alcatrão de hulha epóxi
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Authors: C Solera C Gnecco and DAuthors: C. Solera, C. Gnecco and D. L. S. Brunelli (Sherwin-Willians)
Presented by: D L S B lliDuva L. S. Brunelli
1- Sherwin-Williams:
• Atual líder no negócio de Tintas no EUA e Nº2 no Mundo;
• Faturamento Mundial maior que US$8 maior que US$8 Bilhões;
• Fabricante de tintas desde 1866;desde 1866;
• Emprega atualmente Emprega atualmente mais de 30.000 colaboradores.
Henry Sherwin e Edward Williams
ProdutosProdutos::
Estádio do Pacaembú São Paulo-SPEstádio do Pacaembú – São Paulo-SP
Estádio do Morumbi
Estufa do Jardim Botânico – Curitiba - PR
Viaduto Santa Ifigênia – São Paulo-SP
2- Fabricação de Tinta:ç
MATERIAS PRIMAS USADAS NA FABRICAÇÃOMATERIAS PRIMAS USADAS NA FABRICAÇÃO
Tintas convencionais, com alto teor de solventes e com baixo teor de sólidos. São tintas antiquadas
d lt VOC Hi h VOC
Tintas modernas, com baixíssimo teor de solventes. São tintas modernas nas quais a maior parte dos solventes foi substituído
á Sã ti t d b i í i VOCde alto VOC. High VOC por água. São tinta de baixíssimo VOC. Low VOC
Tintas modernas, de baixo VOC. Tintas de baixo teor de solventes e com alto teor de
sólidos. Low VOC
Tintas moderníssimas, de zero VOC Tintas sem solventes e com
altíssimo teor de sólidos.. São tintas 100% sólidos ou
No VOC
70 % 70 %SOLVENTESOLVENTE VOLÁTILVOLÁTIL volátilvolátilsolvente
(WB)WaterborneWaterborne ou ou WaterbasedWaterbased
ÁguaÁgua
Solvente orgânico
Volátil Volátil Solvente orgânicoSolvente orgânico
Volátil Volátil Volátil Volátil solvente resinaresinaresinaresina
RESINARESINA
PIGMENTOPIGMENTONÃO NÃO
VOLÁTILVOLÁTIL
resinaresinaresina
(sólidos)(sólidos)não volátilnão volátil
pigmentopigmento
resinaresina
pigmentopigmento
resinaresina
(Sólidos)(Sólidos)Não volátilNão volátil(Sólidos)(Sólidos)
Não volátilNão volátil
Solvente orgânico(Agente coalescedor )Solvente orgânico(Agente coalescedor )Solvente orgânico(Agente coalescedor )
(sólidos)
não volátil
pigmento
resina
aditivos aditivos
p gp g
aditivos aditivos
VOC = Volatile Organic Content = Teor de compostos orgânicos voláteis = g de solvente por litro de tinta
3- Alcatrão de Hulha:
ALCATRÃO DE HULHA EPÓXI Pressão socialPressão social EPÓXI TAR-FREE
Alta toxicidade menor toxicidadeAlta toxicidade menor toxicidade
Carvão Mineral – fonte: Wikipédia
Tar – fonte: Wikipédia
O ALCATRÃO DE HULHA EPÓXIO ALCATRÃO DE HULHA EPÓXIcomo proteção anticorrosiva pode ser substituído ?
Tar-free paintsTintas livres de alcatrão
O alcatrão é cancerígeno pois possui emO alcatrão, é cancerígeno pois possui em sua composição o 3,4 benzo pireno,
(cancerígena), antracenos, fenantrenos, naftalenos, fenóis, cresóis, hidrocarbonetos
e outros. Na pintura interna de tubos e t t ttanques para armazenagem ou transporte
de água potável, hoje é possível utilizar tintas TAR FREEtintas TAR-FREE.
Alcatrãoé á íé um excelente revestimento impermeável e resistente a muitos produtos químicos,
mas é termoplástico e com o calor escorre em superfícies verticais.
EpóxiEpóxié termofixo, tem resistência a um grande número de produtos químicos e a sua
associação com o alcatrão proporciona um revestimento mais impermeável com alta resistência química e que não amolece com o calor.
A combinação com o epóxiAlcatrão + Epóxi produzem resultados interessantes do ponto de vista do
q q
Alcatrão + Epóxi produzem resultados interessantes do ponto de vista dosinergismo. Entretanto, o alcatrão traz os inconvenientes da toxicidade
(principalmente por causa do 3,4 benzo pireno)
Ti t E ó i i l Ti t Al t ã d H lh E ó iTinta Epóxi convencional(coloridas)
Resina A
Tinta Alcatrão de Hulha Epóxi(preta ou marrom)
PigmentosResina B
Alcatrão
Cargas
Indicações de Perigos:
Efeitos do produto: Tóxico à saúde humana e agressivo ao meio ambiente.
Efeitos adversos a saúde humana: Tóxico por ingestão e inalação.
Efeitos ambientais: Risco de intoxicação por contaminação hídrica, atmosférica e ç p çdo solo.
Inalação: Remover a vítima para área não contaminada e arejada. Se inconsciente, deite-a de costas com a cabeça inclinada para trás. Em caso de parada respiratória, aplicar manobras de ressuscitação. Encaminhar imediatamente ao hospital.
Descrição breve dos principais sintomas e efeitos: Tonteiras, desmaios, náuseas, vômitos e outros. Pensar sempre em mielotoxicidade .
4- Testes Comparativos:
EPÓXI TAR-FREE x COAL-TAR EPÓXIEPÓXI TAR-FREE x COAL-TAR EPÓXI
E ó i l t ã Al t ã d h lh E ó iEpóxi sem alcatrão x Alcatrão de hulha Epóxi
Tinta N-1265 Tinta TAR-FREE
Aspecto geral da superfície dos corpos-de-prova recebidos para ensaio.
Ensaios segundo a Resolução no 105 da ANVISA–MS nog çTECPAR – Instituto de Tecnologia do Paraná (Laudo Técnico no 06011420)
Migração Total Tinta TAR-FREE Resolução no 105
Migração total:g ç ç
Água desionizada 10 dias a 40ºC 1,5 mg/dm2 < 8 mg/dm2
Migração específica de metais:Migração Total Tinta TAR-FREE Resolução no 105
Metal mg/kg mg/kg (máx.)
Zinco (Zn) 0,06 50,0
Antimônio (Sb) < 0,05 2,0
Chumbo (Pb) < 0,05 0,8
Estanho (Sn) < 0,05 250,0
A ê i (A ) 0 02 1 0Arsênio (As) < 0,02 1,0
Cobre (Cu) < 0,02 30,0
Mercúrio (Hg) < 0,01 0,01
Cromo (Cr) < 0 005 0 1Cromo (Cr) < 0,005 0,1
Cádmio (Cd) < 0,002 1,0
Conclusão do TECPAR:A tinta TAR-FREE satisfaz as exigências da Resolução no 105, publicada pela ANVISA do MS, nos itens de migração total e migração específica de metais, para água potável
e alimentos aquosos não ácidos (pH>5), enquadrados no Tipo I
Ensaios segundo a norma ANSI/AWWA C 210 03 realizados na tintaEnsaios segundo a norma ANSI/AWWA C 210-03 realizados na tintaTAR-FREE, no LACTEC – Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento.(Relatório DPTM 20769/2006)
Tabela 1 – Resultados dos ensaios de imersão (23º + 2ºC)Imersão Tempo de exposição Avaliação visual
Água desionizada
720 h
Ausência de empolamento e/ou destacamento.Sem alteração de cor e brilho
Tabela 1 – Resultados dos ensaios de imersão (23 + 2 C)
720 hH2SO4 1% Ausência de empolamento e/ou destacamento.Sem alteração de cor e brilho
NaOH 1% Ausência de empolamento e/ou destacamento.Sem alteração de cor e brilhoç
Tabela 2 – Resultados do ensaio de aderência à tração (T = 24º + 2ºC e 55% UR)
Exigências da norma ANSI/AWWA C 210-03: 720 hora de imersão nos meios acima sem alteração
cilindroResultado
(MPa)Resultado
(psi)Observação visual
1 4 580,1 5% de ruptura por coesão no revestimento
2 3 435,1 100% de ruptura por adesão entre cilindros e adesivo, p p
3 4 580,1 100% de ruptura por adesão entre cilindros e adesivo
Exigência da norma C 210-03: >400 psi
Conclusão baseada no Relatório do LACTEC: a tinta TAR-FREE atende aos requisitos ensaiados da norma ANSI/AWWA C 210-03.
Ensaios de imersão:
Considerando que a tinta epóxi alcatrão de hulha é especificada para situações de aplicação mais abrangentes, foi realizada uma bateria de ensaios de imersão de corpos-de-prova de aço
carbono pintados (espessura de 150 a 200 μm), os quais apresentamos na tabela a seguir:
01. Ácido Clorídrico 10%02. Ácido Clorídrico 20%03. Ácido Fosfórico 50%
16. Cloreto Férrico 20%17. Dowanol PM18. Fosfato Acidulado
04. Ácido Nítrico 5%05. Ácido Nítrico 10%06. Ácido Sulfúrico 10%07. Ácido Sulfúrico 20%
19. Gasolina com álcool20. Hidróxido de Sódio 50%21. Metanol22. Metil-Isobutil-Cetona (MIBK)
08. Adubo líquido09. Água Deionizada10. Água de Mar Sintética11. Água do Rio Pinheiros
( )23. Óleo Diesel 24. Resíduo Fosfato25. Sulfato de Amônia 20%26. Uréia úmidag
12. Água Efluente13. Água ETE da Usina Sta Eliza Vale14. Cloreto de Amônio15. Cloreto de Sódio saturado a 40ºC
27. Vinhaça da Usina de Açúcar Santa Adélia (1)28. Vinhaça da Usina de Açúcar Santa Eliza Vale (2)29. Xileno
Durante o ensaio de imersão, os corpos-de-prova foram avaliados, com 4.224 h, outros com2.500 h e alguns com 1.800 h. Os ensaios prosseguem e oportunamente mostraremos osresultados com tempos maiores. A seguir serão mostradas fotos dos painéis.
Ensaios de imersão:
EpóxiTar-Free
EpóxiAlcatrão
EpóxiTar-Free
EpóxiAlcatrão Epóxi
Tar-FreeEpóxi
AlcatrãoEpóxi
Tar-FreeEpóxi
Alcatrão
Ác.Clorídrico 10 %4 224 h
Ác.Clorídrico 20 % Ácido Fosfórico 50%2 500 h
Ácido Nítrico 5 %2 500 h
01 02 03 04
4.224 h 4.224 h 2.500 h 2.500 h
E ó iE ó i E ó iE ó iEpóxi
Tar-FreeEpóxi
Alcatrão
EpóxiTar-Free
EpóxiAlcatrão
EpóxiTar-Free
EpóxiAlcatrão Epóxi
Tar-FreeEpóxi
Alcatrão
05 06 07 08
Ácido Nítrico 10 % 2.500 h
Ác. Sulfúrico 10%4.224 h
Ác. Sulfúrico 20%4.224 h
Adubo líquido4.224 h
05 06 07 08
Ensaios de imersão:
EpóxiTar-Free
EpóxiAlcatrão
EpóxiTar-Free
EpóxiAlcatrão
EpóxiTar-Free
EpóxiAlcatrão
EpóxiTar-Free
EpóxiAlcatrão
Água do mar sintética4 224 h
Água rio Pinheiros4 224 h
Água efluenteÁgua deionizada4 224 h
09 10 11 12
4.224 h 4.224 hg
4.224 h
E ó iE ó i EpóxiEpóxi E ó iE ó i
4.224 h
E ó iE ó iEpóxiTar-Free
EpóxiAlcatrão
EpóxiTar-Free
EpóxiAlcatrão
EpóxiTar-Free
EpóxiAlcatrão
EpóxiTar-Free
EpóxiAlcatrão
13 14 15 16
Água ETE4.224 h
Cloreto de Amônio 4.224 h
Cloreto de Sódio saturadoa 40ºC 4.224 h
3 14 15
Cloreto Férrico 20%4.224 h
16
Ensaios de imersão:
EpóxiTar-Free
EpóxiAlcatrão
EpóxiTar-Free
EpóxiAlcatrão
EpóxiTar-Free
EpóxiAlcatrão
EpóxiTar-Free
EpóxiAlcatrão
Dowanol PM4 224 h
Gasolina4 224 h
Hidróxido de Sódio 50%2 500 h
Fosfato Acidulado4 224 h
17 18 19 20
4.224 h 4.224 h 2.500 h
EpóxiEpóxi
4.224 h
EpóxiTar-Free
EpóxiAlcatrão
EpóxiTar-Free
EpóxiAlcatrão
EpóxiTar-Free
EpóxiAlcatrão Epóxi
Tar-FreeEpóxi
Alcatrão
21 22 23 24
Metanol4.224 h
MIBK4.224 h
MIBK1.800 h
Óleo Diesel4.224 h
3
Resíduo Fosfato 2.500 h
Ensaios de imersão:
EpóxiTar-Free
EpóxiAlcatrão
EpóxiTar-Free
EpóxiAlcatrão
EpóxiTar-Free
EpóxiAlcatrão
Uréia4 224 h
Sulfato de amônio4 224 h
Vinhaça (1)4 224 h
25 26 27
4.224 h
EpóxiEpóxi
4.224 h 4.224 h
EpóxiEpóxip
Tar-Freep
AlcatrãoEpóxiTar-Free
EpóxiAlcatrão
28 29
Xileno4.224 h
Xileno1.800 h
Vinhaça (2)4.224 h
28 29
Outros ensaios cíclicos de corrosão:
ensaio cíclico de corrosão 3Sugestão do CEPEL (Sr. Fernando Fragata)
EpóxiTar-Free
EpóxiAlcatrão
• Câmara de Névoa Salina (ASTM B-117) - - - - - - - 144 h• QUV – 8 h UVB + 4 h condens.(ASTM-G 154) - - - 168 h• Baixa Temperatura (-10ºC) - - - - - - - - - - - - - - - -- 24 h
336 h336 h
1 ciclo = 336 h portanto 4.224 h ~ 12 ciclos
Teste Cíclico4.224 h
CRevestimento Tinta N-1265 Tinta N-1761 Tinta TAR-FREE
VOC (g/L) 263 254 144
Custo comparativo das pinturas utilizando as tintas com e sem alcatrão de hulha:
Sólidos por volume (%) 68 75 80
Rendimento teórico (m2/L) 3,40 3,75 4,00
Espessura (μm) 200 200 200
Revestimento Tinta N-1265 Tinta TAR-FREE Tinta N-1761 Tinta TAR-FREE
Preço por Litro (R$) @ R$100 R$185,3 R$100 R$148,5
Preço por metro quadrado (R$/ m2) 29,41 46,32 26,66 37,12
Diferença de preço/m2 (%) - 57,5 - 39,2@ Preço por litro, tomando como base a tinta em referência (N-1265 e N-1761)
Preço por litro Preço por metro quadrado185,3
149,5160180200 57,5
50
60
70
6 %
6 %
m2
m2
Preço por litro Preço por metro quadrado
100 100
6080
100120140 39,2
20
30
40
50
92,6
92,6
74,7
%74
,7 %
46,3
R$/
m46
,3 R
$/m
R$/
m2
R$/
m2
0204060
N-1265 TAR-FREE N-1761 TAR-FREE0
10
20
N-1265 TAR-FREE N-1761 TAR-FREE
37,1
R37
,1 R
5- Comentários:
ti t TAR FREE t i t d ólid l ifi d da tinta TAR-FREE apresenta maior teor de sólidos, classificando-se como de altos sólidos por volume (HS – High Solids)
A tinta não apresenta metais pesados como Chumbo, Cromo, Cádmio ou Mercúrio na sua composição (heavy metal-free paint).
os preços por litro e por metro quadrado da tinta TAR-FREE são mais caros do que os das tradicionais alcatrão de hulha epóxi.
6- Próximos Passos:
Continuar estudo de toxicidade.
7 C l õÉ possível elaborar uma tinta sem alcatrão, tão boa quanto a com alcatrão de hulha,
7- Conclusões:inclusive colorida.
As tintas Tar-Free podem substituir não só a N-1265 como também a N-1761, pois quanto ao aspecto de proteção anticorrosiva por barreira, os dois revestimentos apresentaram desempenho semelhantes. Somente quanto à penetração no entalhe é que a tinta de alcatrão de hulha se mostrou superior.
A nova tecnologia atende às exigências técnicas da PETROBRAS, do MS/ANVISA(para contato com água potável, impossível com o alcatrão).
Todo o esforço para melhorar as condições de trabalho dos pintores e a não agressão ao meio ambiente vale a pena, mas enquanto não houver legislação Federal que regulamente ou proíba a utilização do alcatrão de hulha em tintas a diferença deque regulamente ou proíba a utilização do alcatrão de hulha em tintas, a diferença de custo por causa das matérias primas de maior desempenho e por isso de maior preço será um limitador ao uso das tintas Tar-free.
Estudos iniciais de toxicidade se mostraram favoráveis.
Duva L. Steck BrunelliFone: 11 21375100Fone: 11-21375100duva@sherwin com brduva@sherwin.com.br
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