Como os revestimentos à base de água e óleo afetam o desempenho do material

A aplicação de uma película protetoua em materiais como concreto, aço, alumínio ou madeira tem efeito direto no desempenho do substrato ao longo do tempo, portanto, escolher entre um revestimento à base de óleo or revestimento à base de água é mais do que apenas uma escolha estética ou ambiental.

1. Adesão e colagem ao substrato

Ligação Química e Ancoragem Física

Um revestimento deve aderir bem ao substrato para ter um desempenho eficaz. Para muitos metais (por exemplo, alumínio, aço galvanizado), a adesão depende de ligação química, intertravamento mecânico e pré-tratamento do substrato (limpeza, rugosidade, primer). Seja usando um revestimento à base de água ou um revestimento à base de óleo, a preparação da superfície é crítica.

Os revestimentos à base de água geralmente incorporam grupos funcionais (como agentes de acoplamento hidroxila, carboxila ou silano) para se ligarem quimicamente às camadas de óxido nos metais. Os sistemas modernos à base de água são projetados para obter forte adesão mesmo em superfícies metálicas pré-tratadas.

Revestimentos à base de óleo (por exemplo, sistemas alquídicos, de linhaça ou à base de solvente) geralmente penetram na microrugosidade e curam para formar filmes densos, que podem fornecer fortes forças de van der Waals, reticulação e adesão interfacial.

Influência do estresse residual

Durante a cura, os revestimentos encolhem ou geram tensões internas. Se a tensão for muito grande, ela poderá se soltar do substrato ou criar microfissuras. Como os revestimentos à base de óleo muitas vezes curam através de reticulação oxidativa (que pode causar encolhimento), eles podem gerar tensões residuais mais elevadas, especialmente em substratos rígidos. Revestimentos à base de água, com reticulação mais controlada, podem permitir maior relaxamento de tensões, reduzindo o risco de delaminação sob certas condições.

2. Expansão térmica, flexibilidade e resistência a rachaduras

Correspondência do coeficiente de expansão térmica (CTE)

Substratos como alumínio ou aço expandem e contraem com as mudanças de temperatura. Se o CTE do revestimento for significativamente incompatível com o substrato, as tensões térmicas cíclicas podem degradar o revestimento.

Um revestimento à base de água geralmente apresenta melhor flexibilidade e elasticidade, o que permite acomodar melhor os movimentos do substrato. Isso reduz o risco de rachaduras, delaminação ou fadiga em ciclos repetidos.

Um revestimento à base de óleo, especialmente aquele que cura formando um filme rígido, pode resistir menos ao movimento do substrato, causando microfissuras sob ciclos térmicos ou vibrações mecânicas.

Assim, para substratos sujeitos a ciclos térmicos frequentes (por exemplo, painéis exteriores, coberturas, fachadas), um sistema à base de água bem formulado prolonga frequentemente a longevidade do sistema revestimento-substrato.

Impacto na fadiga e no estresse mecânico

Em membros estruturais flexíveis (painéis metálicos, vigas ou estruturas), os revestimentos devem tolerar flexão, vibração ou cargas mecânicas cíclicas. Um revestimento à base de água que retém a flexibilidade sob tensão tem menos probabilidade de rachar ou delaminar. Em contraste, uma película rígida à base de óleo pode ser mais frágil sob flexões repetidas, especialmente ao longo do tempo ou sob envelhecimento UV.

3. Comportamento da barreira contra corrosão e umidade

Propriedades de barreira

Uma função crítica de um revestimento é limitar a entrada de umidade, íons (por exemplo, cloreto) e oxigênio. Quanto melhor a barreira, mais proteção o substrato recebe contra a corrosão. Tanto os revestimentos à base de água quanto os de óleo podem servir como boas barreiras, mas a formulação e a espessura são importantes.

Os revestimentos modernos à base de água, quando formulados com alto teor de sólidos, reticulantes e aditivos hidrofóbicos, podem formar filmes densos que resistem bem à permeação de água.

Historicamente, os revestimentos à base de óleo apresentam fortes propriedades de barreira devido às redes densas e hidrofóbicas formadas após a cura.

Corrosão sob filme e descolamento catódico

Quando a corrosão se inicia em defeitos ou bordas, a capacidade do revestimento resistir à propagação da corrosão sob a película é importante. Os revestimentos rígidos às vezes sofrem mais com cortes inferiores, pois as microfissuras permitem que a umidade se infiltre sob as bordas. Revestimentos flexíveis ou semi-elásticos à base de água podem resistir à propagação da delaminação, limitando a propagação da corrosão.