As vantagens dos poliuretanos à base de água

Há uma década, se você perguntasse a alguém, "O que é melhor... poliuretanos à base de água ou uretanos à base de solvente", a resposta provavelmente teria sido "à base de solvente". Como a tecnologia de revestimento evoluiu significativamente (e continua a evoluir), dependendo da aplicação, essa resposta hoje não seria mais tão fácil.

Os poliuretanos à base de água são normalmente encontrados em aplicações de tintas e revestimentos e são mais comumente usados em revestimentos de madeira e têxteis. Eles também estão causando impacto em tintas digitais como aglutinantes, primeiro em têxteis e agora se espalhando para embalagens. Para o mercado em geral, a colagem de vidro é uma aplicação importante, juntamente com plástico, como revestimentos flexíveis de PVC e plásticos rígidos como ABS por razões estéticas e hápticos

A maioria dos revestimentos atuais usa poliuretanos à base de água ou uretanos à base de solvente, onde os pré-polímeros curados por umidade têm uso significativo como revestimentos protetores. Apesar dos avanços à base de água, os uretanos à base de solvente e os uretanos 2K com alto teor de sólidos ainda dominam as aplicações em revestimentos de metal, especialmente para aço e direto ao metal, porque oferecem propriedades de barreira robustas. Os sistemas de alto teor de sólidos também oferecem encolhimento reduzido e formação de filme mais espesso.

Características de Desempenho dos Poliuretanos à Base de Água

Uma das principais características de desempenho dos poliuretanos à base de água é a redução de VOC em um uretano de alto peso molecular em comparação com uma contraparte à base de solvente. O odor também pode ser bastante reduzido, mas isso depende do conteúdo e do tipo de solvente. Os polímeros à base de água para aplicações de revestimento normalmente contêm uma amina terciária que pode ter um odor considerado ofensivo para algumas pessoas. Polímeros mais novos em geral têm significativamente menos aminas terciárias, o que ajuda a minimizar o odor. As características de cor e longevidade do produto final seriam determinadas pela composição do próprio uretano.

Outras características de desempenho incluem:

• A capacidade de usar polímeros à base de água em substratos sensíveis a solventes, como plásticos.
• Sendo mais fácil de usar e normalmente com menos toxinas como isocianato vivo e solventes aromáticos, particularmente dispersões de poliuretano (PUDs) livres de NMP.
• Uma química de reticulação muito eficaz pode ser usada em PUDs, o que não é possível em polímeros de solução.
• A reticulação auto-oxidativa é mais fácil. É possível usar a reticulação auto-oxidativa na química à base de solvente, mas requer um peso molecular inicial mais baixo e/ou sólidos mais baixos em comparação com um polímero à base de água. Isso leva a um retorno ao serviço mais rápido, atingindo as propriedades de dureza e resistência mais rapidamente do que materiais à base de solvente ou com alto teor de sólidos, especialmente se não houver cura acelerada por energia (como o calor aplicado). Por exemplo, isso pode ser importante para um revestimento de piso que terá uso intenso.

Alcançando Desempenho com Revestimentos de Baixo VOC ou sem VOC

Os PUDs à base de água podem fornecer VOCs muito baixos nas propriedades finais do revestimento quando projetados adequadamente. Esta propriedade desejável pode ser combinada com dureza superficial muito boa e alto desempenho em baixa temperatura ou temperatura ambiente (RT). As emulsões acrílicas também podem fornecer revestimentos de baixo VOC e aplicação de baixa/RT, no entanto, essas aplicações tendem a ter metas de desempenho mais baixas. Para uma solução à base de água, uma emulsão acrílica pode ser projetada para conferir algumas propriedades semelhantes ao uretano, mas as emulsões acrílicas são mais um polímero complementar do que uma alternativa. Os uretanos têm propriedades que os acrílicos não têm e vice-versa, principalmente quando se trata de resistência a solventes. Portanto, os formuladores misturam uretanos à base de água e emulsões acrílicas para obter o melhor equilíbrio entre custo e desempenho para uma aplicação específica.

Em aplicações curadas em forno, muitos polímeros podem oferecer alto desempenho e alta dureza com baixo ou nenhum VOC. Um alto teor de sólidos ou uretano 2K pode fornecer baixo VOC, alta dureza e alto desempenho em RT, mas pode exigir longos tempos de cura para atingir propriedades suficientes. Um sistema de alto teor de sólidos/2K também exigiria um aplicador profissional para lidar adequadamente com os materiais, pois eles são normalmente tóxicos e exigem mistura precisa e aplicação subsequente em tempo hábil devido à sua vida útil limitada. Um sistema à base de água é muito mais fácil de usar nesse aspecto e pode ser aplicado por alguém com pouca experiência, o que é ideal para pisos de madeira.

Inflamabilidade reduzida

As propriedades que reduzem VOCs e odor também levam a uma inflamabilidade reduzida. Polímeros à base de água em geral, incluindo PUDs, têm um menor grau de inflamabilidade. Dito isso, alguns polímeros PUD herdados ainda contêm NMP, que é usado como solvente de processamento e possui alto grau de inflamabilidade.

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