No presente documento é proposto um método alternativo e inovador para controlar e corrigir a cor de tintas decorativas a base solvente no estado líquido, reduzindo o tempo e o custo do processo de fabricação. A abrangência do método se estende desde o controle da cor de tintas arquitetônicas e industriais até produtos de mineração, cuja alvura determina a qualidade e o preço do minério. A medida da cor da tinta é feita de forma relativa, comparando-se a curva de reflexão da amostra com a curva de reflexão do padrão. A técnica consiste em aplicar o produto (da mesma forma como o cliente aplica), deixar o filme secar, e medir a refletância do revestimento utilizando um espectrofotômetro. A partir destas medidas e das equações desenvolvidas pelo CIE l*a*b*(1976)1, a diferença de cor entre o padrão e a amostra é mensurada. A avaliação visual final é executada por um profissional experiente que valida a diferença de cor medida. O método proposto utiliza a refletância da tinta líquida para o ajuste da cor. Para que essa medida fosse possível, um equipamento específico foi construído, denominado Colorcélula. Neste trabalho é analisada a correlação entre a refletância do filme seco e a refletância da tinta líquida, é estudada a precisão do ajuste de cor a úmido em relação ao ajuste da cor a seco, e é demonstrado, a partir dos resultados, que o controle de cor a úmido quando aplicado no processo produtivo é eficaz, e opera em estado de controle estatístico. Os dados comprovam a eficácia do método, sendo listadas as vantagens e limitações que viabilizam a sua utilização na discussão final dos resultados. / In the present document an alternative and innovative method is proposed to control and correct the color of solvent-based decorative paints in the liquid state, reducing the time and cost of the manufacturing process. The scope of the method extends from controlling the color of architectural and industrial paints to mining products, whose whiteness determines the quality and price of the ore. The paint color measurement is done in a relative way, comparing the reflection curve of the sample with the standard reflection curve. The technique is to apply the product (in the same manner as the customer applies), allow the film to dry, and measure the reflectance of the coating using a spectrophotometer. From these measurements and the equations developed by the CIE l*a*b*(1976), the color difference between the standard and the sample is measured. The final visual evaluation is performed by an experienced professional who validates the measured color difference. The proposed method uses the liquid paint reflectance to adjust the color. For this measure to be possible, specific equipment was built, called Colorcell. In this work the correlation between the dry film reflectance and the liquid paint reflectance is analyzed, the accuracy of the wet color adjustment in relation to the dry color adjustment is studied, and it is demonstrated, from the results, that the wet color control, when applied in the productive process, is effective and operates in a state of statistical control. The data prove the efficacy of the method, listing the advantages and limitations that make its use feasible in the final discussion of the results.

No presente documento é proposto um método alternativo e inovador para controlar e corrigir a cor de tintas decorativas a base solvente no estado líquido, reduzindo o tempo e o custo do processo de fabricação. A abrangência do método se estende desde o controle da cor de tintas arquitetônicas e industriais até produtos de mineração, cuja alvura determina a qualidade e o preço do minério. A medida da cor da tinta é feita de forma relativa, comparando-se a curva de reflexão da amostra com a curva de reflexão do padrão. A técnica consiste em aplicar o produto (da mesma forma como o cliente aplica), deixar o filme secar, e medir a refletância do revestimento utilizando um espectrofotômetro. A partir destas medidas e das equações desenvolvidas pelo CIE l*a*b*(1976)1, a diferença de cor entre o padrão e a amostra é mensurada. A avaliação visual final é executada por um profissional experiente que valida a diferença de cor medida. O método proposto utiliza a refletância da tinta líquida para o ajuste da cor. Para que essa medida fosse possível, um equipamento específico foi construído, denominado Colorcélula. Neste trabalho é analisada a correlação entre a refletância do filme seco e a refletância da tinta líquida, é estudada a precisão do ajuste de cor a úmido em relação ao ajuste da cor a seco, e é demonstrado, a partir dos resultados, que o controle de cor a úmido quando aplicado no processo produtivo é eficaz, e opera em estado de controle estatístico. Os dados comprovam a eficácia do método, sendo listadas as vantagens e limitações que viabilizam a sua utilização na discussão final dos resultados. / In the present document an alternative and innovative method is proposed to control and correct the color of solvent-based decorative paints in the liquid state, reducing the time and cost of the manufacturing process. The scope of the method extends from controlling the color of architectural and industrial paints to mining products, whose whiteness determines the quality and price of the ore. The paint color measurement is done in a relative way, comparing the reflection curve of the sample with the standard reflection curve. The technique is to apply the product (in the same manner as the customer applies), allow the film to dry, and measure the reflectance of the coating using a spectrophotometer. From these measurements and the equations developed by the CIE l*a*b*(1976), the color difference between the standard and the sample is measured. The final visual evaluation is performed by an experienced professional who validates the measured color difference. The proposed method uses the liquid paint reflectance to adjust the color. For this measure to be possible, specific equipment was built, called Colorcell. In this work the correlation between the dry film reflectance and the liquid paint reflectance is analyzed, the accuracy of the wet color adjustment in relation to the dry color adjustment is studied, and it is demonstrated, from the results, that the wet color control, when applied in the productive process, is effective and operates in a state of statistical control. The data prove the efficacy of the method, listing the advantages and limitations that make its use feasible in the final discussion of the results.

No presente documento é proposto um método alternativo e inovador para controlar e corrigir a cor de tintas decorativas a base solvente no estado líquido, reduzindo o tempo e o custo do processo de fabricação. A abrangência do método se estende desde o controle da cor de tintas arquitetônicas e industriais até produtos de mineração, cuja alvura determina a qualidade e o preço do minério. A medida da cor da tinta é feita de forma relativa, comparando-se a curva de reflexão da amostra com a curva de reflexão do padrão. A técnica consiste em aplicar o produto (da mesma forma como o cliente aplica), deixar o filme secar, e medir a refletância do revestimento utilizando um espectrofotômetro. A partir destas medidas e das equações desenvolvidas pelo CIE l*a*b*(1976)1, a diferença de cor entre o padrão e a amostra é mensurada. A avaliação visual final é executada por um profissional experiente que valida a diferença de cor medida. O método proposto utiliza a refletância da tinta líquida para o ajuste da cor. Para que essa medida fosse possível, um equipamento específico foi construído, denominado Colorcélula. Neste trabalho é analisada a correlação entre a refletância do filme seco e a refletância da tinta líquida, é estudada a precisão do ajuste de cor a úmido em relação ao ajuste da cor a seco, e é demonstrado, a partir dos resultados, que o controle de cor a úmido quando aplicado no processo produtivo é eficaz, e opera em estado de controle estatístico. Os dados comprovam a eficácia do método, sendo listadas as vantagens e limitações que viabilizam a sua utilização na discussão final dos resultados. / In the present document an alternative and innovative method is proposed to control and correct the color of solvent-based decorative paints in the liquid state, reducing the time and cost of the manufacturing process. The scope of the method extends from controlling the color of architectural and industrial paints to mining products, whose whiteness determines the quality and price of the ore. The paint color measurement is done in a relative way, comparing the reflection curve of the sample with the standard reflection curve. The technique is to apply the product (in the same manner as the customer applies), allow the film to dry, and measure the reflectance of the coating using a spectrophotometer. From these measurements and the equations developed by the CIE l*a*b*(1976), the color difference between the standard and the sample is measured. The final visual evaluation is performed by an experienced professional who validates the measured color difference. The proposed method uses the liquid paint reflectance to adjust the color. For this measure to be possible, specific equipment was built, called Colorcell. In this work the correlation between the dry film reflectance and the liquid paint reflectance is analyzed, the accuracy of the wet color adjustment in relation to the dry color adjustment is studied, and it is demonstrated, from the results, that the wet color control, when applied in the productive process, is effective and operates in a state of statistical control. The data prove the efficacy of the method, listing the advantages and limitations that make its use feasible in the final discussion of the results.

O presente trabalho apresenta o estudo do desempenho de revestimentos antifouling obtidos a partir de tintas contendo polianilina ou derivados de polianilina aplicados sobre um substrato metálico e a comparação com tintas comerciais. As tintas foram processadas utilizando equipamento adequado visando a obtenção de produtos com qualidade equivalente aos disponíveis no mercado. Tanto a polianilina e seus derivados como as tintas contendo estes polímeros em sua formulação foram caracterizadas através de diferentes técnicas como espectroscopia de infravermelho, análise termogravimétrica, condutividade elétrica e microscopia eletrônica de varredura. Os revestimentos obtidos foram também avaliados através de ensaios de névoa salina, lixiviação e erosão. O desempenho antifouling dos revestimentos foi avaliado através de ensaios de imersão in situ tanto em ambiente marinho como em água doce. Algumas das tintas elaboradas contendo polianilina na sua formulação apresentaram resultados antiincrustantes similares ao da tinta comercial INTERMARINE (International). / Antifouling coatings were prepared with paints containing polyaniline (PAni) or its derivatives and evaluated by antifouling performance on metallic or polyvinyl chloride substrates. The paints were prepared in particular equipment in order to produce a paint with similar characteristics to those commercially available. The paints, the PAni and its derivatives were characterized with FT-IR spectrophotometry, thermogravimetric analysis, electrical conductivity and scanning electron microscopy. Beside that, the coatings were also characterized by salt spray test, leaching and erosion. The antifouling coatings performance was evaluated with immersion tests in marine environment or in fresh water. Some of the paints containing PAni showed antifouling performance similar to commercial antifouling paint.

Esta tese descreve a aplicação de métodos de análise multivariada de dados como ferramenta para auxiliar os formuladores de tinta na melhoria das propriedades finais da tinta, através da correlação entre os parâmetros das cargas e as variáveis resposta da tinta. Para obter maior e melhor conhecimento sobre os dados, deve-se utilizar métodos analíticos adequados. Foram escolhidos os métodos de projeção como: análise em componentes principais (PCA) e mínimos quadrados parciais (PLS). A PCA foi usada para investigar a relação entre as propriedades das cargas e as variáveis resposta da película seca. Com base nos resultados obtidos através da PCA foi possível correlacionar os parâmetros do mineral que mais influenciam as propriedades da película seca. Estas características dos minerais são: absorção em óleo, tamanho médio de partícula, razão de contraste e poder de espalhamento. A PLS foi utilizada para criar modelos preditivos multivariados a partir dos parâmetros calculados e indicados pela PCA. Através da interpretação dos modelos calculados pela PLS foi possível predizer os valores de razão de contraste e alvura da película seca. Modelamentos de misturas, através de planejamento de experimentos, foram empregados para otimizar as variáveis resposta da película e para fazer comparações entre cargas comerciais e não-comerciais. Neste tipo de modelamento a quantidade total (massa ou volume) do composto mineral é fixa, e o ajuste dos componentes (neste caso três) pertencentes a mistura é proporcional. Para o estudo das propriedades da região compreendido pelos três componentes, o projeto de misturas escolhido foi o planejamento Simplex. Como resultado, interações entre o dióxido de titânio e as cargas ocorrem de forma a melhorar a opacidade e a alvura da tinta sem prejudicar outras propriedades como a viscosidade e o brilho. As técnicas empregadas de análise multivariada de dados permitem a usuários, como o formulador, aprender mais sobre essas interações e estimar as melhores combinações entre os componentes minerais de maneira a melhorar as variáveis respostas e atingir níveis desejáveis de desempenho. / This thesis describes the application of multivariate data analysis methods to help the coatings formulators to improve the coating properties through the correlation betwen functional fillers (or mineral extenders) parameters and response variables of a paint system. To gain meaningful and better knowledge from paint systems data, appropriate data analysis methods must be applied. Multivariate projection methods such as principal component analysis (PCA) and partial least squares (PLS) were chosen. PCA was used to investigate the relationships between functional filler properties and the final response variables of the coating. Based on a PCA model, calculated from the mineral characteristics, it was possible to correlate which parameters of the mineral influence more strongly the coating properties. These mineral characteristics are: oil absorption, mean particle size, contrast ratio and scattering power. PLS was used to create multivariate predictive models with the mineral parameters suggested by PCA. By interpreting PLS models it was possible to predict contrast ratio and whiteness value for the coating. Mixture models (design of experiments) were used to optimize the coating response variables and it was possible to perform comparisons between comercial and non-comercial mineral extenders. In the mixture models the total amount (mass or volume) of the mineral compound is fixed, and the settings of each of the components (in this case three) are proportional. For studying properties over the entire region of a three-component mixture the experiment design chosen was the simplex design. As a result, a number of interactions can occur between titanium dioxide and functional fillers to impart better opacity and whiteness to paints whithout prejudice of other properties such as viscosity and gloss. These methods of multivariate data analysis allow a potential user, as a coating formulator, to learn more about these minerals fillers interations and predict better combinations among mineral components to improve response variables and achieve desired performance levels.

O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um pigmento vegetal, à base de tanino de árvore Mimosa (TAM) e cobre e sua aplicação em tintas antiincrustantes para proteção de embarcações e estruturas marítimas, comparadas com uma tinta anti-incrustante comercial. O pigmento sintetizado obtido, chamado tanato de cobre (TC) foi devidamente caracterizado através de análises de espectroscopia de infravermelho, análise termogravimétrica, análise do ponto de fusão e densidade, todas as análises comparativas ao extrato vegetal em seu estado natural, o tanino. Posteriormente, esse pigmento foi adicionado a formulações de tintas, que foram devidamente processadas, visando à obtenção de um revestimento com propriedade anti-incrustante. Através das análises do comportamento antifouling (teste de imersão) é possível afirmar que os revestimentos contendo o pigmento sintetizado TC apresentam eficiência similar à tinta comercial. Os testes de lixiviação de cobre mostraram que os revestimentos à base de TC liberam cobre em água do mar artificial e, portanto, se mostraram eficientes nos testes de imersão. Estes revestimentos também apresentaram excelentes resultados nos testes de aderência realizados em substrato metálico. É possível concluir que os revestimentos à base de TC se mostraram como alternativa na proteção antiincrustante para aplicação em embarcações e estruturas marítimas. / This paper presents the development of a plant-based pigment from the Mimosa tree and cooper and its application in antifouling paints to protect ships and marine structures. All the obtained paints were compared to a commercial antifouling paint. The pigment called Copper Tannate (TC) has been properly characterized through infrared spectroscopy analysis, thermal analysis, analysis of the melting point and density, all the analysis were compared to the natural plant extract, the Tannin (TAM). After that, the pigment was added to paints formulations, which were properly processed, in order to obtain an antifouling coating. The antifouling behavior analysis (immersion test) showed a similar result when compared to a commercial antifouling paint. The analysis of copper leaching showed that the coatings containing TC released copper in artificial seawater and therefore presented great results in the immersion tests. These coatings also showed excellent results in adhesion tests performed on a metallic substrate. It was concluded that TC is an alternative to antifouling paints to be used in ships and metallic structures submerged in seawater.

Um grande desafio relacionado à química da resina poliéster carboxifuncional, para aplicação em tinta em pó, é conseguir um balanço adequado entre a sua massa molar, funcionalidade, viscosidade e temperatura de transição vítrea (Tg). Essas características devem permitir a aplicação da resina na produção de tinta em pó na qual seja possível a obtenção de boa estabilidade durante sua estocagem e ótimas propriedades mecânicas durante a sua vida útil. Nesta tese, desenvolveu-se a introdução de uma metodologia para a caracterização de resinas poliésteres carboxifuncionais para aplicação em tinta em pó, baseada em reometria capilar e calorimetria diferencial de varredura (DSC). Esta se diferencia daquela baseada em métodos usuais muito subjetivos, usados corriqueiramente no controle do processo de síntese destas resinas. Os resultados de DSC mostram que todas as resinas poliésteres carboxifuncionais sintetizadas neste trabalho são completamente amorfas, sendo a Tg um parâmetro sensível à modificação da composição da resina. A determinação da viscosidade de cisalhamento das resinas utilizando reômetro capilar em comparação a outras técnicas usuais, permite a obtenção de valores mais absolutos, independente da ordem de grandeza da massa molar e da funcionalidade da resina, demonstrando ser uma técnica simples, eficaz e de grande utilidade em relação às atualmente utilizadas. A utilização da técnica de DSC permitiu avaliar a cinética da reação de cura do sistema poliéster/triglicidilisocianurato (TGIC) através de métodos cinéticos isotérmicos e dinâmicos. Através do método isotérmico determinou-se o grau de conversão da reação para vários tempos de cura, e pelos métodos dinâmicos de Kissinger, Osawa e Meia Largura determinou-se a energia de ativação da cura.

O presente trabalho apresenta o estudo do desempenho de revestimentos antifouling obtidos a partir de tintas contendo polianilina ou derivados de polianilina aplicados sobre um substrato metálico e a comparação com tintas comerciais. As tintas foram processadas utilizando equipamento adequado visando a obtenção de produtos com qualidade equivalente aos disponíveis no mercado. Tanto a polianilina e seus derivados como as tintas contendo estes polímeros em sua formulação foram caracterizadas através de diferentes técnicas como espectroscopia de infravermelho, análise termogravimétrica, condutividade elétrica e microscopia eletrônica de varredura. Os revestimentos obtidos foram também avaliados através de ensaios de névoa salina, lixiviação e erosão. O desempenho antifouling dos revestimentos foi avaliado através de ensaios de imersão in situ tanto em ambiente marinho como em água doce. Algumas das tintas elaboradas contendo polianilina na sua formulação apresentaram resultados antiincrustantes similares ao da tinta comercial INTERMARINE (International). / Antifouling coatings were prepared with paints containing polyaniline (PAni) or its derivatives and evaluated by antifouling performance on metallic or polyvinyl chloride substrates. The paints were prepared in particular equipment in order to produce a paint with similar characteristics to those commercially available. The paints, the PAni and its derivatives were characterized with FT-IR spectrophotometry, thermogravimetric analysis, electrical conductivity and scanning electron microscopy. Beside that, the coatings were also characterized by salt spray test, leaching and erosion. The antifouling coatings performance was evaluated with immersion tests in marine environment or in fresh water. Some of the paints containing PAni showed antifouling performance similar to commercial antifouling paint.

Um grande desafio relacionado à química da resina poliéster carboxifuncional, para aplicação em tinta em pó, é conseguir um balanço adequado entre a sua massa molar, funcionalidade, viscosidade e temperatura de transição vítrea (Tg). Essas características devem permitir a aplicação da resina na produção de tinta em pó na qual seja possível a obtenção de boa estabilidade durante sua estocagem e ótimas propriedades mecânicas durante a sua vida útil. Nesta tese, desenvolveu-se a introdução de uma metodologia para a caracterização de resinas poliésteres carboxifuncionais para aplicação em tinta em pó, baseada em reometria capilar e calorimetria diferencial de varredura (DSC). Esta se diferencia daquela baseada em métodos usuais muito subjetivos, usados corriqueiramente no controle do processo de síntese destas resinas. Os resultados de DSC mostram que todas as resinas poliésteres carboxifuncionais sintetizadas neste trabalho são completamente amorfas, sendo a Tg um parâmetro sensível à modificação da composição da resina. A determinação da viscosidade de cisalhamento das resinas utilizando reômetro capilar em comparação a outras técnicas usuais, permite a obtenção de valores mais absolutos, independente da ordem de grandeza da massa molar e da funcionalidade da resina, demonstrando ser uma técnica simples, eficaz e de grande utilidade em relação às atualmente utilizadas. A utilização da técnica de DSC permitiu avaliar a cinética da reação de cura do sistema poliéster/triglicidilisocianurato (TGIC) através de métodos cinéticos isotérmicos e dinâmicos. Através do método isotérmico determinou-se o grau de conversão da reação para vários tempos de cura, e pelos métodos dinâmicos de Kissinger, Osawa e Meia Largura determinou-se a energia de ativação da cura.

Um dos fatores responsáveis pelo aquecimento da superfície terrestre é a absorção da radiação visível e infravermelha emitida pelo Sol. Os telhados das edificações são grandes absorvedores da radiação infravermelha provocando o aquecimento no interior das residências e causando desconforto aos moradores. Com o crescente desenvolvimento de cidades situadas em regiões quentes do planeta, ocorre um aumento do consumo de energia elétrica. Este aumento é provocado principalmente pela utilização de equipamentos de refrigeração, como por exemplo, ar condicionado doméstico. Para evitar o consumo excessivo de energia elétrica, é possível utilizar alguns revestimentos formulados com pigmentos especiais coloridos que são capazes de refletir a radiação infravermelha do espectro do infravermelho próximo. Para avaliar esse fenômeno, este trabalho de pesquisa teve o intuído de desenvolver tintas contendo pigmentos refletivos à radiação infravermelha, e também, realizar um estudo comparativo com as tintas disponíveis comercialmente às desenvolvidas na pesquisa. As tintas utilizadas nesta investigação foram processadas através de equipamentos adequados, visando à obtenção de produtos com qualidade superior as disponíveis no mercado. A resistência ao intemperismo dos revestimentos foi avaliada através de ensaios de envelhecimento acelerado, ensaio de intemperismo (weatherometer) e câmara de ultravioleta (UV) por um período de até 1000 horas. As propriedades refletivas foram avaliadas por espectrofotometria UV/VIS/NIR, câmera termográfica, determinação da cor e brilho e desempenho térmico por irradiação com uma lâmpada UV. Foi observado que as tintas produzidas no laboratório refletiram a radiação solar de uma forma mais satisfatória do que as tintas existentes no mercado. Desta forma é possível prever que a utilização de tintas com propriedades refletivas pode melhorar o conforto térmico dos moradores e diminuir os problemas decorrentes das quedas de energia elétrica. / One of the responsible factors for the warming of the earth's surface is the absorption of visible and infrared radiation emitted by the sun. The roofs of buildings are great absorbers of infrared radiation, generating heat inside homes and causing discomfort to residents. The development of cities located in warmer of regions cause increase electricity in consumption resulting in, among other factors, by the use of refrigeration equipment, such as domestic air conditioning. For avoid excessive consumption of electricity, it is possible to use some colored coatings formulated with special pigments that are able to reflect near-infrared radiation. To evaluate this phenomenon, this work aimed to develop paints containing pigments reflective of infrared radiation and to perform a comparative study with some paints available commercially. The paints used in this investigation were processed using appropriate equipment, in order to obtain products with comparable quality to the paints available in the market. The weather resistance of the coatings has been evaluated by accelerated aging tests, exposition on weatherometer and ultraviolet (UV) camera for a period of up to 1000 hours. The reflective properties have been evaluated by UV / VIS / NIR spectrophotometry, thermographic camera, determination of color and brightness and thermal performance by irradiation with a UV lamp. It was observed that the paints produced in the laboratory reflected solar radiation in a more satisfactory manner than the coatings existing on the market. It is inferred, therefore, that one can improve the thermal comfort of residents and reduce problems arising from falls of electricity using the paints with reflective properties.