Com mais de 30 anos na indústria de tintas, Dean Thetford, membro técnico sênior da Lubrizol Performance Coatings no Reino Unido, sentiu o vai e vem de suas tendências de mercado e previsões sobre o futuro da indústria de tintas. Conversamos com Dean sobre seu histórico, realizações e um tópico que ele vê como uma tecnologia de dispersantes poliméricos que realmente transformou o rumo da indústria. Na Lubrizol, Dean se concentra em novas oportunidades de mercado.
"In Your Corner" é uma série de entrevistas com especialistas em tintas e revestimentos da Lubrizol que compartilham percepções exclusivas sobre os principais desafios e oportunidades do setor.
Qual é a sua trajetória profissional? Como você chegou onde está hoje?
Eu me formei em química em 1982 com honras de primeira classe e, em seguida, obtive um PhD em química orgânica em 1985, ambos na Universidade de Leeds, Reino Unido. O doutorado envolveu o desenvolvimento de métodos sintéticos para drogas anticancerígenas. Após um período de dois anos na Smith Kline & French como químico de pesquisa desenvolvendo novas rotas sintéticas para medicamentos inibidores da tireoide, entrei para a ICI Colors and Fine Chemicals (como era conhecida na época, posteriormente chamada de Zeneca e, mais tarde, de Avecia). Lá, eu era um químico pesquisador que inventava e desenvolvia rotas sintéticas para novos geradores de oxigênio singleto e absorvedores infravermelhos incolores para aplicações médicas, de segurança, de atendimento domiciliar e de armazenamento de dados ópticos. Desde 1990, ocupei várias funções de líder técnico, orientando uma equipe no grupo Lubrizol Performance Coatings para desenvolver novos dispersantes poliméricos (Solsperse® Hyperdispersants, Solplus™ Hyperdispersants) e espessantes (Solthix™ Rheology Modifiers) para dispersar vários pigmentos e enchimentos para sistemas aquosos, não aquosos e 100 % nas indústrias de revestimentos, tintas e plásticos.
Qual é a sua principal área de especialização?
O projeto de novos aditivos poliméricos, particularmente dispersantes para uso em revestimento de superfícies e aplicações plásticas. Minha principal habilidade e meu treinamento em química orgânica fornecem as ideias para atingir as metas em novos programas de pesquisa.
Olhando para trás, para sua longa carreira, qual você diria que é sua maior conquista na Lubrizol?
Poxa, difícil escolher uma. Tenho muito orgulho de poder contribuir cada vez mais para a inovação em colaboração com outros colegas técnicos para atender às necessidades dinâmicas da indústria e dos clientes da Lubrizol.
Pensando no que é importante para os formuladores da indústria, existe algum tópico que realmente se destaque?
Como a indústria de revestimentos de superfície tem enfrentado mudanças disruptivas, estou entusiasmado com nossos esforços para melhorar a tecnologia de dispersantes poliméricos e como será o futuro.
Por que você acha que o tópico da tecnologia de dispersantes poliméricos é tão importante?
A dispersão e estabilização de partículas de pigmento ou carga em um meio líquido é frequentemente problemática, pois a natureza da superfície sólida pode variar amplamente com seu tipo químico. Uma boa umectação e estabilização, seja eletrostática, estérica ou eletroestérica, só ocorrerá quando o dispersante polimérico estiver firmemente ancorado a uma superfície de pigmento, e a cauda polimérica tiver boa solubilidade no meio solvente usado e com comprimento de cadeia (MW) suficiente para neutralizar as forças atrativas entre partículas sólidas. Grupos âncora típicos empregados em nossos dispersantes poliméricos incluem centros aromáticos e vários grupos funcionais contendo heteroátomos como aminas, ácidos carboxílicos, fosfatos e quats, e as caudas poliméricas podem consistir em poliéteres, poliésteres, poliuretanos, poliacrilatos e polialquilenos ou combinações destes. A linha de dispersantes poliméricos da Lubrizol contém exemplos e combinações de todos esses tipos e temos um kit de ferramentas químicas em constante expansão à medida que empregamos novas matérias-primas e produtos químicos para anexar as âncoras às caudas poliméricas.
O que é necessário para criar um novo dispersante polimérico?
Um histórico de sucesso na invenção de uma variedade de dispersantes poliméricos esconde uma história mais complicada de programas de pesquisa e testes de aplicação em que falhas técnicas são uma ocorrência comum, mas são superadas com uma simples pergunta: Por quê? Se você puder responder por que ocorreu uma falha por meio de informações técnicas factuais ou possíveis teorias durante a fase de pesquisa de um projeto, é mais provável que surjam mais ideias para investigar e avançar para nossos requisitos finais.
Em sua extensa carreira em revestimentos, você viu muitas tendências irem e virem ou não acontecerem conforme o esperado. Existe uma tendência que se encaixa nessa descrição que vem à mente?
Quando comecei minha jornada de pesquisa na área técnica de aditivos poliméricos para revestimentos em 1990, uma das primeiras tendências da indústria que foi destacada repetidamente por clientes, conferências e exposições foi que a indústria de revestimentos estava começando a mudar de solvente para sistemas de base aquosa devido ao aumento da pressão sobre as preocupações ambientais para reduzir o VOC. Quase 30 anos depois, a mesma previsão ainda está sendo feita, mas, nesses anos intermediários, vimos uma fragmentação dos tipos de meio solvente e até mesmo a eliminação do meio solvente usado por diferentes aplicações de revestimento. Uma lição que aprendi é não acreditar em todas as previsões que você ouve da indústria. Uma segunda lição é que a fragmentação dessa indústria com o desenvolvimento de sistemas em pó, com alto teor de sólidos, solvente polar, à base de água e 100 % curado por radiação nos últimos 30 anos abriu inúmeras outras oportunidades.
Quais fatores afetam a solubilidade dos dispersantes poliméricos no meio de aplicação?
Existem vários fatores que afetam a solubilidade de nossos dispersantes poliméricos ou de qualquer outro fabricante de aditivos no meio de aplicação. Os mais importantes são a química dos monômeros, se são usados dois ou mais tipos de monômeros, e a arquitetura do polímero que é empregada. Assim, os dispersantes da Lubrizol podem ser a única cauda de polímero com um grupo de âncora em uma extremidade da cadeia ou copolímeros aleatórios ou em bloco que podem ter configurações de pente, ramificadas ou de enxerto contendo uma infinidade de grupos de âncora. Não deveria ser nenhuma surpresa que nossos melhores dispersantes poliméricos são aqueles que contêm mais de um grupo de ancoragem e mais de uma cadeia polimérica dentro da mesma estrutura polimérica. Esses fatores também têm impacto na forma física de nossos dispersantes. Nos últimos 30 anos, conseguimos entender os limites e as regras dos diferentes fatores para inovar excelentes dispersantes poliméricos que são 100 % ativos e são líquidos à temperatura ambiente. Obviamente, isso traz benefícios de custo, meio ambiente, desempenho do produto e vida útil, tanto para a Lubrizol quanto para nossos clientes. Mas também há benefícios de formulação técnica para nossos clientes, como ser mais fácil de manusear e despejar ou bombear para o revestimento líquido de um cliente (tinta ou colorante) ou 100 % do sistema reativo líquido, ao mesmo tempo em que proporciona ao cliente liberdade para desenvolver suas formulações conforme os requisitos de melhor desempenho, minimizando as restrições regulatórias e de rotulagem, bem como quaisquer restrições ambientais.
Você faz a química parecer muito mais simples do que se possa imaginar. Como?
É claro que a química e a pesquisa nunca são tão simples quanto tentei entender e a Lubrizol tem vários outros excelentes dispersantes poliméricos em que a química e a arquitetura do polímero não permitem que os produtos sejam sintetizados como 100 % líquidos ativos. Nesses casos, a Lubrizol é um pouco limitada na forma como podem ser produzidos e fornecidos, geralmente no meio em que são solúveis. No entanto, mais recentemente, nosso grupo de pesquisa começou a empregar tecnologia alternativa de monômeros para facilitar a ruptura da cadeia polimérica, num esforço para tornar 100 % de dispersantes líquidos ativos onde se pensava ser impossível.
É isso que você quer dizer com "melhorar a tecnologia de dispersantes poliméricos"?
Sim. As primeiras indicações são de que isso é totalmente possível quando dois ou mais monômeros são compatíveis entre si, e nossos cientistas de aplicação observaram certo desempenho de dispersão sinérgica em um conjunto limitado de testes. Seria fácil ficar entusiasmado com esses resultados iniciais, mas há implicações e ideias mais amplas que foram geradas a partir desse trabalho inicial, e não menos importante é a abrangência desse efeito em nosso portfólio de produtos. E esse tipo de produto terá outras aplicações além de revestimentos? Por fim, uma linha de pensamento específica que despertou nossa curiosidade é que, se dois ou mais monômeros são compatíveis entre si, mas têm químicas distintas, isso afeta ou aumenta a gama de solventes nos quais a mistura é solúvel? Se houver casos em que essa última condição está ocorrendo (melhoria), a pergunta que me fizeram muitas vezes, "Você pode fazer um dispersante universal que seja solúvel em solventes polares e apolares? Ah, e água também?", poderia ser respondida com "talvez, apenas talvez" no lugar da minha habitual risada reflexiva e um não!
