A química UV à base de água (WB) tem apresentado um crescimento significativo nos mercados industriais de madeira para interiores, devido ao excelente desempenho, baixas emissões de solventes e maior eficiência de produção que a tecnologia oferece. Os sistemas de revestimento UV oferecem ao usuário final os benefícios de excelente resistência química e a riscos, excelente resistência ao bloqueio, baixíssimo teor de VOCs e uma pequena área ocupada pelo equipamento, com menor necessidade de espaço de armazenamento. Esses sistemas possuem propriedades comparáveis às dos sistemas de uretano bicomponentes, sem as complicações de agentes de reticulação perigosos e preocupações com o tempo de vida útil da mistura. O sistema como um todo é economicamente viável devido ao aumento da velocidade de produção e à redução dos custos de energia. Essas mesmas vantagens podem ser benéficas para aplicações externas em fábrica, incluindo caixilhos de janelas e portas, revestimentos e outros trabalhos de marcenaria. Esses segmentos de mercado utilizam convencionalmente emulsões acrílicas e dispersões de poliuretano, pois apresentam excelente retenção de brilho e cor, além de demonstrarem durabilidade superior. Neste estudo, resinas de poliuretano-acrílico com funcionalidade UV foram avaliadas de acordo com as especificações da indústria para aplicações industriais em madeira, tanto para interiores quanto para exteriores.
Três tipos de revestimentos à base de solvente são comumente usados em aplicações industriais em madeira. A laca nitrocelulósica é tipicamente uma mistura de baixo teor de sólidos de nitrocelulose e óleos ou alquídicos à base de óleo. Esses revestimentos secam rapidamente e têm alto potencial de brilho. São normalmente usados em móveis residenciais. Apresentam a desvantagem de amarelar com o tempo e podem se tornar quebradiços. Também possuem baixa resistência química. As lacas nitrocelulósicas têm VOCs muito altos, geralmente de 500 g/L ou mais. As lacas pré-catalisadas são misturas de nitrocelulose, óleos ou alquídicos à base de óleo, plastificantes e ureia-formaldeído. Utilizam um catalisador ácido fraco, como o fosfato de ácido butílico. Esses revestimentos têm uma vida útil de aproximadamente quatro meses. São usados em móveis de escritório, institucionais e residenciais. As lacas pré-catalisadas têm melhor resistência química do que as lacas nitrocelulósicas. Também possuem VOCs muito altos. Os vernizes de conversão são misturas de alquídicos à base de óleo, ureia-formaldeído e melamina. Utilizam um catalisador ácido forte, como o ácido p-toluenossulfônico. Possuem um tempo de trabalho de 24 a 48 horas. São utilizados em armários de cozinha, móveis de escritório e móveis residenciais. Os vernizes de conversão apresentam as melhores propriedades entre os três tipos de revestimentos à base de solvente normalmente utilizados para madeira industrial. Possuem emissões muito elevadas de COVs (Compostos Orgânicos Voláteis) e formaldeído.
Emulsões acrílicas auto-reticuláveis à base de água e dispersões de poliuretano podem ser excelentes alternativas aos produtos à base de solventes para aplicações industriais em madeira. As emulsões acrílicas oferecem ótima resistência química e ao bloqueio, valores de dureza superiores, durabilidade e resistência às intempéries excepcionais, além de melhor adesão a superfícies não porosas. Possuem secagem rápida, permitindo que o fabricante de armários, móveis ou produtos para construção manuseie as peças logo após a aplicação. As dispersões de poliuretano oferecem excelente resistência à abrasão, flexibilidade e resistência a riscos e arranhões. São ótimos componentes para mistura com emulsões acrílicas, melhorando as propriedades mecânicas. Tanto as emulsões acrílicas quanto as dispersões de poliuretano podem reagir com agentes de reticulação, como poliisocianatos, poliaziridina ou carbodiimidas, para formar revestimentos bicomponentes com propriedades aprimoradas.
Os revestimentos UV à base de água tornaram-se escolhas populares para aplicações industriais em madeira. Fabricantes de armários de cozinha e móveis optam por esses revestimentos devido à sua excelente resistência e propriedades mecânicas, ótimas propriedades de aplicação e baixíssima emissão de solventes. Os revestimentos UV à base de água apresentam excelente resistência ao bloqueio imediatamente após a cura, o que permite que as peças revestidas sejam empilhadas, embaladas e enviadas diretamente da linha de produção, sem tempo de espera para o desenvolvimento da dureza. O desenvolvimento da dureza no revestimento UV à base de água é notável e ocorre em segundos. A resistência química e a manchas dos revestimentos UV à base de água é superior à dos vernizes de conversão à base de solvente.
Os revestimentos UV à base de água apresentam muitas vantagens inerentes. Enquanto os oligômeros UV 100% sólidos geralmente possuem alta viscosidade e precisam ser diluídos com diluentes reativos, os poliuretanos à base de água (WB UV PUDs) têm baixa viscosidade, que pode ser ajustada com modificadores de reologia tradicionais para WB. Os WB UV PUDs possuem um peso molecular inicial elevado e não aumentam de peso molecular durante a cura tão drasticamente quanto os revestimentos UV 100% sólidos. Devido à sua baixa ou nenhuma contração durante a cura, os WB UV PUDs apresentam excelente adesão a diversos substratos. O brilho desses revestimentos é facilmente controlado com agentes fosqueantes tradicionais. Esses polímeros podem ser muito duros, mas também extremamente flexíveis, tornando-os candidatos ideais para revestimentos de madeira para uso externo.
Data da publicação: 07/03/2024
