Application of marble residue as a mineral filler in soil-based paints and as an active pigment for the manufacture of economical paints

Produzir tintas com resíduos e com solos é uma maneira eficiente de contribuir para o desenvolvimento sustentável e de reduzir custos no acabamento e proteção das construções. Apesar dos inúmeros estudos relacionados às tintas à base de solo, ainda persistem algumas limitações técnicas que precisam ser superadas. Além disso, não foram encontradas na literatura pesquisas sobre o emprego do resíduo de mármore como pigmento ativo ou inerte na produção de tintas, embora esse resíduo apresente diversas propriedades e constituintes básicos pertinentes. Assim, o presente trabalho teve como objetivos avaliar se a utilização do resíduo de mármore como pigmento ativo em tintas imobiliárias possibilita o desenvolvimento de um produto que atenda às especificações normativas e se o desempenho das tintas produzidas à base de solos pode ser melhorado com a incorporação do resíduo de mármore como carga mineral. As amostras foram formuladas com base no planejamento de misturas em rede simplex, tendo como componentes: pigmento de resíduo de mármore (PRM), pigmento de solo (PS) e resina de poliacetato de vinila (PVA). A quantidade de água variou em função da faixa de viscosidade ideal para aplicação da tinta. As formulações foram analisadas quanto ao poder de cobertura (PC), resistência à abrasão (RA), ataque microbiológico e resistência ao intemperismo. Os resultados mostraram que, para as tintas produzidas com o PRM como pigmento ativo, o desempenho prescrito pela ABNT NBR 15079:2011 foi alcançado a partir de um percentual de 30% de resina em solução. Além disso, a adição do PRM às tintas à base de PS proporcionou um filme com maior PC e, aliado à elevação do teor de resina, aumentou a RA das amostras. Cinco formulações atenderam as especificações normativas de desempenho de PC e de RA simultaneamente. Os percentuais em massa foram os seguintes: 0,3 PVA e 0,7 PRM; e 0,4 PVA e 0,6 PRM, com PRM como pigmento único; 0,25 PVA, 0,175 PSA e 0,575 PRM; e 0,35 PVA, 0,175 PSA e 0,475 PRM, de PSA e PRM; e 0,25 PVA, 0,175 PSV e 0,575 PRM, de PSV e PRM. O ensaio de resistência ao intemperismo demonstrou que acréscimos de PRM na formulação das tintas contribuíram para o aumento da durabilidade da pintura e maior estabilidade fotolítica. Assim, os resultados obtidos indicam que o resíduo de mármore, como pigmento ativo ou carga mineral, é uma alternativa promissora para fabricação de tintas imobiliárias.Producing paint with residue and soil is an efficient way to contribute to the sustainable development and to reduce costs with building finish and protection. Although many studies related to paint made from soil are available, there still are some technical limitations that need to be overcome. Moreover, we have not found in the literature researches regarding the use of marble residue as an active or inert pigment on paint production, although this residue has diverse properties and basic constituent parts that are pertinent. Therefore, the aim only of this study was to evaluate if the use of marble residues as an active pigment in paints enables the development of a product that attends the normative specifications and if the performance of paints made of soil can be improved with the incorporation of marble residue as mineral filler. The samples were formulated based on the mixture planning in simplex network, with the following components: marble residue pigment (PRM), soil pigment (PS) and polyvinyl acetate resin (PVA). The amount of water varied according to the ideal viscosity for the paint application. The formulations were analyzed in terms of hiding power (PC), abrasion resistance, microbiological attack and weathering resistance. The results pointed that for the paints produced with PRM as an active pigment, the prescribed performance of the ABNT NBR 15079:2011 was reached from a percentage of 30% of resin in the solution. Moreover, the addition of PRM on paints made from soil pigment provided a film with higher PC and, combined with the elevation of resin content, the RA of the samples were also higher. Five formulations attended the normative specifications of PC and RA developments simultaneously. The percentages by mass were: 0.3 PVA and 0.7 PRM; and 0.4 PVA and 0.6 PRM, with PRM as the single pigment; 0.25 PVA, 0.175 PSA and 0.575 PRM; and 0.35 PVA, 0.175 PSA and 0.475 PRM, of PSA and PRM; and 0.25 PVA, 0.175 PSV and 0.575 PRM, of PSV and PRM. The test of weathering resistance demonstrated that adding PRM to the paint formulations contribute to a higher durability of the paint and greater photolytic stability. Therefore, the results of this study indicate that marble residue, as an active pigment or mineral filler, is a promising alternative for paint manufacture