Desenvolvimento de formulações e de um processo de pintura à pistola para obtenção de efeito cromado

Abstract

O processo de metalização em vácuo permite a obtenção de revestimentos semelhantes ao efeito cromado, sendo utilizado essencialmente na indústria automóvel e de decoração. Neste processo, um substrato é revestido com uma camada fina de um metal através de vaporização. O processo apresenta elevadas taxas de revestimento e é ambientalmente inofensivo, no entanto, o revestimento de peças com área elevada é limitado às dimensões da câmara de vácuo e, o de peças irregulares resulta em revestimentos deficientes e irregulares. Na presente dissertação, como alternativa à metalização em vácuo, desenvolveu-se um processo de pintura, para obtenção de um efeito semelhante, por aplicação à pistola. Neste sentido, foi concebido um sistema de pintura constituído por um fundo de poliéster, um revestimento acrílico base de alto brilho, um revestimento de alumínio com efeito cromado e por um revestimento de poliuretano de topo de dois componentes de alto brilho e transparente. Este sistema de pintura foi aplicado em amostras de MDF (painel de aglomerado de fibras de densidade média) e ABS (acrilonitrilo butadieno estireno), excluindo-se a aplicação do fundo poliéster neste último. O MDF sofreu previamente um processo de lixagem e aplicação de um fundo branco ou de poliéster transparente. Numa primeira fase, foram realizados estudos sobre a influência da cor do fundo (no caso do MDF) e do revestimento acrílico base no efeito desejado. Posteriormente, desenvolveram-se formulações com diferentes pigmentos de alumínio por forma a selecionar o que permitisse a maximização do efeito cromado e, por último, foi formulado um verniz de alto brilho de topo transparente de dois componentes para proteção do revestimento de alumínio, que não sofresse amarelecimento nem afetasse em demasia o efeito cromado, e que garantisse dureza e resistência ao risco. Por fim, algumas amostras de MDF revestidas com este esquema de pintura foram estudadas por espectroscopia de ultravioleta-visível, obtendo-se resultados a nível da refletância total e da refletância difusa. A realização deste trabalho permitiu desenvolver um sistema de pintura e um revestimento de alumínio que maximizasse o efeito cromado. O sistema de pintura final é constituído por um fundo de poliéster branco ou transparente, um revestimento acrílico negro de alto brilho, um revestimento de alumínio com o pigmento metalizado em vácuo LPG046 e um revestimento de poliuretano de topo de dois componentes de alto brilho e transparente, com valor de brilho de 157 GU, dureza suficiente e baixa resistência ao risco. Através do estudo de espectroscopia verificou-se que o revestimento de topo aumenta a refletância difusa em cerca de 18%, o que se traduz numa diminuição do efeito cromado.

Vacuum metallizing process allows obtaining coatings similar to chrome effect, being mainly used in the automotive and decoration industries. In this process, a substrate is coated with a thin layer of a metal through vaporization. This process has high coating rates and is environmentally harmless, however, the coating of pieces with high area is limited to the dimensions of the vacuum chamber and, the coating of irregular pieces leads to an uneven and irregular coating. In this work, as an alternative to vacuum metalizing, it was developed a painting system to achieve a similar effect, through spray gun application. As such, it was developed a painting system that consists in a polyester background coat, a high gloss acrylic base coat, an aluminum chrome effect coating and two component high gloss and clear polyurethane top coat. The referred paint system was applied to MDF (medium density fiberboard) and ABS (acrylonitrile butadiene styrene) samples, with exclusion of the application of the polyester background coat is the latter case. MDF was previously submitted to a sanding process and coated with a white or clear polyester coating. In a first stage, the influence of the background coat (for MDF) and acrylic base coat color, on the desired effect, were studied. Afterwards, formulations with different aluminum pigments were tested in order to select the one that allowed the maximization of the chrome effect and, finally, it was formulated a high gloss two component clear top coat for protection that would not suffer yellowing nor affect, in a great extent, the chrome effect and ensure hardness and scratch resistance. Finally, some MDF samples coated with this paint system were studied by ultraviolet-visible spectroscopy, aiming to obtain results of total reflectance and diffuse reflectance. This work allowed us to develop a paint system and an aluminum coating that would maximize chrome effect. The final paint system is constituted by a white or clear polyester background coat, a high gloss acrylic black coating, an aluminum coating with the LPG046 vacuum metallized pigment and a high gloss two component clear top coat, with a gloss value of 157 GU, sufficient hardness and low scratch resistance. Based on the spectroscopy study it was found that the top coat increases the diffuse reflectance by about 18%, which leads to a reduction of the chrome effect.