Revestimentos decorativos cumprindo COVs 2010 impostos no DL 181/06

Abstract

A constante preocupação com a poluição atmosférica, levou os Estados membros da União Europeia a tomarem medidas com vista a diminuir a emissão de poluentes atmosféricos. Nesse sentido o Decreto-Lei 181/2006 prevê a redução do teor de Compostos Orgânicos Voláteis (COVs) em tintas, vernizes e em produtos de retoque de veículos. Neste novo regime legal foram estabelecidas duas fases distintas, a primeira, menos limitativa, até 2007 e a segunda até 2010. Esta segunda fase de redução do teor de COVs obriga a alterações mais profundas nas formulações de alguns revestimentos decorativos. O âmbito deste trabalho é estudar alternativas ao esmalte decorativo alquídico convencional de base solvente, que cumpram os valores limite de 2010 da subcategoria d) – Anexo II, mantendo ou melhorando o desempenho do revestimento. As alternativas propostas neste trabalho seguem dois caminhos diferentes: (i) manter o sistema de base solvente e (ii) alterar para um sistema de base aquosa. Dentro da base solvente propõe-se a redução do teor de COVs através da incorporação de um solvente não COV e através do aumento do resíduo sólido do esmalte, usando uma resina alquídica de altos sólidos. No sistema aquoso também se propõem duas alternativas: (a) esmaltes decorativos alquídicos e (b) esmaltes decorativos acrílicos. Os esmaltes foram caracterizados recorrendo às técnicas usadas na indústria. Foram analisadas as principais propriedades: viscosidade, massa volúmica, resíduo sólido, estabilidade à armazenagem, aplicabilidade, nivelamento, cor, brilho, opacidade, tempo de secagem, dureza pendular, sensibilidade à água, resistência ao empilhamento, envelhecimento no escuro à temperatura ambiente e envelhecimento artificial acelerado em QUV. Os resultados obtidos foram comparados com os do esmalte alquídico convencional usado como padrão, podendo concluir-se que nenhuma das alternativas é exactamente igual. Dentro das soluções propostas, existem três alternativas viáveis. No caso de se pretender manter o sistema de base solvente, o esmalte formulado com um solvente não COV apresenta resultados semelhantes ao padrão. Se se pretender mudar para sistema de base aquosa, pode optar-se pelo esmalte alquídico, que apresenta propriedades ópticas semelhantes ao padrão ou pelo esmalte acrílico (formulado com a dispersão heterogénea), que apesar de apresentar propriedades ópticas diferentes do padrão, apresenta vantagens ao nível de secagem, evolução de dureza, resistência ao empilhamento e resistência ao envelhecimento no escuro.

ABSTRACT: The constant concern about atmospheric pollution has led the member States of the European Union to take measures to reduce the emission of atmospheric pollutants. In this context Decreto-Lei 181/2006 established regulations for the reduction of the Volatile Organic Compounds content (VOCs) for decorative paints, varnishes and vehicle refinishing products. In this new legal regimen two distinct phases have been established. The first phase was up to 2007 and was less strict, and the second one is up to 2010. The targets of the second phase are forcing deep alterations in the formulations of some decorative coatings. The scope of this work is to study alternatives to conventional decorative alkyd solvent-based enamel which fulfil the boundary-values of 2010 of subcategory d) - Annex II, whilst keeping or improving the performance of the coatings. The alternatives proposed in this work follow two different routes: (i) keeping the solvent based system and (ii) use of water based systems. Within the solvent based system the reduction of the VOCs content is attempted via the incorporation of a non-VOC solvent or the increase of the solid residue of the enamel using a high solid alkyd resin. As regards the water based system two alternatives are also considered: (a) alkyd decorative enamels and (b) acrylic decorative enamels. The enamels have been characterized by standard techniques used in industry. The main properties analyzed were: viscosity, density, solid residue, storage stability, applicability, levelling, colour, brightness, opacity, drying time, pendular hardness, sensitivity to the water, blocking resistance, aging in dark at ambient temperature and QUV accelerated weathering test. The results obtained were compared with those of a conventional alkyd enamel used as standard. Although none of the alternatives studied yielded products that completely match the standard, three viable alternatives have been found. Should solvent based systems be preferred then, the enamel formulated with a non VOC solvent should be chosen as the results are similar to those of the standard. If one intends to move towards water based systems, then the alkyd enamel formulation is a good option as it shows optical properties similar to those of the standard. Alternatively, the acrylic enamel (using the heterogeneous dispersion), can also be considered. Despite of the differences in the optical properties when compared to the standard, this system offers advantages regarding the drying time, evolution of hardness, blocking resistance and aging in the dark.