Teste de molhabilidade

Teste de molhabilidade

Tinta é uma substância líquida aplicada a superfícies para adicionar cor, proteger contra corrosão ou deterioração e fornecer um acabamento decorativo. As tintas geralmente consistem em pigmentos, aglutinantes, solventes e aditivos. As tintas vêm em uma variedade de cores e podem fornecer um revestimento sólido e opaco. Pode mudar completamente a cor e a aparência de uma superfície. Geralmente é aplicado em múltiplas camadas para atingir a cor e a capacidade de cobertura desejadas.

Teste de molhabilidade

As tintas oferecem propriedades decorativas e protetoras. Eles podem fornecer uma barreira contra umidade, radiação UV e elementos ambientais. Algumas tintas são especialmente formuladas para determinadas superfícies, como tintas externas projetadas para serem resistentes às intempéries. Além disso, as tintas podem ser formuladas para ter diferentes níveis de flexibilidade, dependendo do uso pretendido.

Uma das propriedades mais críticas no projeto de um sistema de pintura que determina a facilidade de processamento e as características de desempenho final é a molhabilidade dos substratos, pigmentos e outros componentes. Os principais fatores que determinam a molhabilidade são a tensão superficial e a energia superficial. Por exemplo, se a tensão superficial de um líquido for menor que a tensão superficial na interface (limite) de dois materiais, ocorre umedecimento. Considerações sobre a tensão superficial afetam: distribuição de pigmentos, fluxo e nivelamento da tinta, pulverizabilidade (facilidade de atomização do líquido), coalescência do látex, coalescência do pó e adesão. Um líquido com um alto grau de forças coesivas, como resultado da polaridade ou outras forças intermoleculares atrativas, tem uma tensão superficial maior do que um líquido com um menor grau de forças coesivas. Por exemplo, o grau em que um determinado sólido é molhado por um líquido é determinado pelo equilíbrio de forças entre as forças coesivas e adesivas desse líquido.

A tensão superficial de um líquido é a tendência de um líquido em repouso se contrair até a menor área superficial possível. Por exemplo, em comparação com líquidos menos polares, a água líquida tem forças coesivas maiores e, portanto, uma tensão superficial maior.

No nível molecular, segmentos de moléculas que minimizam a tensão superficial tendem a se orientar na superfície.

A tensão superficial também aumenta à medida que a temperatura diminui. A tensão superficial dinâmica representa melhor as interações quando um agente umectante é usado para incorporar em um sistema de pintura. A tensão superficial dinâmica pode ser definida como o tempo necessário para atingir o equilíbrio após a interrupção da agitação. O tempo necessário para atingir esse equilíbrio depende de vários fatores, incluindo composição da tinta, viscosidade e temperatura. Por exemplo, moléculas menores e mais flexíveis atingem o equilíbrio mais rapidamente. Além disso, o equilíbrio ocorre mais rapidamente quando há grandes diferenças na tensão superficial dos componentes, como em revestimentos à base de água. Por fim, como os solventes geralmente têm menor tensão superficial que os polímeros, à medida que o solvente evapora durante a formação do filme, a tensão superficial aumenta e o fluxo diminui.

Agente umectante é um conceito abrangente que inclui:

  • surfactantes
  • Fluidez e agentes suavizantes
  • Antiespumantes
  • Dispersantes de pigmentos
  • Emulsificantes

As duas principais normas internacionais para molhabilidade de tintas e vernizes são:

  • A norma “ISO 19403 Tintas e vernizes - Molhabilidade”, desenvolvida pela Organização Internacional de Normalização (ISO), consiste nas seguintes seções sob o mesmo título:
    • ISO 19403-1 Parte 1: Vocabulário e princípios gerais
    • ISO 19403-2 Parte 2: Determinação da energia livre de superfície de superfícies sólidas medindo o ângulo de contato
    • ISO 19403-3 Parte 3: Determinação da tensão superficial de líquidos usando o método da gota pendente
    • ISO 19403-4 Parte 4: Determinação das frações polares e dispersivas da tensão superficial de líquidos a partir de uma tensão interfacial
    • ISO 19403-5 Parte 5: Determinação das frações polares e dispersivas da tensão superficial de líquidos a partir de medições de ângulos de contato em um sólido com apenas uma contribuição dispersiva para a energia de superfície
    • ISO 19403-6 Parte 6: Medição do ângulo de contato dinâmico
    • ISO 19403-7 Parte 7: Medição do ângulo de contato em uma plataforma inclinada (ângulo de rolagem)

Esta norma inclui os seguintes métodos de teste óptico:

    • Determinando o ângulo de contato
    • Determinar a energia livre de superfície de uma superfície sólida, incluindo frações polares e dispersivas.
    • Determinar a tensão superficial de líquidos, incluindo frações polares e dispersivas.
    • Verificando a configuração de medição com materiais de referência

Este conjunto de normas pode ser aplicado para a caracterização de substratos, revestimentos e materiais de revestimento. A aplicabilidade pode ser limitada para fluidos com reologia não newtoniana.

  • A norma “DIN 55660 Tintas e vernizes - Molhabilidade” publicada pelo Instituto Alemão de Normas (DIN) também consiste nas seguintes seções sob o mesmo título:
    • DIN 55660-1 Parte 1: Terminologia e princípios gerais
    • DIN 55660-2 Parte 2: Determinação da energia superficial livre de superfícies sólidas por meio da medição do ângulo de contato
    • DIN 55660-3 Parte 3: Determinação da tensão superficial de líquidos pelo método da gota pendente
    • DIN 55660-4 Parte 4: Determinação da tensão superficial de líquidos a partir das frações polares e dispersivas de uma tensão interfacial
    • DIN 55660-5 Parte 5: Determinação da parte polar e dispersiva da tensão superficial de líquidos a partir de medições de ângulos de contato em um sólido que faz apenas uma contribuição dispersa para a energia de superfície
    • DIN 55660-6 Parte 6: Medição do ângulo de contato dinâmico
    • DIN 55660-7 Parte 7: Medição do ângulo de contato (ângulo de rolagem) em testes de mesa inclinada

Este conjunto de padrões inclui vários métodos de teste para medir ângulos de contato, determinar a energia de superfície livre de uma superfície sólida, incluindo as partes polar e dispersiva, medir a tensão superficial de líquidos, incluindo as partes polar e dispersiva, e validar a configuração de medição usando materiais de referência usando métodos ópticos.

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