas, garantindo assim a durabilidade e a estética do revestimento ao longo do tempo. Portanto, o teste de abrasão úmida não apenas fornece um indicativo crucial da vida útil do revestimento, mas também serve como um padrão de qualidade essencial para produtos destinados a ambientes externos e de alta exigência.

A aplicação rigorosa dos métodos de teste de resistência à abrasão, conforme delineado pelas normas internacionais e nacionais, são fundamentais para garantir a qualidade e durabilidade das tintas látex, no Brasil as normas NBRs também desempenham um papel fundamental no fortalecimento do Programa Setorial da Qualidade (PSQ) para o mercado brasileiro de tintas e revestimentos. Este programa visa estabelecer critérios claros e transparentes que asseguram uma competição justa e equitativa entre fabricantes.

Através da incorporação dessas metodologias de teste, o PSQ oferece uma base sólida para a avaliação objetiva dos produtos, promovendo a isonomia concorrencial e auxiliando os consumidores a fazerem escolhas informadas baseadas em dados de desempenho confiáveis. Além disso, a aderência a esses padrões não apenas eleva o nível técnico das formulações de tintas disponíveis no mercado, mas também reforça a confiança dos consumidores na durabilidade dos produtos, essencial para enfrentar os desafios impostos pelo clima. Portanto, a resistência à abrasão e ao intemperismo se torna mais do que uma medida de qualidade, mas um pilar de transparência e equidade no setor, alinhando-se com os objetivos do PSQ de promover a excelência e a inovação contínua na indústria de tintas e revestimentos no Brasil.

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