Investigação das propriedades físicas e mecânicas de peças em compósitos utilizando gel coat e tinta poliéster

Abstract

O gel coat é um revestimento externo utilizado para proteção e acabamento superficial de peças e moldes fabricados em estaleiros de produção de embarcações de recreio. Sendo a camada mais externa do barco, está diretamente exposta às intempéries, ação da água, sol e outros. É composto por pigmentos, cargas e aditivos em resina poliéster, éster-vinílica ou epóxi. O gel coat é muito utilizado no setor náutico por apresentar alta resistência aos processos corrosivos além de excelente brilho e acabamento. Aplicado diretamente no molde, é comumente empregado na cor branca, contudo, o gel coat pode ser fabricado em diversas cores, permitindo que este também seja usado como revestimento estético diferenciado nas pinturas de casco, costado e outras peças. Outro tipo de pintura de acabamento utilizada na fabricação de embarcações de recreio é a pintura com tinta poliéster. Essa tinta é aplicada diretamente na peça desmoldada e requer uma preparação do substrato previamente à aplicação da tinta. Possui excelente qualidade superficial e possibilidade de acabamentos metálicos e perolizados, sendo por isso, escolhido por alguns estaleiros como método de pintura. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o acabamento de peças em compósitos utilizando gel coat e tinta poliéster, bem como caracterizá-las através de ensaios mecânicos, como dureza Barcol e Shore-D, análise de absorção de água, molhabilidade e inspeção visual. Foi observado também a influência da variação da quantidade de iniciador de reação, também conhecido como catalisador, e dos agentes desmoldantes no acabamento das peças e nas propriedades do compósito. Ensaios laboratoriais com corpos de provas foram realizados e de acordo com as normas vigentes, como a norma ASTM 2230 e ASMT D2583. Todo o processo de fabricação das amostras seguiu os procedimentos de construção do estaleiro Schaefer Yachts, estaleiro de produção de embarcações de recreio localizado em Florianópolis, SC, local de aplicação do estudo em questão. Uma análise de custos também foi elaborada para avaliar o melhor custo-benefício entre os métodos de pintura estudados. Os resultados demonstraram que, dado o grau de cura do gel coat, frente à secagem da tinta poliéster, resultou em um revestimento com melhores propriedades de dureza, menor absorção de água, maior ângulo de incidência de gota no ensaio de molhabilidade e um custo bastante reduzido em comparação com o processo de pintura com tinta poliéster. Dessa forma, fica claro que o gel coat possui grande potencial para ser utilizado com outras cores em pinturas estéticas aplicadas à indústria náutica.

Gel coat is an external coating used for protection and surface finishing of molded parts and molds manufactured in shipyards of recreational boats. Being the outermost layer of a boat, it is directly exposed to the action of weathering, water, sun and others. It is composed of pigments, fillers and additives in a polyester, vinyl ester or epoxy resin. The gel coat is often used in the nautical industry because its high resistance to corrosive process besides excellent gloss and finish. When applied directly to the mold, it is commonly used in white color, however, the gel coat can be manufactured in several colors, allowing it also to be used as a different aesthetic coating on the hull, topsides and other parts. Another type of finishing paint used in the manufacture of crafts is painting with polyester paint. This paint is applied directly onto the molded part and requires preparation of the substrate prior to the application of the paint. It has excellent surface quality and possibility of metallic and pearlescent finishes, being therefore chosen by some shipyards as a painting method. In this context, the objective of this work was to evaluate the finishing of molded parts manufactured in composites using gel coat and polyester paint, as well as to characterize them through mechanical tests such as Barcol and Shore-D hardness, water absorption analysis, wettability and visual inspection. It was also observed the influence of the variation of the amount of reaction initiator, also known as catalyst, and of the release agents on the finish of the molded parts and on the properties of the composite. Laboratory tests with samples were performed and in accordance with current standards, such as ASTM 2230 and ASMT D2583. The entire process of manufacturing the samples followed the procedures for construction of boats on Schaefer Yachts shipyard, a recreational boat shipyard located in Florianópolis, SC, Brazil, where the study was applied. A cost analysis was also developed to evaluate the best cost-benefit among the painting methods studied. The results showed that, due to the degree of curing of the gel coat against the drying process of the polyester paint resulted in a coating with better hardness properties, lower water absorption, higher drop angle in the wettability test and a reasonable cost compared to the polyester paint process. Thus, it is clear that the gel coat has great potential to be used with other colors in aesthetic paintings applied to the nautical industry.