ESTUDO DA EFICIÊNCIA DA PROTEÇÃO CONTRA A CORROSÃO EM AÇO AISI 1020 UTILIZANDO REVESTIMENTO ANTICORROSIVO ADITIVADO COM NANOCONTENTORES CONTENDO INIBIDORES DE CORROSÃO

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Materiais

Autores

Santos, L.H.F.P. (INSTITUTOS LACTEC) ; Berton, M.A.C. (INSTITUTOS SENAI DE INOVAÇÃO EM ELETROQUÍMICA) ; Marino, C.E. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANA) ; Ferreira, M.G.S. (UNIVERSIADE DE AVEIRO)

Resumo

Novas pesquisas em revestimentos anticorrosivos vêm sendo desenvolvidas ao longo dos últimos anos, principalmente no estudo da resistência a corrosão sobre o aço AISI 1020, uma das principais ligas utilizadas na indústria. O presente trabalho estuda a incorporação, a um revestimento orgânico comercial, de nanocontentores HDL (Hidróxidos Duplos Lamelares) estimulo responsivos, contendo em seu interior inibidores anticorrosivos NO2- e NO3-. Os revestimentos e HDL´s foram caracterizados pelas técnicas de MO, DWS,FTIR e MET. As caracterizações eletroquímicas de Potencial de Circuito Aberto e Espectroscopia de Impedância Eletroquímica mostraram valores superiores quando utilizado os inibidores de corrosão, podendo estes serem os precursores para uma nova classe de revestimentos inteligentes.

Palavras chaves

nanocontentores; corrosão ; impedância eletroquímica

Introdução

O aço e suas ligas estão amplamente inseridos em nosso dia-a-dia. Dentre todos os metais, o ferro é o elemento mais abundante na Terra, sendo ele o principal componente do aço (CHIAVERINI, 1996). Um exemplo de liga de aço largamente utilizado na indústria e na construção civil é o AISI 1020, que apresenta boa soldabilidade e usinabilidade, boas propriedades mecânicas e uma ótima relação custo benefício. Porém, sua resistência a corrosão é ainda insuficiente (CHIAVERINI, 1996). A corrosão é a deterioração de um material por ação química ou eletroquímica do meio ambiente associada ou não a esforços mecânicos. A corrosão é um assunto de grande importância para economia de um país, estimando-se o custo total da ordem de 4% do PIB de um país industrializado (GERHARDUS H. KOCH; BRONGERS,2002). Atualmente, um dos métodos protetivos mais utilizados é o de revestimentos orgânicos. Entretanto, a utilização desses está sujeita a presença de defeitos devido a danos físico-químicos. Neste contexto, muitos estudos inovadores vêm sendo realizados com a intenção de superar as limitações do uso das tintas e aumentar a durabilidade da proteção anticorrosiva, desenvolvendo uma proteção ativa e contínua, a qual chamamos de revestimentos inteligentes (BLAISZIK et al.,2010). O estudo de uso de nanocontetores hidróxidos duplos lamelares (HDL) em revestimentos orgânicos tem sido utilizados para proteção de substrato base alumínio (FERREIRA, M.G.S,2012) e muito pouco sobre aço. Este trabalho tem como objetivo avaliar a eficiência na proteção anticorrosiva do aço carbono AISI 1020 incorporando nanoreservatórios contendo inibidores de corrosão NO2 e No3 em um revestimento de resina epoxídica base solvente através de testes normatizados e técnicas eletroquímicas.

Material e métodos

Materiais: *O substrato utilizado para elaboração dos corpos de prova foi o aço AISI 1020 nas dimensões 100 mm X 150 mm X 4 mm. *O revestimento utilizado para o trabalho foi o Lackpoxi N 2630, fornecido pela WEG tintas. *Hidróxidos Duplos Lamelares (HDL´s) constituídos por composto de azotos de NOx identificados como ADDPRIME ACMS 1.14. *Pistola de aplicação convencional Devilbiss. Métodos físico e eletroquímicos: *Infra Vermelho com Transformada de Fourier *Microscopia eletrônica de Transmissão *Microscopia Optica *Potencial de Circuito Aberto *Espectroscopia de Impedância Eletroquímica

Resultado e discussão

Banda (cm-1) Grupo funcional 3370 Ʋ grupos O-H associado (resultante da associação entre cadeias/lamelas) 1633 Ʋ grupos –OH (água adsorvida) 1357 Ʋ grupos –NO3 1239 C-N de aril-alquil-amina 713,541 e 420 Ʋ ligação Zn-OH ou Al-OH Ʋ = estiramento δ = deformação OCP x EIC Período (dias) OCP antes da EIE (V) 0 -0,534 5 -0,594 20 -0,603 50 -0,600 Após testes preliminares de OCP, observou-se que o mesmo estabilizou após 20 dias da exposição da película em solução salina 3,5 %. Testes ainda estão em andamento para verificar a capacidade de aumento da resistência a corrosão do revestimento aditivado com nanocontentores HDL contendo inibidores de corrosão.

O espectro dos nanocontentores ADDPRIME ACMS 1.14, com atribuição das bandas destacadas.

Conclusões

A espectroscopia de infravermelho confirmou a presença de especies NO2- e NO3- na amostra de nanocontentor. A partir do 20º dia observou-se a estabilização do OCP. Estudos devem ser concluídos para validar a eficácia dos nanocontentores adicionados ao revestimento comercial.

Agradecimentos

Institutos Lactec Instituto Senai de Inovação em Eletroquímica Universidade Federal do Paraná Universidade de Aveiro Weg Tintas Smallmatek Materials

Referências

BLAISZIK, B. J. et al. Self-Healing Polymers and Composites. Annual Reviews: Palo Alto, v. 40, p. 179–211, 2010.
CHIAVERINI, V. AÇOS E FERROS FUNDIDOS. 7 ed ed. SÃO PAULO: [s.n.].
FERREIRA, M. G.S, ZHELUDKEVICH, M.L.,“Smart” coatings for active corrosion protection based on multi-functional micro and nanocontainers,CICECO, DEMaC, University of Aveiro, Aveiro, 3810-193, Portuga,2012.
GERHARDUS H. KOCH, M. P. H.; BRONGERS, Corrosion costs and preventive strategies in the United States. Summary, p. 1–12, 2002.