As ceras são comumente usadas na formulação de tintas, revestimentos e pigmentos para melhorar e proteger sua aparência, sensação, deslizamento, resistência à abrasão e durabilidade geral. Esses aditivos de cera estão disponíveis em várias formas e matérias-primas e são naturais ou sintéticos.
As plantas produzem as próprias ceras para proteger suas folhas ou sementes das ações do ambiente. Essas propriedades protetoras das ceras naturais também podem ser usadas para entregar alguns benefícios proeminentes a revestimentos e tintas. Purificação ou uma leve modificação química podem ser necessárias para melhorar as propriedades.
As ceras do tipo carnaúba são puramente à base de plantas (das folhas da palmeira carnaúba) e são populares há muitos anos, especialmente em aplicações de embalagens às quais fornecem propriedades de deslizamento, resistência a arranhões e abrasão, retenção de brilho e liberação. Mais recentemente, tipos adicionais de ceras de origem natural têm crescido em popularidade devido a questões de sustentabilidade, como diminuição da pegada de CO2 e uso de matérias-primas de recursos renováveis. Existem ceras derivadas das folhas do arbusto Candelilla, sementes de girassol, soja, bagaço de cana-de-açúcar ou extraídas do óleo de farelo de arroz (veja o gráfico abaixo). Ceras naturais também podem ser derivadas de animais e insetos (como a cera de abelha).
As propriedades das ceras naturais divergem das ceras sintéticas, pois a composição química é diferente e as proporções dos componentes estão sujeitas a variação. Os pontos de fusão de ceras naturais tendem a ser menores do que os pontos de fusão de ceras sintéticas, como ceras PE ou PP, e grupos funcionais mais polares estão presentes. Portanto, pode ser desafiador substituir ceras sintéticas por ceras naturais, mantendo um desempenho semelhante. Mas há benefícios significativos, também.
Em cada vez mais aplicações de impressão e embalagem (ou seja, embalagens de alimentos), as tintas precisam ser biodegradáveis e permitir a compostabilidade ou reciclabilidade do material de embalagem. Ceras naturais são ótimas para essa aplicação. Elas também estão crescendo em uso no mercado de revestimentos devido aos fatores da indústria para melhorar a sustentabilidade. Essa tendência é particularmente forte na indústria de revestimentos para madeira. Ao contrário das aplicações em embalagens de alimentos, outras aplicações de pintura e revestimento exigem que os revestimentos tenham grande durabilidade, pois são projetados para proteger materiais e melhorar sua utilidade ao longo da vida.
Perfis de propriedades de diferentes tipos de cera
| Tipo de cera | Ponto de fusão (°C) | Fonte | Composição |
| Carnaúba | 82-86 | Folhas da palmeira carnaúba | Ésteres alifáticos (40 %), ésteres aromáticos (21 %), ácidos livres (13 %), e álcoois graxos (12 %), faixa C26-C30. |
| Farelo de arroz | 77-86 | Extraído do óleo de farelo de arroz | Ácidos alifáticos (C16-C24) e ésteres de álcool (C26-C30), ácidos graxos livres (ácido palmítico), esqualeno e fosfolípidos. |
| Girassol | 74-80 | Moagem de sementes com casca | Ésteres de ácidos graxos C16-C24 e álcoois C26-C32. |
| Cana-de-açúcar | 75-80 | Bagaço de cana-de-açúcar | Aproximadamente 70% dos álcoois C18-C32, ácidos de cera C18-C32, ácidos ω-hidroxicarboxílicos e ácidos carboxílicos aromáticos, aproximadamente 5-10 % dióis não esterilizados, ácidos de cera de cadeia longa C22-C30. |
| Candelilla | 68,5-72,5 | Folhas do arbusto Candelilla | Hidrocarbonetos (50%, C29-C33), ésteres (20-29 %), ácidos livres (7-9 %), e resinas (12-14 %). |
| Soja | 49-82 | Óleo de grão de soja, hidrogenado | Triglicerídeos, contendo uma elevada proporção de ácido esteárico. |
Ceras naturais da Lubrizol
Atualmente, a Lubrizol oferece aditivos de cera de Carnaúba como pós micronizados ou em dispersões e emulsões, bem como ceras de amida, que são aprox. 95 % biológicas.
Além disso, atualmente estamos aproveitando nossa vasta experiência em preparações de cera micronizada e líquida para revestimentos e tintas para desenvolver outras ceras naturais de base biológica. Vários novos produtos à base de cera de farelo de arroz estão se mostrando uma grande promessa em oferecer desempenho semelhante ao das ceras de polietileno. A Lubrizol também está testando as ceras de candelilla, girassol, cana-de-açúcar e soja, e pode trabalhar com os clientes para desenvolver graus específicos.
Além das ceras de origem natural, a Lubrizol também está explorando a capacidade de ceras sintéticas não fósseis de PE ou PP feitas de etileno e propileno com certificação de balanço de massa a partir de matérias-primas renováveis. Essa é outra oportunidade viável para permitir soluções aditivas mais sustentáveis.
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