Ceras com conteúdo de base biológica para revestimentos e tintas não são novas, mas há muitos tipos novos de materiais de base biológica sendo testados e desenvolvidos para uso comercial como aditivos de cera. Algumas dessas novas alternativas são tremendamente promissoras por apresentarem um desempenho que rivaliza o das ceras de polietileno para melhorar e proteger a aparência, o toque, o movimento, a resistência contra desgastes e arranhões, bem como toda a durabilidade da formulação de tintas e revestimentos.
As ceras de carnaúba sempre foram historicamente a primeira opção a ser considerada como de base biológica e renovável. Essas ceras de base puramente vegetal, derivadas das folhas de carnaúba, têm sido disponibilizadas comercialmente e vêm sendo populares há muitos anos. Elas fornecem altas propriedades de movimento, resistência a arranhões e uma boa clareza. Os amidos de ácidos graxos são outra opção de base biológica derivada de fontes vegetais e animais, fornecendo excelentes propriedades antibloqueio e de liberação, mas uma proteção contra arranhões limitada.
Recentemente, mais tipos de tecnologias comprovadas de cera com conteúdo de base biológica vêm ganhando popularidade à medida em que se tornam mais eficazes tanto com as necessidades de desempenho como com a crescente demanda por matérias-primas que entreguem benefícios de sustentabilidade e reduzam o impacto ambiental de revestimentos e tintas.
Existem ceras derivadas de folhas do arbusto de Candelila, sementes de girassol, soja, palmeira, bagaço da cana-de-açúcar ou extraídas do óleo de farelo de arroz. Ceras naturais também podem ser derivadas de animais e insetos (como a cera de abelha). Duas das opções mais promissoras têm sido o farelo de arroz e as sementes de girassol.
A cera do óleo de farelo de arroz é extraída do farelo ou casca externa dos grãos de arroz, parte que não é consumida na alimentação, então não se cria competição com o abastecimento de comida. A cera do farelo de arroz tem um ponto de fusão de 77,86 ºC. A cera do girassol é criada ao moer as sementes de girassol não descascadas e tem um ponto de fusão de 74,80 ºC.
Testando e desenvolvendo alternativas de base biológica
Com extensa experiência no preparo de cera líquida e micronizada para revestimentos e tintas, a Lubrizol está trabalhando para desenvolver outras ceras naturais de base biológica com a expectativa de lançar esses produtos em um futuro não muito distante. Como as ceras derivadas de girassol e de farelo de arroz apresentaram os melhores resultados, os testes e o desenvolvimento estão focados nessas duas alternativas.
Em seguida vêm os resultados de testes que comparam como essas duas ceras de base biológica performam, incluindo quatro versões de materiais com farelo de arroz, frente a um controle sintético e comparadas com um revestimento sem cera alguma nas áreas de arranhões, movimento e fosqueamento.
Resultados de testes de revestimento para latas
Em revestimentos para latas, a cera age como uma camada que protege a marca no lado exterior da lata, não permitindo arranhões e danos ao fornecer maior resistência a movimentos e desgaste por arranhões. O gráfico abaixo (figura 1) mostra os testes de movimento (coeficiente de fricção) através das barras e a linha mede os arranhões (quantidade de pressão necessária para causar um arranhão) em um revestimento para latas de base solvente. Os farelos de arroz 3 e 4 alcançam melhor resistência contra arranhões que os outros materiais e um movimento que é comparável ao controle sintético.
A figura 2 mostra os resultados de testes com um revestimento à base de água. Todas as alternativas de base biológica performaram bem no teste de movimento e arranhões, oferecendo uma alternativa extremamente competitiva ao controle sintético.
Resultados de revestimento industrial
A figura 3 mostra os resultados do coeficiente dos testes de fricção e desgaste em um revestimento industrial (acrílico à base de água/PUD) Os resultados variam, mas os farelos de arroz 1 e 2 e as sementes de girassol competem com o polietileno. Todos os materiais performaram bem nos testes de brilho com o mesmo revestimento industrial (gráfico não disponível).
Resultados de tinta à base de água
Em uma tinta à base de água, os dados de aparência/brilho são fortes (figura 4). Em testes de arranhões e desgaste, as ceras de farelo 2, 3 e 4 são competitivas com a tecnologia padrão atual (gráfico não disponível).
Como o desempenho varia para cada propriedade na cera de girassol e nos diferentes tipos de cera de farelo de arroz, existem alternativas de base biológica que podem funcionar em situações específicas. O importante é trabalhar com um fornecedor para analizar várias opções e determinar qual é a melhor para cada formulação individual.
Com esses resultados encorajadores nos testes, e à medida em que continuamos trabalhando com os clientes para testar opções de cera de base biológica, a boa notícia é que existem ferramentas já disponíveis (ou que estarão disponíveis em breve) para ajudar os formuladores que querem usar alternativas de base biológica. Uma única cera de base biológica não atenderá a todas as necessidades, mas existem opções de base biológica para aplicações específicas que podem reduzir o consumo de recursos fósseis e ajudar a otimizar os rastros de carbono deixados por revestimentos e tintas sem sacrificar o desempenho.
Fale conosco e saiba mais sobre a disponibilidade das nossas ceras de base biológica e sobre como elas performam frente a sistemas convencionais de ceras.
