Avaliação do desempenho anticorrosivo de um revestimento epóxi aplicado no aço galvanizado pré-tratado com silanos contendo inibidor de corrosão natural

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Matheus Orlandi Pessoa
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/62142
Resumo: O aço galvanizado é composto por camadas de zinco puro e liga de zinco que influenciam o comportamento de corrosão desse material. Os revestimentos de aço galvanizado são aplicados em estruturas em todo o mundo, proporcionando uma proteção que prolonga a vida útil do material, seja por meio de barreira ou por proteção catódica. No entanto, muitas vezes exigem tratamentos adicionais de superfície, como o cromo (VI), para conter a corrosão acelerada, especialmente em ambientes agressivos com alta umidade ou salinidade. Infelizmente, o uso do cromo (VI) é limitado devido à sua toxicidade para humanos e o impacto ambiental. Portanto, é essencial desenvolver alternativas ecológicas e resistentes à corrosão para substituir os inibidores de corrosão à base de cromato. Para tanto, estão sendo estudados os filmes de silanos organofuncionais que são moléculas híbridas que conferem boa resistência à corrosão. Os estudos indicam que a adição de inibidores verdes nas soluções de silano tende a aumentar o poder inibitório dos filmes. Após este pré-tratamento uma das formas mais utilizadas para proteger o metal é isolando-o do meio corrosivo, aplicando um revestimento de resina à base epóxi. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento de um revestimento à base de resina epóxi aplicado na superfície do aço galvanizado pré-tratado com um filme de silano obtido por Tetraetoxissilano (TEOS) com γ-glicidoxipropiltrimetoxisilano (GPTMS) modificado com o pó da casca de alho (Allium sativum L.) como inibidor de corrosão. Foi verificada a efetividade da ancoragem e mecanismo de adesão do revestimento orgânico à base de resina epóxi com as propriedades do pré-tratamento utilizado do filme híbrido de silano com inibidor de corrosão natural, pelo teste de aderência, pull-off. O desempenho anticorrosivo do revestimento foi avaliado por meio das técnicas de Espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e polarização potenciodinâmica em meio de NaCl 3,5% (m/v). Ademais, a avaliação das interfaces do substrato/revestimento e entre silano/epóxi foram realizadas pela técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os sistemas de pintura também foram analisados por ensaios de aderência (pull-off). Os resultados dos ensaios de impedância eletroquímica mostraram que as amostras com filme de silano modificado com extrato de alho tiveram melhor desempenho anticorrosivo do que as chapas que não apresentavam este pré-tratamento aplicado, ambas acopladas ao revestimento orgânico, o que beneficiou a ancoragem da tinta aplicada, já que não estava destacada, resultando na melhor execução anticorrosiva desse sistema.
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Portanto, é essencial desenvolver alternativas ecológicas e resistentes à corrosão para substituir os inibidores de corrosão à base de cromato. Para tanto, estão sendo estudados os filmes de silanos organofuncionais que são moléculas híbridas que conferem boa resistência à corrosão. Os estudos indicam que a adição de inibidores verdes nas soluções de silano tende a aumentar o poder inibitório dos filmes. Após este pré-tratamento uma das formas mais utilizadas para proteger o metal é isolando-o do meio corrosivo, aplicando um revestimento de resina à base epóxi. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento de um revestimento à base de resina epóxi aplicado na superfície do aço galvanizado pré-tratado com um filme de silano obtido por Tetraetoxissilano (TEOS) com γ-glicidoxipropiltrimetoxisilano (GPTMS) modificado com o pó da casca de alho (Allium sativum L.) como inibidor de corrosão. Foi verificada a efetividade da ancoragem e mecanismo de adesão do revestimento orgânico à base de resina epóxi com as propriedades do pré-tratamento utilizado do filme híbrido de silano com inibidor de corrosão natural, pelo teste de aderência, pull-off. O desempenho anticorrosivo do revestimento foi avaliado por meio das técnicas de Espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e polarização potenciodinâmica em meio de NaCl 3,5% (m/v). Ademais, a avaliação das interfaces do substrato/revestimento e entre silano/epóxi foram realizadas pela técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os sistemas de pintura também foram analisados por ensaios de aderência (pull-off). Os resultados dos ensaios de impedância eletroquímica mostraram que as amostras com filme de silano modificado com extrato de alho tiveram melhor desempenho anticorrosivo do que as chapas que não apresentavam este pré-tratamento aplicado, ambas acopladas ao revestimento orgânico, o que beneficiou a ancoragem da tinta aplicada, já que não estava destacada, resultando na melhor execução anticorrosiva desse sistema.Galvanized steel is formed by layers of pure zinc and zinc alloy which influence the corrosion behaviour of this material. Galvanized steel coatings are applied to structures all over the world, providing protection that extends the useful life of the material, either by means of a barrier or cathodic protection. However, they often require additional surface treatments, such as chromium (VI), to prevent accelerated corrosion, especially in aggressive environments with high humidity or salinity. Unfortunately, the use of chromium (VI) is limited due to its toxicity to humans and environmental impact. Therefore, it is essential to develop ecological and corrosion-resistant alternatives to replace chromate-based corrosion inhibitors. For this purpose, organofunctional silane films are being studied, which are hybrid molecules that provide good corrosion resistance. Studies indicate that the addition of green inhibitors to silane solutions tends to increase the inhibitory effect of the films. After this pre-treatment, one of the most widely used ways of protecting the metal is to isolate it from the corrosive environment by applying an epoxy-based resin coating over it. In this context, this work aims to evaluate the behavior of an epoxy resin-based coating applied to the surface of galvanized steel pretreated with a silane film obtained by Tetraethoxysilane (TEOS) with γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS) modified with garlic peel powder (Allium sativum L.) as a corrosion inhibitor. The anchoring effectiveness and adhesion mechanism of the organic coating based on epoxy resin was verified with the properties of the pretreatment used of the silane hybrid film with natural corrosion inhibitor. The anticorrosive performance of the coating was evaluated using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and potentiodynamic polarization in NaCl 3.5 wt.%. In addition, the substrate/coating and silane/epoxy interfaces were evaluated using scanning electron microscopy (SEM). The paint systems were also examined using pull-off tests. The results of the electrochemical impedance tests showed that the samples with the silane film modified with garlic extract had a better anticorrosive performance than the plates that did not have this pre-treatment applied, both coupled to the organic coating, which benefited the anchoring of the paint applied, resulting in the best anticorrosive performance of this system.FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICAEngenharia químicaAço galvanizadoSilanoAlhoPolímerosCorrosãoAço galvanizadoEpóxiFilme de silanoInibidor naturalCasca de alhoAvaliação do desempenho anticorrosivo de um revestimento epóxi aplicado no aço galvanizado pré-tratado com silanos contendo inibidor de corrosão naturalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALAvaliação do desempenho anticorrosivo de um revestimento epóxi aplicado no aço galvanizado pré-tratado com silanos contendo .pdfAvaliação do desempenho anticorrosivo de um revestimento epóxi aplicado no aço galvanizado pré-tratado com silanos contendo .pdfapplication/pdf2759623https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/62142/3/Avalia%c3%a7%c3%a3o%20do%20desempenho%20anticorrosivo%20de%20um%20revestimento%20ep%c3%b3xi%20aplicado%20no%20a%c3%a7o%20galvanizado%20pr%c3%a9-tratado%20com%20silanos%20contendo%20.pdf2fa9b479c50d264bcdf6731fe3e08c86MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/62142/2/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD521843/621422024-04-30 13:23:41.791oai:repositorio.ufmg.br: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ório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2024-04-30T16:23:41Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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