Title: Resina Tipo
Author: Luiz Martinho
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UTILIZAÇÃO DE ÓLEOS E RESINAS ALQUÍDICAS MODIFICADAS COM VINIL TOLUENO NA FORMULAÇÃO DE TINTAS EM GERAL

CONTEÚDO
1.	VISÃO GERAL
2.	APPLICAÇÕES, CARACTERÍSTICAS E BENEFÍCIOS.
3.	VINIL TOLUENO ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA - TDS.
4.	MODIFICAÇÃO DE ÓLEOS E RESINAS ALQUÍDICAS COM MONÔMEROS VINÍLICOS E ACRÍLICOS. 

1.	VISÃO GERAL

Nos Estados Unidos, o uso de resinas alquídicas modificadas com Vinil Tolueno tem sido uma prática comum de muitos anos na formulação de tintas em geral. 
Além de propiciar sistemas de rapidíssima secagem, a adição de Vinil Tolueno promove compatibilidade com solventes alifáticos e aromáticos propiciando ao formulador muita flexibilidade e competitividade na formulação de uma tinta. 
Tipicamente, o nível de modificação de resinas alquídicas com Vinil Tolueno gira em torno de 30 a 40% em peso sobre conteúdo sólido.
Uma tinta formulada com resinas alquídicas modificadas com Vinil Tolueno promovem as seguintes características:

•	Formulação de tintas com secagem ultra-rápida e através do uso de solventes alifáticos.
•	Formulação de tintas com secagem ultra-rápida e que podem ser aplicadas por pincel, rolo, imersão ou pistola. Estes tipos de formulações de tintas permitem ainda facilidade de repintura. Esta característica torna as tintas formuladas com resinas alquídicas modificadas com vinil tolueno particularmente importantes nos segmentos de manutenção e car-refinish (repintura). 
•	Formulação de tintas com secagem ultra-rápida usando solventes de baixo custo e baixo odor, tais como: Aguarrás D40 e VM&P. 
•	Formulação de acabamentos de alto sólidos com excelente brilho, dureza e resistência à umidade.

2.	APLICACÕES, CARACTERÍSTICAS E BENEFÍCIOS.

Principais aplicações das tintas formuladas com resinas modificadas com VT:

Tipos de Acabamentos | Segmentos
•	Seladores e Vernizes | •	Maquinários
•	Acabamentos martelados | •	Aerosol
•	Primers e acabamentos em geral | •	Ferragens e Ferramentas
•	Esmaltes industriais aplicação pincel | •	Brinquedos
•	Esmaltes em geral secagem super rápida | •	Móveis de madeira e metal
•	Vernizes de impressão | •	Papel
•	Óleos modificados com VT para aplicação sobre papel. | •	Manutenção industrial

Características e Benefícios
•	Solubilidade em solventes alifáticos - VM&P nafta e Aguarrás.
•	Solubilidade em Isobutano / propano para aerosois 
•	Solubilidade / compatibilidade com a maioria dos outros solventes para tintas.
•	Secagem super rápida: 5 10 minutos (ao toque) e 30 minutos (ao manuseio).
•	Alquídicas modificadas com VT podem ser usadas como blending de outras resinas alquídicas com objetivo de acelerar a secagem, aumentar a dureza e reduzir o custo do produto pronto para uso.

Em relação a outros sistemas de secagem rápida, as tintas formuladas com Alquídicas modificadas com VT exibem: 
•	Flash Point (ponto de fulgor) mais alto.
•	Menor condensação de vapores.
•	Baixo odor
•	Maior dureza de filme.
•	Maior resistência a ácido, álcali e umidade.

Formulações de tintas com alquídicas modificadas com VT podem ser aplicadas por pincel, rolo, imersão ou pistola. Versões alifáticas exibem extrema 

facilidade/flexibilidade para repintura e retoques com excelente nivelamento e alto brilho.

3.	INFORMAÇÕES TÉCNICAS DO VINIL TOLUENO

Vinil Tolueno (VT) é uma mistura de isômeros de metil-estireno com aproximadamente uma distribuição dos isômeros meta 55% e para 45%.

O monômero VT tem propriedades químicas e comportamento de polimerização similar ao monômero de estireno, mas apresenta propriedades superiores em muitas aplicações.

•	Peso Molecular: 118.18                     
•	Típica Distribuição Isomérica:
•	45% Para
•	55% Meta

VT é um monômero reativo no qual rapidamente se polimeriza formando polímeros de alta pureza, incolores e com excelentes propriedades elétricas e físicas. Como o monômero de estireno, o VT pode ser polimerizado através de vários métodos convencionais de iniciação e na presença de materiais inertes, tais como: fillers, corantes, solventes, resinas, borrachas e plastificantes. Co-polimerização de VT com outros monômeros, tais como: acrilatos, acrilonitrila, butadieno, divinilbenzeno, metacrilatos e anidrido maleico, fornecem produtos com uma extensa variação de propriedades físicas e químicas.

VT é um monômero amplamente usado em acabamentos industriais como um agente modificador de óleos secativos e resinas alquídicas. Estes óleos e/ou resinas modificados com VT apresentam excelente resistência química, secagem rápida, durabilidade e excelente propriedade de retenção de cor. Uma outra importante vantagem dos óleos e resinas alquídicas modificadas com VT é a sua solubilidade em solventes de baixo custo. VT é também compatível com Acetona, Benzeno, n-Heptano, e Etanol.

Preocupações típicas de manuseio do monômero de VT incluem o uso de roupas protetivas, luvas impermeáveis e áreas ventiladas. Não estocar o material exposto diretamente à luz solar.

Mantê-lo preferencialmente estocado em áreas com temperaturas abaixo de 75 °F, principalmente nos casos onde se requeira um longo tempo de estocagem. O monômero de VT contém inibidor de polimerização (tertiary butylcatechol - TBC) para reduzir o nível de polimerização durante a estocagem. 

A tabela a seguir mostra uma comparação das propriedades químicas e físicas do Vinil Tolueno com o Estireno.
CARACTERÍSTICAS TÍPICAS DOS MONÔMEROS
Análises Químicas | Método de Teste | VT | Estireno
Pureza, % de Vinil em peso. | GC | 99.2 | 99.7
Distribuição de Isômeros | GC | |
Para % | | 43.0 | --
Meta % | | 56.0 | --
Orto % | | 1 | --
Polímero, ppm | ASTM D-2121-84 | Neg. | Neg.
Inibidor, ppm TBC. | ASTM D-2120-82 | 12 | 12
Valor TG, °C | | 88 | 98
Propriedades Físicas | | |
Índice de Refração, n^25D. | | 1.54 | 1.54
Densidade, g cm^-3 à 25^oC | | 0.893 | 0.902
Tensão Superficial, dynes-cm^-1 à 25^oC. | | 31 | 32
Ponto de Fulgor, ^oC à 760 mm HG | | 168 | 145
Ponto de Congelamento, ^oC | | -77 | -31
Grau de Polimerização (concentração) | | |
% calculada à 25^oC | | 12 | 17
Pressão de Vapor, mm HG à: | | |
40^oC (104^oF) | | 4 | 14
80^oC (176^oF) | | 35 | 90
120^oC (248^oF) | | 176 | 368
160^oC (320^oF) | | 341 | 661
Calor de Polimerização, Kcal mole^-1 | | 15-17 | 17
Copolimerização – Valores Q & e | | |
Q | | 1.06 | 1.00
e | | -0.78 | -0.80
Calor de Vaporização, cal/g à 25^oC | | -- | 102.4
Calor Específico, cal/g ^oC à25^oC | | -- | 0.408

4.	MODIFICAÇÃO DE ÓLEOS E RESINAS ALQUÍDICAS COM VINIL TOLUENO. 

Vinil Tolueno “copolimeriza” através das duplas ligações existentes na estrutura das resinas alquídicas ou do óleo a ser copolimerizados e provenientes dos ácidos graxos insaturados ou do anidrido maleico; a incorporação destes monômeros também pode ser feita por meio da reação dos pré-polímeros respectivos que disponham de grupos funcionais adequados, com a resina alquídica. 

A modificação através das insaturações ocorre de forma diferente, dependendo do tipo de duplas ligações:
•	Duplas conjugadas: pode ocorrer a adição de Diels- Alder com a formação do aduto.
                                                                              
R – CH = CH – CH = CH – R1 + H_2C = CH             R – CH – CH = CH –CH – R1
                                                                           I                   I                          I

                                                                                           H_2C^________________    CH
                                                                                                                          I

                                                                              

                                                                                    CH_3                                          
 
                                                                       Vinil Tolueno                                 CH_3                                                                                                                      

•	Quando se usa o processo de radicais livres, obtém-se;

R – CH = CH – CH = CH – R1 + H_2C=CH            

                                                                         I                                             
                                                                         X  =               

                         	                                                                  CH_3

                                                                                                                                                                                                                                                    
                     H    H    R                       R_1    H    H      R                        R_1                                           
                     I     I       I                         I      I       I       I                         I
                 -  C^__ C –  C – CH = CH –  C –  C –  C  -  C –  CH = CH – C -      
                     I      I      I                        I       I      I      I                        I 
                    H    X  _n H                      H     H     X  _n H                       H

•	Duplas ligações não conjugadas:
 
A associação do uso de um iniciador com capacidade de abstração de hidrogênio a uma substância que tenha hidrogênios lábeis na sua estrutura permite iniciar uma cadeia polimérica nessa substância. Em outras palavras, permite que nela se possa enxertar um polímero. Assim, a estirenização, a vinilização e a acrilação de óleos vegetais que contenham ácidos graxos com duplas isoladas podem ser efetuadas através da abstração de um hidrogênio do grupo metilena vizinho a insaturação, originando um radical livre que pode iniciar a polimerização em cadeia. 
                                                                                                                         H
                                                                                                              H2C = C
                         H                                                         .                                    X
I^. +  R -C = C – C – C = C – R1   	IH + R -C = C – C – C = C – R1  
                 H    H    H    H    H                               H    H    H    H    H          (1)

  R 
   I
HC
   II
HC               H                H
   I                 I                  I
HC – CH2 – C -  CH2 – C - H
   I                 I                  I
HC               X                 X
   II                    n 
HC
   I
  R1                              (2)
       
Na realidade, o que se obtém é uma mistura do composto (2) com o polímero resultante da polimerização do monômero vinílico ou acrílico  e com os dímeros do óleo vegetal através da reação dos radicais (1).  
A acrilação e a vinilização de resinas alquídicas acontece de forma similar, pois ocorre nos ácidos graxos não conjugados presentes na sua composição. Também aqui o que se obtém é uma mistura contendo alquídica modificada, polímero vinílico ou acrílico e alquídica sem modificação.    
A acrilação e a vinilização são mecanismos de polimerização por adição.  É importante observar que a maioria das polimerizações em cadeia ocorre através da dupla ligação carbono – carbono localizado na extremidade do monômero.
É importante observar também que na maioria dos monômeros X ou Y é hidrogênio.

                             H 

          H2C = C 

                                                   X

A polimerização por adição é também denominada polimerização em cadeia, sendo caracterizada pela adição de um monômero a uma espécie química ativada, espécie esta que poder ser um monômero ativado ou uma cadeia polimérica em crescimento; é uma polimerização que necessita de um catalisador ou iniciador já que, na maioria das vezes, não é uma reação espontânea.  Esta polimerização envolve uma mudança profunda na natureza da ligação carbono – carbono, pois há a transformação de uma ligação do tipo sp^2 para uma ligação do tipo sp^3.

                              
                                 H 
                                                                      H  
n H2C                C                                         C              CH
                                                     X                                  H       X
                                   sp_2                                                         sp_3
                                                                                                                              n 

Artigo preparado por Luiz Antonio Pereira Martinho, administrador da Priam/Deltech Brasil.

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