As diferenças na dispersão de pigmentos em Tintas e Revestimentos

Os pigmentos são uma parte fundamental das tintas e revestimentos, proporcionando cor e opacidade ao mesmo tempo em que aumentam a desempenho e a durabilidade do produto de uso final. Por serem materiais particulados insolúveis, eles precisam de aditivos para dispersá-los em um meio líquido - como um ligante ou solvente - para fornecer a cor e as propriedades preferidas.

Dispersantes ou agentes dispersantes são os aditivos usados para molhar, dispersar e estabilizar pós de pigmentos secos em uma variedade de formulações líquidas. A maneira como os pigmentos são dispersos na tinta ou no meio de revestimento é importante para obter cores consistentes e evitar problemas como floculação/aglomeração.

Embora a função dos dispersantes seja semelhante em tintas e revestimentos, eles diferem muito em design e seleção devido a diferenças no tipo de pigmento e requisitos com base nos usos da aplicação, objetivos e necessidades desempenho.

Pigmentos em Tintas

Com as tintas em aplicações de impressão e embalagem, a ênfase está em fornecer uma dispersão fina e uniforme para obter cores vibrantes por meio de alta carga de pigmento, ao mesmo tempo em que evita entupimento nos cabeçotes de impressão. Tintas normalmente usam pigmentos orgânicos altamente coloridos e mais transparentes, projetados para sobreposição de cores e mistura. Essa transparência é essencial em aplicações como a impressão digital, onde cores em camadas (por exemplo, ciano, magenta, amarelo, preto e cores especiais) criam a imagem final. Cores diferentes são produzidas sobrepondo uma gama mais estreita de cores do que em revestimentos.

Para alcançar uma forte intensidade de cor, apesar da aplicação de filmes muito finos, as tintas geralmente contêm uma concentração maior de pigmentos finamente dispersos. Isso garante densidade óptica suficiente, o que aumenta a riqueza da cor sem a necessidade de uma camada espessa. Como as camadas de tinta são muito finas, partículas grandes de pigmento são problemáticas, pois podem levar a uma dispersão pobre e maior opacidade, prejudicando o propósito da tinta. Partículas maiores também podem não se encaixar bem no filme fino e podem afetar negativamente a qualidade de impressão.

Pigmentos em Revestimentos

Com os revestimentos, a cor ainda é importante, assim como a estabilidade e a proteção desempenho. Ao contrário das tintas, os revestimentos geralmente usam pigmentos mais opacos escolhidos por propriedades como durabilidade e resistência aos raios UV, especialmente para usos externos ou de proteção. Isso porque a aparência final depende mais da cor da camada superior. Revestimentos dependem mais do uso direto de pigmentos na cor desejada do que da sobreposição ou mistura de cores, como é comum em sistemas de tinta. Por exemplo, se o laranja é a cor desejada para uma lata de tinta, um pigmento laranja seria escolhido em vez de usar um pigmento vermelho com um amarelo em cima, como em uma tinta.

Revestimentos são frequentemente aplicadas em filmes mais espessos, portanto, partículas de pigmento maiores são aceitáveis e até benéficas. Partículas maiores em revestimentos podem contribuir para uma maior resistência aos raios UV, tornando-os mais adequados para aplicações externas ou de proteção. A durabilidade e a retenção de cor a longo prazo são mais importantes do que a densidade óptica, portanto, partículas menores, que podem se degradar mais rapidamente, às vezes são evitadas para manter a integridade da cor ao longo do tempo.

Escolhendo o dispersante certo

Os dispersantes são aditivos altamente especializados usados para molhar, dispersar e estabilizar pós de pigmentos secos em uma variedade de formulações líquidas, incluindo tintas e revestimentos. O processo de dispersão é realizado para chegar o mais próximo possível do tamanho da partícula primária original. Conseguir isso melhora o processo de aplicação e proporciona melhor desempenho de uso final. Sem um aditivo (um dispersante), as partículas menores se recombinariam naturalmente (aglomeração). Um agente dispersante eficiente também pode servir como um agente umectante e um agente estabilizador.

Os dispersantes do pigmento são estruturas poliméricas de dois componentes, com o grupo de ancoragem que fornece a adsorção forte na superfície do pigmento. As correntes poliméricas, que são anexadas ao grupo âncora, fornecem a estabilização.

A dispersão de pigmentos em tintas e revestimentos envolve objetivos fundamentais semelhantes - alcançar distribuição e estabilidade uniformes do pigmento -, mas há diferenças importantes com base nos requisitos e formulações distintos de cada sistema.

Uma ampla gama de produtos

A Lubrizol apoia as indústrias de tintas e revestimentos oferecendo tecnologias de dispersantes personalizadas projetadas para atender aos requisitos específicos de desempenho e formulação de cada aplicação.

A vantagem da Lubrizol está em um amplo portfólio de produtos dispersantes feitos sob medida para:

• Tintas (incluindo impressão digital)
• Tintas e revestimentos
• Aplicações especializadas, como cerâmica avançada e baterias de íons de lítio.

Essa ampla gama de produtos permite que a Lubrizol trabalhe com os clientes para selecionar o dispersante mais adequado para cada aplicação, a fim de atender às diferentes necessidades de eficiência de desempenho e formulação. Para revestimentos industrial que não têm alta demanda de desempenho, dispersantes mais simples podem funcionar. Para revestimentos mais complexo, como em aplicações automotivas, dispersantes de alto desempenho normalmente serão necessários devido aos seus requisitos de extrema durabilidade, como resistência aos raios UV, propriedades de barreira e testes de exposição ao ar livre de longo prazo (por exemplo, 2+ anos). O dispersante não pode comprometer as propriedades protetoras do revestimento.

Um grande desafio em revestimentos é a necessidade de multicompatibilidade - um único sistema de corante pode ser necessário para funcionar em uma variedade de diferentes formulações de revestimento. Em contraste, os sistemas de tinta são normalmente bem otimizados para combinações específicas de componentes e dispersão e capacidade de impressão de precisão, reduzindo a necessidade de adaptabilidade tão ampla. A seleção do dispersante precisa estar alinhada com formulações, processos e padrões regulatórios específicos, refletindo as demandas únicas de cada aplicação.

Tecnologia de dispersantes Lubrizol para Tintas

Em tintas onde apenas um número limitado de pigmentos é usado , o Solsperse™ 87000 da Lubrizol é um exemplo de dispersante otimizado desenvolvido especificamente para aumentar a dispersão e a estabilidade de pigmentos vermelhos. É particularmente eficaz para o pigmento vermelho 57,1 em sistemas UV para prevenir a gelificação.

O Solsperse 87000 é um exemplo da abordagem direcionada da Lubrizol para responder às necessidades dos clientes, em que os formuladores de tintas geralmente escolhem o dispersante "melhor da categoria" para cada pigmento, em vez de uma opção universal.

A Lubrizol também investiu no desenvolvimento de dispersantes para tintas curadas por UV, onde pigmentos como magentas, alguns amarelos e agentes fosqueantes de sílica podem ser difíceis de dispersar e estabilizar. Esses sistemas geralmente são isentos de solventes, o que aumenta a complexidade da formulação, já que há menos ferramentas disponíveis para a estabilização do pigmento. Em resposta, a Lubrizol se concentrou na criação de dispersantes que são formulações líquidas 100% ativas, tornando-as mais fáceis de manusear e incorporar em sistemas sem solventes e que são altamente eficazes na estabilização de pigmentos que normalmente apresentam desafios de dispersão em ambientes de tinta UV.

Tecnologia de dispersantes Lubrizol para Revestimentos

À medida que a indústria de revestimentos e tintas se move cada vez mais em direção a materiais à base de água, a Lubrizol respondeu desenvolvendo dispersantes que ajudam a superar os desafios exclusivos de formulação de sistemas à base de água, incluindo ampla compatibilidade com diversas matérias-primas e a necessidade de alta desempenho.

A tecnologia hiperdispersante Solsperse™ e os dispersantes desenvolvidos com essa tecnologia são exemplos da gama de dispersantes para atender a diferentes necessidades de revestimento e, ao mesmo tempo, permitir a produção de dispersões altamente carregadas, altamente estáveis e amplamente compatíveis.

Alguns desses dispersantes incluem:

• Solsperse W100 - um dispersante de uso geral em sistemas à base de água que oferece ampla compatibilidade com uma ampla gama de pigmentos e formulações.
• Solsperse W210 - um dispersante 100% ativo, mais especializado, otimizado para pigmentos orgânicos de alta qualidade e negro de fumo. É adequado para aplicações que exigem alta resistência e estabilidade de cor, onde a dispersão de pigmentos é tecnicamente mais exigente.
• Solsperse W430 - projetado especificamente para revestimentos de madeira à base de água que exigem dispersão eficaz de pigmentos e alta resistência a manchas, como manchas domésticas como café e vinho tinto. O Solsperse W430 mantém as propriedades de barreira enquanto oferece excelente desempenho de dispersão.

A Lubrizol oferece soluções dispersantes especializados que atendem às distintas formulações e requisitos de desempenho de tintas e revestimentos, oferecendo uma variedade de tecnologias para atender a desafios exclusivos em uma ampla gama de usos finais.