Desde a antigüidade, a reologia vem sendo estudada e as propriedades de os fluidos se deformarem e escoarem já eram assunto de Heráclito, 500 anos antes de Cristo. Mas apenas na década de 20 do século passado o termo reologia foi criado por Eugene Cook Bingham, inspirado numa frase do filósofo grego que afirma que tudo flui (“panta rhei”). De lá para cá, com o desenvolvimento da petroquímica, essas propriedades se tornaram cada vez mais importantes para garantir a qualidade de diversos produtos, entre eles a tinta. Por isso, matérias-primas têm sido desenvolvidas para melhorar a fluidez das formulações.

Antonio Carlos Slongo, gestor de marketing da Unidade de Negócios Tintas e Adesivos da Ipiranga Química, define: “A reologia é a ciência que estuda a deformação e o fluxo da matéria. Como muitos dos processos de aplicação de um revestimento sobre um substrato envolvem deformação e fluxo, a formulação adequada de um revestimento deve apresentar comportamento reológico definido para a aplicação para a qual foi projetada. Assim sendo, a viscosidade é considerada a medida de atrito entre as camadas internas de um fluido. A viscosidade, ou, mais precisamente, o coeficiente de viscosidade de um líquido, mede a resistência ao escoamento sob tensão. Em virtude das moléculas de um líquido serem muito próximas umas das outras, um líquido é muito mais viscoso que um gás. O espaçamento pequeno e as forças intermoleculares contribuem para a resistência ao escoamento.”

O estudo reológico, continua Slongo, mostra a importância desses materiais em tintas, pois a aplicação da tinta ou do verniz sobre o substrato requer controle de viscosidade no momento da transferência. O líquido deve ser transferido sem que ocorra escorrimento, respingos ou, em casos de altas velocidades de transferência (alta taxa de cisalhamento), pulverizações. Neste momento, a viscosidade é reduzida pela ação do cisalhamento aplicado e as propriedades de umectação (tensão superficial) e alastramento do filme devem ser conseguidas para se obter filme uniforme, sem defeitos de superfície. Durante o processo mecânico de aplicação, vazão e velocidade, ambas altas, ou em casos de altos valores de cisalhamento, são características essenciais, logicamente implicando altas tensões aplicadas ao produto. Deve-se notar que a tinta fica sujeita por um pequeno intervalo de tempo a certas tensões, sendo, portanto, necessária a adição de um agente de controle reológico.

“Para uma estrutura reológica adequada, temos que observar aspectos como o fato de que as tintas devem apresentar a propriedade de ter a sua viscosidade reduzida quando submetida às tensões de transferência a uma determinada taxa de cisalhamento; tensões que ocorrem em processos que envolvem altas velocidades provocam alterações no fluxo e na elasticidade da tinta, afetando a formação do filme; restauração da estrutura reológica; instrumentação adequada para a avaliação e estudo reológico. A sílica pirogênica HDK é uma opção muito importante para o ajuste reológico de uma tinta, verniz ou adesivo e também um excelente agente de fluxo para tintas em pó. Por ter propriedades inertes, a sílica pirogênica não prejudica a estabilidade do produto final e pode ser empregada em diversos tipos de veículos, especifica Slongo.

Para José Magalhães Fernandes, gerente comercial de Coatings Cone Sul da Rohm and Haas, “basicamente os modificadores reológicos exercem várias funções dentro de uma formulação de tinta. Além das viscosidades de low shear (baixa tensão de cisalhamento ou viscosidade KU) e high shear (alta tensão de cisalhamento ou viscosidade ICI), os aditivos reológicos ou espessantes são responsáveis pelas propriedades de aplicação das tintas, como nivelamento, alastramento, transferência, resistência a respingos, escorrimento e até mesmo cobertura. O grande desafio do mercado é combinar todas essas propriedades em um único produto, sem afetar a estabilidade do sistema. A Rohm and Haas já possui boas experiências com o Primal AP-50 e com o Acrysol SCT-275, porém a utilização de um desses produtos como único espessante (sole thickiner) é dependente da formulação da tinta e das características que o formulador espera obter no final da aplicação”.

Aurélio Rocha, gerente-geral para a América Latina da BYK-Chemie, acrescenta: “Como a própria família físico-química propõe, nossos aditivos brindam propriedades reológicas. Basicamente a propriedade reológica está diretamente ligada ao tipo de fluido que o líquido final (tinta) terá. No caso da reologia, a característica básica é que quando o líquido (tinta) está em repouso, a viscosidade aparente é relativamente alta e, quando o líquido (tinta) se encontra sob uma certa força de cisalhamento, sua viscosidade aparente é baixa. Na tinta ambos parâmetros são muito importantes, já que quando está em repouso a viscosidade mais alta evita, por exemplo, a sedimentação dos pigmentos e cargas e, quando em cisalhamento, com viscosidade mais baixa, ajuda muito no processo de fabricação e na aplicação e elastramento da mesma.”

Adriana Calazans Khamis, responsável por Vendas Chile-Uruguai, da Assistência Técnica Latino-Americana da Lanxess, complementa: “Na aplicação de cada sistema industrial os aditivos reológicos asseguram a melhoria do fluxo e do nivelamento do filme, aumentando a qualidade do sistema tinta liquida/filme aplicado. O controle inadequado da reologia do sistema na produção de tintas pode significar redução em qualidade, principalmente quando se altera o sistema de formulação base solvente para formulações base água. Nessa fase, a seleção de aditivos reológicos adequados é muito importante para garantir a qualidade final do produto.”

Carlos Russo, diretor técnico da Adexim-Comexim, frisa que os agentes reológicos são de grande importância: “Representamos esses produtos há quase 40 anos, com contínuo progresso.”

Mercado

Russo acentua que, além das tintas imobiliárias, com o incremento de uso de outras tintas em base água os agentes reológicos têm tido o seu uso constantemente aumentado. “Por ser um produto de baixo valor agregado, alta eficiência e inorgânico, há uma consolidada preferência por esse tipo de produto.”

Esse segmento, prossegue Russo, tem o seu mercado muito atrelado ao desenvolvimento das tintas imobiliárias, que crescem todos os dias com aumentos de produção e de fabricantes de tintas. Entretanto, um outro mercado está se destacando: o de tintas industriais base água, principalmente em primers de alta espessura. Sem dúvida é um mercado promissor e em ascensão. Na verdade, hoje se dispõe de alguns tipos de atapulgitas com um trabalho mais elaborado visando, principalmente, as tintas industriais base água.

“O mercado nacional de modificadores reológicos não é diferente dos demais produtos da cadeia produtiva de tintas, ou seja, apresenta alta concorrência. Atuam nesse segmento desde multinacionais até empresas locais, todas com produtos de alto desempenho e experiência. Nesse difícil mercado, a Rohm and Haas ainda continua na vanguarda, tanto desenvolvendo novas tecnologias e customizando soluções quanto disponibilizando recursos para sempre superar as expectativas dos nossos clientes. Outro ponto importante é o fato de a Rohm and Haas ser uma empresa verticalizada com relação aos monômeros acrílicos, o que nos permite comprometimento e estabilidade no fornecimento de nossos produtos”, afiança, de seu lado, Fernandes. Para ele, o crescimento do segmento de aditivos reológicos está ligado ao crescimento geral do mercado de tintas, ou seja, de 3% a 4% ao ano. Por outro lado, o mercado de tintas do Brasil está iniciando uma das mudanças mais importantes dos últimos anos. As tintas econômicas estão perdendo espaço no mercado e, conseqüentemente, o mix de tintas que atualmente está sendo vendido no mercado está melhorando. Com isso, os fabricantes de tintas estão buscando matérias-primas, especialmente aditivos reológicos, de mais alta performance, pois eles são responsáveis por algumas das mais importantes propriedades das tintas, como nivelamento, transferência (rendimento), resistência a respingo, qualidade de acabamento e cobertura.

O engenheiro Edson Luiz Cimadon, gerente de vendas da Denver Resinas, resume: “A propriedades que se destaca nos aditivos é a capacidade de adequar corretamente a associação entre os produtos formadores do revestimento, proporcionando as melhores características reológicas. E o mercado para os aditivos reológicos neste momento se assemelha ao mercado de estireno-acrílico para fabricação de tintas: a cada dia aumenta o número de concorrentes; conseqüentemente, cresce a oferta e o preço cai. O crescimento desse setor vem acompanhando nestes últimos anos o do mercado de tintas. O produto está bem difundido entre os pequenos, médios e grandes fabricantes de tintas.”

Rocha avalia que “a necessidade desse tipo de produto existe e é essencial na fabricação de qualquer tipo de tinta. Por isso, creio que quanto mais tinta se fabricar mais aditivos reológicos serão necessários. Em outras palavras, há uma dependência muito grande do crescimento do mercado de tintas no Brasil”.

Para Carlos Alberto Gonçalves, diretor de negócios da Troy, “o mercado possui um perfil de maturação avançado e somente apelos na busca de formulações com baixo VOC têm gerado alguma dinâmica nessa classe de aditivos. Essa categoria de aditivos possui maturidade. A necessidade da redução do teor de VOC será uma das molas propulsoras a introduzir uma mudança na classe de modificadores reológicos ora em uso.”

Já Danilo Rizzo, gerente de contas de Tintas da Unidade de Polímeros Funcionais da BASF, pondera: “Os espessantes são responsáveis pelo perfil reológico das tintas à base de água. No caso, a transferência, nivelamento, respingo, a estabilidade, entre outros, são corrigidos com esses aditivos. Há cinco anos, o mercado estava voltado para produtos de alta performance, ou seja, produto de alta transferência e ao mesmo tempo de ótimo nivelamento (high shear). Hoje, percebemos maior tendência para produtos low shear, que apresentam maior poder de espessamento, o que se deve ao maior consumo de tintas econômicas. O crescimento do mercado de tintas imobiliárias é de 2% ao ano, portanto o crescimento do volume de espessantes é proporcional a esse número.”

Produtos

A Adexim-Comexim representa as atapulgitas, agentes reológicos inorgânicos que, além de alta eficiência, evitam o incremento do uso de bactericidas, o que não acontece com os produtos orgânicos. As principais características das atapulgitas são alto desempenho, total compatibilidade, baixo custo e o fato de não necessitarem de biocidas para seu controle. “Para se atender às linhas industriais base água temos tido solicitação de produtos mais elaborados, o que tem sido atendido prontamente. A nossa representada lançou para o mercado, mais dirigido a tintas industriais, produtos mais finos e com maior poder reológico. Além disso, nossa representada investiu nos últimos anos em equipamentos de última geração para atender à demanda específica de tintas industriais base água em função da responsabilidade desse tipo de tinta aplicado na indústria. Na nossa opinião, o desenvolvimento do mercado de tintas industriais base água está demandando características diferentes das tintas imobiliárias. Assim, estamos fazendo de tudo para que esse mercado seja atendido de acordo. Não há como não acreditar no mercado crescente de todos os tipos de tintas em sistemas aquosos”, defende Russo.

Para atender às exigências do mercado nacional, a Rohm and Haas está focada no desenvolvimento de produtos em novo patamar de qualidade e tecnologia. “Alta tecnologia geralmente está associada a altos preços, porém a Rohm and Haas está preocupada também em trazer novos valores ao mercado, com produtos de qualidade e desempenho superiores, sem esquecer do balanço custo/performance”, acentua Fernandes.

Atualmente, a Rohm and Haas possui as principais famílias de modificadores reológicos acrílicos, desde os ASE (emulsão álcali solúvel), aos HASE (emulsão álcali solúvel modificada hidrofobicamente) e os HEUR (resina uretânica de óxido de etileno modificada hidrofobicamente). Dentro da família HASE, a Rohm and Haas possui ampla variedade de produtos para atender o mercado nacional, como a linha Primal AP (alta performance) desenvolvida especialmente para atender as linhas econômicas (alto PVC) do mercado, combinando eficiência (baixo consumo, portanto baixo custo de espessamento) com excelente performance. Os produtos são Primal AP-10 e Primal AP-50. Ainda dentro da linha HASE, a Rohm and Haas possui linha especialmente desenvolvida para substituição de celulósicos, Primal DR (Design Rheology) além dos produtos mais conhecidos no mercado como Primal TT-935, Primal RM-5 e RM-7 e o Primal HT-300, espessante acrílico indicado para massas e texturas.
Fernandes ainda afirma que a empresa é líder no fornecimento de modificadores reológicos uretânicos; “Os HEURs são produtos de desempenho superior, quando comparados a qualquer espessante acrílico, com excelentes propriedades de aplicação e resistência à água, pois trata-se de produtos hidrofóbicos. Os principais produtos da linha são Acrysol SCT-275 e Acrysol RM-2020NPR.”

De acordo com ele, “os desenvolvimentos da Rohm and Haas no segmento de modificadores de reologia estão focados em duas áreas: customização de produtos para clientes, visando atender necessidades e exigências específicas; e novo espessante para massas e texturas, com maior eficiência e sem a necessidade de adição de espessantes celulósicos para ajuste de retenção de água para aplicação. Os desenvolvimentos nessa área são constantes, pois o mercado de tintas de nossa região é muito dinâmico. Para isso contamos com laboratório de desenvolvimento em nossa unidade fabril em Jacareí, focado em desenvolvimentos para o mercado brasileiro e com todo o suporte dos centros de pesquisas em várias regiões do mundo, principalmente do centro de Spring House, nos Estados Unidos”.

A Ipiranga Química é a distribuidora das sílicas pirogênicas HDK, produzidas pela Wacker Silicone, na Alemanha. “Estamos estruturados para atender às necessidades do mercado quanto à aplicação técnica e estoque local. O Laboratório de Aplicações Técnicas, localizado no Centro de Distribuição em Guarulhos, pode auxiliar nossos clientes quanto à utilização e aplicação dos nossos produtos nos desenvolvimentos das formulações. A maior importância da aplicação técnica das sílicas pirogênicas HDK consiste na atuação nas propriedades reológicas, como a tixotrópica, no controle de fluxo e viscosidade em sistemas líquidos e como agente de espessamento”, acentua Slongo.

De acordo com ele, uma das mais importantes propriedades da sílica pirogênica HDK é a habilidade de aumentar a viscosidade e promover o efeito tixotrópico. Essas sílicas consistem em produtos à base de dióxido de silício (SiO2) de alta pureza e o seu emprego em tintas e vernizes tem como objetivo a aplicação nas propriedades reológicas, ajustando as viscosidades envolvidas durante o processo de aplicação do revestimento ou como agente de fluxo em sistemas de tintas em pó. O SiO2 também atua na tensão superficial e na desaeração da tinta, melhorando propriedades de molhabilidade e alastramento do revestimento. Na formulação de alto sólido, em sistemas solventes e base água, as sílicas pirogênicas oferecem controle seletivo na espessura da camada, promovem a estabilidade, prevenindo a sedimentação de cargas e pigmentos e, nas tintas em pó, é um agente de fluxo importante para garantir a aplicabilidade da tinta sobre o substrato.

A Lanxess conta com a linha Borchers, que oferece aditivos reológicos, de superfície, umectantes, dispersantes, alastramento, antibolhas, estabilizadores, catalisadores, antipele e especialidades. “Na área de aditivos reológicos possuímos a linha chamada BorchiGel, que possui ampla gama de aditivos. Os aditivos reológicos da Borchers possuem importante influência sobre a vida útil e as propriedades de aplicação para as tintas líquidas, além de ser um importante componente na formulação das tintas para melhoria de aspecto da superfície do filme aplicado. Durante a produção da tinta, os aditivos reológicos melhoram a dispersabilidade do sistema, diminuindo a energia gasta durante essa etapa do processo produtivo. Ao mesmo tempo, os aditivos reológicos aumentam a vida útil do sistema e reduzem a tendência de sedimentação da tinta. Sem o controle reológico adequado, esses sistemas de tintas freqüentemente mostram efeitos de sinerese”, assevera Adriana.

Ela explica que modernos sistemas de tinta base água são formulados com baixo VOC (compostos orgânicos voláteis) ou livre de VOC, o que significa que os aditivos reológicos devem estar conforme as normas de proteção ao ambiente. A última geração de aditivos reológicos da Borchers foi lançada com o compromisso de não conter compostos orgânicos, ou seja, livre de VOC. Esses aditivos podem otimizar algumas propriedades do produto, como nivelamento de superfície, fluxo, formação do filme, brilho, poder de cobertura, tendência à sedimentação e estabilidade do pigmento, propriedades que estão diretamente relacionadas à tinta líquida. “Em todos esses casos, somente pequenas quantidades de aditivo (entre 0,1% e 4% calculados sobre o total da formulação) são suficientes para incrementar a qualidade final da tinta. Além dessas qualidades na tinta líquida, os aditivos reológicos possuem influência sobre a qualidade do filme aplicado, como melhoria na adesão e elasticidade, resistência à abrasão e corrosão. Na área de aditivos reológicos - BorchiGel - possuímos dois lançamentos: Borchi Gen 0435 e Borchi Gen 0434. Esses aditivos são de uso em sistema base água e universal, respectivamente. Utilizados para tintas decorativas e pastas de pigmentos concentrados conferem alto brilho e excelente dispersabilidade”, conta.

As opções de aditivos que a Denver Resinas oferece para esse mercado são espessantes e modificadores reológicos com características acrílicas e uretânicas na sua formação. “Trata-se de um mercado muito dinâmico, em que sempre há novo desenvolvimento. E a Denver está investindo, não só visando o crescimento em volume, mas também realizamos investimentos em treinamento de nossos profissionais e em equipamentos para nossos laboratórios visando o melhor atendimento a nossos clientes. Existem hoje na Denver Resinas profissionais altamente capacitados para oferecer a nossos clientes o melhor serviço, para ajudá-los a definir qual seria a opção mais vantajosa para o seu propósito, visando a otimização do binômio custo-benefício. E dispomos de laboratórios equipados para serem compartilhados com os clientes para um atendimento mais eficaz”, assegura Cimadon.

A BYK-Chemie oferece uma série de aditivos reológicos, tanto para sistemas base solvente como para sistemas base água. A diferença de nossos aditivos para outros produtos existentes no mercado é que eles são líquidos, o que facilita muito todo o processo, desde a fabricação até a aplicação da tinta. Isso porque, como são produtos líquidos, podem ser adicionados no final do processo de fabricação, evitando assim a alta viscosidade durante a fabricação, que retarda o processo e aumenta o custo de fabricação. Além disso, como são líquidos, podem ser usados como aditivos corretivos na tinta pronta. “Por exemplo, o fabricante tem uma tinta em seu cliente que apresenta problemas de escorrimento na aplicação. O formulador, tendo em mãos nossos aditivos reológicos, que são líquidos, pode fazer uma pós-adição, na casa de seu cliente, por meio de uma simples agitação”, especifica Rocha.

“A BYK-Chemie é uma empresa que todos os dias apresenta novas moléculas e inovações para o mercado. Na área de aditivos reológicos, estamos lançando, justamente agora, novos produtos, denominados BYK-425, para sistemas base água, e BYK-430, para sistemas base solventes. Esses dois produtos completam a família já existente, porém brindando o líquido final (tinta) comum com poder pseudoplástico mais acentuado. Outros produtos estão sendo ensaiados em nossos laboratórios e em breve outras opções com características reológicas serão lançados no mercado”, adianta Rocha, complementando: “O investimento da BYK-Chemie em tecnologia é constante. Somos a empresa líder no mercado mundial de aditivos devido ao alto investimento feito todos os anos em novos produtos, novas químicas e novas patentes. Além disso, o acompanhamento exercido junto aos clientes buscando a necessidade de cada um faz com que cada vez mais se invista em tecnologia.”

A Troy conta com uma linha especial de modificadores reológicos para sistemas solventes, em forma líquida e forma pó. Igualmente, dispomos de diferentes bases químicas e com versões com baixo VOC. “A Troy possui modificadores base castor-oil em diversas formas, além de outras bases químicas. O destaque fica por conta do Troythix 150 ACS, modificador reológico base cera de poliamida em dispersão e na forma pasta, o qual apresenta excelente desenvolvimento de viscosidade, previne o descaimento (sagging) e sedimentação em todos os sistemas de tintas industriais”, ressalta Gonçalves, alinhavando: “A Troy tem colocado recursos na pesquisa e desenvolvimento de aditivos reológicos para sistemas aquosos, com um enfoque diferenciado das classes oferecidas no mercado global. Existe a expectativa de consolidação de um novo produto no médio prazo. A Troy já possui em sua linha a versão isenta de xileno para o Troythix 150ACS, denominada Troythix 250 XF.”

A BASF oferece uma gama completa de produtos para esse mercado, como as linhas Collacral e Latekoll. “Temos uma linha que possibilita oferecer aos clientes soluções em toda sua linha de produtos. Os espessantes são divididos em diversos tipos de produtos e basicamente existem produtos que proporcionam viscosidades low shear (alta capacidade de espessamento) e high shear (capacidade de espessamento moderada).

Os low shear são empregados em massas e texturas e tintas econômicas e os high shear apresentam como característica principal a transferência e o nivelamento, sendo mais aplicados em tintas premium, explica Rizzo, adiantando que a empresa está sempre inovando e terá novidades em breve. “Recentemente lançamos a linha Collacral - espessante de alto desempenho para tintas premium. A BASF sempre investiu em inovações. Recentemente, realizou investimentos na capacidade produtiva (fábrica de Guaratinguetá) para melhor atender às demandas do mercado.”