Nano ZnO em tintas

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Uso em tintas do nano ZnO e suas características bactericidades

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    Introduza cada um dos principais tópicos.
    Para fornecer um roteiro para o público, você pode repita este slide de Visão Geral por toda a apresentação, realçando o tópico específico que você discutirá em seguida.
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  • Nano ZnO em tintas

    1. 1. O USO DO NANO ZNO EM TINTAS Luis Tormento Junho/2016
    2. 2. Introdução • A nanotecnologia é vista como uma das tecnologias-chave do futuro. A nanotecnologia refere-se a uma ampla gama de fenômenos científicos e tecnológicos cujo foco é a escala nanométrica (0,1 – 100 nm). É a ciência do desenvolvimento de materiais através do controle individual de átomos e moléculas, para criar produtos milhares de vezes menores do que a atual tecnologia permite obter. A base dessa tecnologia é modificar as propriedades inerentes dos materiais como cor, abrasão, condutividade, etc. pela redução do seu tamanho, sem modificar sua composição química. Artificialmente produzidas, as nano- partículas possuem novas propriedades, importantes para o desenvolvimento de novos produtos e aplicações.
    3. 3. Introdução • Revestimentos orgânicos são pigmentos essencialmente dispersos numa solução em um meio ligante. O agente ligante ou resina decidirá as propriedades básicas, físicas ou químicas do revestimento, mas essas serão afetadas pela natureza e proporções dos pigmentos presentes. A função do componente volátil é controlar a viscosidade da tinta e facilitar a fabricação para posterior aplicação. Não é possível determinar com precisão qual combinação de propriedades uma formulação possuirá. Por este fato a formulação de tintas para aplicações específicas permanece uma “arte tecnológica”. A aparência e aplicação de nano-materiais oferecem novas oportunidades para a indústria de revestimentos. A adição de nano-materiais aos revestimentos melhora as propriedades dos revestimentos convencionais, além de produzir novos revestimentos multifuncionais devido ao seu reduzido tamanho.
    4. 4. Introdução • A composição de um revestimento orgânico (tinta) pode ser simples ou complexa, com uma variedade de materiais, cada um tendo uma função específica. As formulações geralmente possuem três componentes projetados para serem permanentes, e servem a funções específicas no filme seco. Esses componentes são o pigmento, veículo e aditivos. Pigmentos conferem cor e outras funções. Os veículos, comumentemente chamados ligantes, atuam como um adesivo para aderir as partículas do pigmento ao substrato, ou um ao outro. Finalmente, os aditivos são químicos que modificam as propriedades do revestimento no estado fluido ou sólido.
    5. 5. Cargas de nano-partículas para Revestimentos • Nano-partículas são geralmente consideradas como a união de átomos ou moléculas com um raio de 100 nm. Um aglomerado de 1 nanômetro de raio tem aproximadamente 25 átomos, mas muitos deles estão na superfície do aglomerado. Devido a isso, as propriedades intrínsecas dos nano-materiais são diferentes dos materiais convencionais, pois a maioria dos átomos está em diferentes meios – nos materiais convencionais os átomos estão distribuídos por toda a partícula.
    6. 6. Cargas de nano-partículas para Revestimentos
    7. 7. Cargas de nano-partículas para Revestimentos • Nano-materiais representam quase o máximo em aumento de área superficial; são quimicamente muito ativos devido a terem um número muito grande de moléculas ou átomos na superfície. Substâncias com altas áreas superficiais possuem propriedades físicas, químicas, mecânicas, óticas e magnéticas aprimoradas, e isto pode ser explorado numa variedade de aplicações estruturais e não estruturais. Nano- partículas utilizadas como cargas ou pigmentos aprimoram características como resistência ao desgaste, resistência à erosão e resistência à corrosão. • Devido a maior atividade superficial das nano partículas, elas podem absorver mais resina quando comparadas a pigmentos convencionais e reduzem o espaço livre entre o pigmento e a resina. Assim sendo, as nano-partículas aumentam o caminho das espécies corrosivas e melhoram as propriedades protetivas e o desempenho dos revestimentos. Nano-compósitos representam um novo patamar nos vários campos da ciência.
    8. 8. Nano ZnO em Tintas e Revestimentos • Estudos mostram que nano-partículas de nano zinco e seus efeitos de forma (estrutura) afetam as propriedades anticorrosivas. O tamanho da partícula e sua forma (estrutura) tem grande efeito nas propriedades mecânicas, permeabilidade do filme ao vapor de água e eficiência na proteção anticorrosiva. Existe uma conexão entre o tamanho da partícula esférica e a eficiência anticorrosiva: quanto menor o tamanho da partícula melhor é a proteção anticorrosiva do revestimento. • A seguir apresentamos uma tabela com as diferentes propriedades apresentadas pelo nano ZnO em diversos tipos de tintas e revestimentos:
    9. 9. Nano ZnO em Tintas e Revestimentos Material Característica Poliuretano O efeito da relação pigmento/ligante (P/B) nas propriedades anticorrosivas de tintas de poliuretano, aplicadas sobre aço mostrou que a resistência à corrosão (3,5% de NaCl em água por 1000 horas) apresentou uma relação P/B = 0,3 e o ZnO comum uma relação P/B=1. Isto significa que maior propriedade anticorrosiva pode ser obtida com menor quantidade do nano ZnO. Acrílica Tintas acrílicas com nano ZnO apresentam melhor distribuição do pigmento, apresentam ainda função eletrostática e antibacteriana. O nano ZnO tem maior efeito antibacteriano contra Colibacilus e Stafilococus Aureus. Alquidicas O nano ZnO combinado com dióxido de titânio, apresenta efeitos anticorrosivos, elevado grau antimicrobiano e proteção UV (UVA, UVB e UVC).
    10. 10. Nano ZnO em Tintas e Revestimentos Material Característica Tintas para madeira Tintas com nano ZnO causam moderada mortalidade em cupins (94% em testes com madeira não tratada). O nano ZnO apresenta elevado grau antimicrobiano e fungicida sobre madeira não tratada. Tintas navais O nano ZnO tem um efeito extremamente danoso ao meio aquático, principalmente a flora e fauna aquática. Por esta razão, o nano ZnO é utilizado como componente em tintas de uso naval, pois devido a sua toxidade evita o acumulo de incrustações sobre a tinta. Sua excepcional capacidade de absorver a radiação UV (UVA, UVB e UVC) o torna ideal para aplicações externas, dando proteção adicional à resina aumentando a durabilidade da tinta naval.
    11. 11. Nano ZnO em Tintas e Revestimentos Material Característica Tintas higiênicas Devido ao seu enorme poder antibactericida tintas baseadas em nano ZnO e dióxido de titânio, são utilizadas em produtos médicos, embalagens para fármacos e alimentos e pintura de sistemas de ar condicionado. Outras aplicações incluem hospitais, unidades farmacêuticas, processamentode alimentos e lugares onde alta desinfecção deve ser efetuada – não se esquecer da sua forte proteção UV – para eliminar patógenos. Recipientes para armazenamento de água também podem ser pintados com tintas à base de nano ZnO, devido ao seu enorme poder antimicrobiano.
    12. 12. Conclusão • O uso do nano ZnO em tintas oferece muitas vantagens, das quais podemos destacar:  Melhor aparência;  Superfícies mais lisas e fáceis de limpar;  Melhor resistência ao risco (scratch);  Natureza anti-reflexiva;  Boa adesão à diferentes tipos de materiais;  Resistência ao UV (UVA, UVB e UVC);  Boa resistência química;  Redução da permeabilidade ao meio corrosivo - consequentemente com melhores propriedades anticorrosivas;  Claridade ótica. Por efeito de ressonância , o nano ZnO torna-se transparente;  O uso de nano ZnO em aplicações antibacterianas e antimicrobianas, bem como seu efeito fungicida é um campo em expansão, pois esses patógenos estão cada vez mais resistentes à bactericidas e tratamentos químicos. O nano ZnO é um tratamento natural e não ter nenhum poder maléfico ao seu humano;
    13. 13. Conclusão • Nota final:O nano ZnO apresenta a desvantagem de ser levemente amarelo, mas devido ao seu uso extremamente baixo esse efeito não se torna um problema. Caso necessite utilizá-lo em grandes quantidades sugerimos a combinação com dióxido de titânio (TiO2) para realçar a cor clara da tinta ou revestimento.
    14. 14. Contato LT Quimicos Av. Pedro Severino Jr., 366 Cjto 35 04310-060 – São Paulo – SP – Brasil Luis Tormento NPD Director Luis.tormento@ltquimicos.com.br Tel: +55 (11) 5581-0708

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