BRPI0600814B1 - composição destinada a ser aplicada em aços para proteção de suas superfícies contra corrosão e processo de preparação da mesma - Google Patents
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Abstract
composição destinada a ser aplicada em aços para proteção de suas superfícies contra corrosão e processo para preparação da mesma a invenção trata de uma composição destinada a proteger aços contra corrosão pela utilização da própria ferrugem do aço como elemento passivador, a ferrugem sendo retirada do aço e/ou sendo preparada sinteticamente e aglutinada com uma resina, podendo esta última conter ou não como material promotor de condutividade elétrica um polímero intrinsecamente condutor (icp), neste caso a polianilina em sua forma condutora (sal de esmeraldina) ou não condutora (base de esmeraldina), além de carga (s) e de um óleo dispersante.
Description
COMPOSIÇÃO DESTINADA A SER APLICADA EM AÇOS PARA PROTEÇÃO DE SUAS SUPERFÍCIES CONTRA CORROSÃO E^ROCESSO DE PREPARAÇÃO DA MESMA” Campo Técnico O presente invento concerne uma composição de revestimento para superfícies de ferro e suas ligas que poderá ser aplicada tanto pelos métodos convencionais de pintura como, por exemplo, pincel e/ou pistola -como por eletroforese. Técnicas Anteriores A corrosão atmosférica do ferro e de suas ligas pode ser diminuída, e até mesmo completamente suprimida, pela utilização de certos revestimentos como niquelagem, cromagem, revestimentos orgânicos, e mais comumente por tintas e vernizes.
Nesta última técnica, a superfície é preparada, jateada e em seguida recoberta por materiais do tipo “primer” e por último, por uma tinta de recobrimento pigmentada com uma determinada cor. A durabilidade de uma tinta é função da natureza das substâncias empregadas em sua formulação bem como pelas condições ambientais e pelo método de aplicação.
No entanto, é geralmente aceito que uma tinta é um material que confere ao aço um elevado potencial eletroquímico, isto é, valores anódicos, os quais asseguram uma perfeita “passivação da superfície”. No caso de tintas ricas em zinco, o mecanismo é oposto, isto é, com o pigmento de zinco, a superfície d o metal adquire valores catódicos que asseguram uma perfeita “imunidade” do metal.
Por seu turno, a oxidação do ferro em atmosferas urbano-industriais, marinhas ou rurais determina ao metal valores intermediários de potencial, ou seja, a “ferrugem” formada espontaneamente sobre a superfície do metal não é, em geral, perfeitamente passivante.
Uma exceção notável é o caso dos aços de baixo carbono da família ASTM-A242, os assim denominados “aços patináveis”, que se recobrem de uma “ferrugem protetora” em meios onde não existem os íons cloretos. 0 escopo da presente invenção é a utilização de revestimentos que mantém a superfície do metal num potencial similar ao potencial espontâneo que o metal adquire no meio onde está situado, permitindo ao mesmo uma proteção contra a corrosão atmosférica.
Assim sendo, em atmosferas marinhas, nas quais o potencial de eletrodo do aço enferrujado se situa na faixa de -300 a -100 milivolts em relação ao eletrodo de calomelano saturado, pode-se recobrir a superfície com uma suspensão pigmentaria de magnetita Fe3Ü4, a qual se adiciona uma resina como veículo podendo nesta ser adicionada ou não como material promotor de condutividade elétrica um polímero intrinsecamente condutor (ICP), a Polianilina, em sua formulação de modo a conferir ao metal potenciais dentro desta faixa.
De forma análoga em atmosferas urbanas e/ou industriais, nas quais o potencial de eletrodo do aço enferrujado se situa na faixa de -100 a -50 milivolts em relação ao eletrodo de calomelano, pode-se recobrir a superfície com uma suspensão pigmentaria de goethita, α-FeOOH a qual igualmente se adiciona uma resina como veículo, podendo nesta ser adicionada ou não como material promotor de condutividade elétrica um polímero intrinsecamente condutor (ICP), a Polianilina, em sua formulação de modo a conferir ao metal potenciais dentro desta faixa.
Tal metodologia difere integralmente das normalmente empregadas pelos sistemas de pintura tradicionais em que, após a limpeza da superfície, se aplicam sucessivamente uma camada de “prímer" de alto valor de potencial de eletrodo e várias demãos de acabamento perfazendo assim, uma barreira que isola a superfície do ambiente agressivo. O presente invento é inovador basicamente no que concerne á formulação de uma tinta: aqui o princípio é o de se iniciar com a determinação da ferrugem naturalmente formada pela natureza; em seguida, no caso em que a quantidade de ferrugem formada seja suficiente, recolhe-se a da superfície enferrujada e, após sua identificação e moagem, adiciona-se resina como veículo, podendo nesta ser adicionada ou não como material promotor de condutividade elétrica um polímero intrinsecamente condutor (ICP), a Polianilina, em sua formulação, cujo estado condutor ou não dependerá das finalidades a que se destina o revestimento. A polianilina a ser utilizada junto à ferrugem protetora, quando for empregada a forma condutora, deverá o sal de esmeraldina, porém quando houver necessidade de utílizá-ia em sua forma não condutora será utilizada a base de esmeraldina. O sal de esmeraldina constitui a forma protonada da polianilina, onde é alcançado o mais alto valor de condutivídade elétrica. A protonação da polianilina é obtida por via química com o emprego de ácidos sulfônicos, tais como: ácido dodecil benzeno sulfônico, ácido canfor sulfônico, ácido p-tolueno sulfônico e ácido naftaleno sulfônico ou através do emprego de ácidos fosfônicos. O agente protonante empregado para obtenção do sal de esmeraldina deverá ser preferencialmente o ácido dodecil benzeno sulfônico (DBSA). A inclusão da polianilina poderá ser feita de duas formas, a saber: a primeira a partir da mistura mecânica à resina durante o processo de fabricação da tinta, a segunda a partir da pré-adiçâo da polianilina à resina antes da fabricação da tinta, ou seja, através da síntese “in situ” da polianilina na presença da resina.
Em caso de não haver uma quantidade de ferrugem suficiente para ser recolhida, fabricar-se-á, então sinteticamente o(s) oxido(s) formado(s) peta natureza e passar-se-á ás operações acima referidas de moagem, adição do veículo e aditivos.
Como acima mencionado, os problemas principais causados pela aplicação dos tradicionais sistemas de pinturas são de natureza eletroquímica. Com efeito, o ferro, material pouco nobre - portanto sujeito a oxidar-se espontaneamente - é recoberto por uma substância nobre - a tinta - que não altera suas propriedades com a exposição no ambiente; basta, no entanto, qualquer ação mecânica, como por exemplo, um risco na superfície pintada, para que o substrato metálico se oxide e produza ferrugem a qual, por expansão, deteriorará a pintura aplicada. A presente invenção elimina este problema, pois o revestimento aplicado, sendo da mesma natureza da ferrugem que se formará espontaneamente, diminuirá a diferença de potencial eletroquímico existente, entre a ferrugem e a superfície do metal, diminuindo assim drasticamente a velocidade de corrosão. O processo é baseado essenciaimente na fórmula de POURBAIX, (E-Eo).i > 0, onde E é o potencial eletroquímico que uma determinada superfície adquire ao ser exposto num determinado eletrólito e E0é o potencial eletrolítico de equilíbrio calculado pelos valores das energias livres dos corpos presentes no sistema. A diferença (E-Eo) é denominada de “sobretensão” e i é a intensidade de corrente que se origina desta diferença de potencial. A corrosão de um metal é portanto acompanhada da liberação de uma "corrente”, que pela lei de Faraday, corresponde a uma determinada perda de massa. Assim, no caso do ferro, uma corrente de 1 miliampere corresponde a 9, 1 g de ferro dissolvido.
Baseado, portanto, na fórmula acima o processo visa recobrir a superfície do ferro (aço) com um óxido que, em ambiente específico diminua sensivelmente o valor da sobretensão (E-Eo) acarretando assim uma respectiva redução na corrente í e, por conseqüência, na taxa da corrosão.
Para tal redução do valor da sobretensão e consequente redução da corrente i é importante que o veiculo aglomerante, a resina, permita um caminho elétrico entre a matriz da dispersão pigmentaria e a superfície metálica, o aço, de forma a manter por toda a sua superfície um “equipotenciar idêntico a da ferrugem espontaneamente formada sobre este. Partindo desta premissa optou-se pela adição de um material polimérico intrinsecamente condutor (ICP) a Polianilina, que fosse solúvel no veículo aglomerante, a resina, e que pudesse propiciar a esta a propriedade de condutividade elétrica, características dos metais.
Desta forma os potências de eletrodo das superfícies recobertas com estas tintas convergem mais rapidamente para os valores encontrados para os potências de eletrodo enferrujado, que o metal adquire quando exposto em sua atmosfera de trabalho, seja ela marinha ou urbana e/ou industrial. A tabela abaixo indica os principais óxidos encontrados em atmosferas urbanas, marinhas e rurais, bem como os valores de potencial de eletrodo medidos.
FABRICAÇÃO DOS ÓXIDOS CONSTITUINTES DA FERRUGEM
Os principais óxidos encontrados nas ferrugens são: 1) Fe304 (magnetita), 2) α-FeOOH (goethita), 3) β-FeOOH (akaganeita, 4) γ-FeOOH (lepidocrocita)) e 5) Matéria amorfa.
Fe304 e y-FeOOH são encontrados praticamente todas as ferrugens; α-FeOOH é tipicamente um produto de ferrugens bem consolidadas em atmosferas urbano/industrial; β-FeOOH é típica de corrosão marinha. OBTENÇÃO DE Fe.Oa A magnetita é obtida pela mistura de FeS04 e Fe2(S04)3, acidificada com H2SO41 N até pH= 2,0. A experiência é conduzida ao abrigo de oxigênio; em seguida alcaliniza-se a solução até pH= 10,0 com NaOH 1N. OBTENÇÃO DE g-FeOOH α-FeOOH é obtida por oxidação lenta de uma solução de hidróxido ferroso, Fe(OH)2, livre de oxigênio. O Fe(OH)2 por sua vez, é obtido pela mistura de FeSÜ4e NaOH. A oxidação de Fe(OH)2 em α-FeOOH é obtida por oxigenação da suspensão. Ao fina! da oxidação a solução de Fe(OH)2 é filtrada e 0 resíduo é secado em estufa, OBTENÇÃO DE v-FeOOH 0 processo de obtenção de γ-FeOOH é realizado da mesma forma que na obtenção de α-FeOOH, com a notável diferença de se aumentar consideravelmente a oxigenação na última etapa de oxidação da suspensão de FE(0h% OBTENÇÃO DE B-FeOOH β-FeOOH pode ser obtida por simples hidrólise de FeCl3 em solução e posterior secagem.
OBTENÇÃO DE MATÉRIA AMQRFA
Parte-se da goethita, α-FeOOH, como descrita acima, com a diferença de se reduzir drasticamente a oxigenação na última etapa da oxigenação do Fe(OH)2.
Uma vez obtidos estes óxidos e escolhido um deles ou uma mistura dos mesmos identicado(s) com a ferrugem naturalmente encontrada, passa-se à operação seguinte de moagem até à granulometria superior ou igual a 150 mesh, seguida da mistura com a resina apropriada contendo ou não o polímero intrinsecamente condutor (ICP), a Polianilina. Um exemplo típico de uma mistura é dado na tabela a seguir: (composição em peso).
Para melhor desempenho do revestimento é feita a passagem da mistura acima em moinho apropriado com a finalidade de homogeneizá-la e dar uma consistência compatível com a tinta.
Faixas típicas de concentração em peso do materiaf ferruginoso são: de 45 a 60 %; de 35 a 45 % de resina; 2 a 10 % de Polianilína; 2 a 5 % de carga e 0,5 a 2% de um óleo dispersante.
Reivindicações
Claims (13)
1. COMPOSIÇÃO DESTINADA A SER APLICADA EM AÇOS PARA PROTEÇÃO DE SUAS SUPERFÍCIES CONTRA CORROSÃO, caracterizada pelo fato de compreender 45 a 60 % em peso de uma ferrugem que é a própria ferrugem natural do aço ou uma ferrugem sintética mente preparada com a mesma composição química da referida ferrugem natural, 35 a 45 % em peso de um aglutinante, 2 a 10 % de Polianilina, 2 a 5% de carga, e 0,5 a 2 % de óleo dispersante.
2. COMPOSIÇÃO de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que, em uma atmosfera urbana e/ou industrial, a ferrugem é composta preferercíalmente de magnetíta (FesOí), lepidocrocita (y-FeOOH) e goethita (a-FeOOH).
3. COMPOSIÇÃO de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que, em atmosfera marinha, a ferrugem é composta preferencialmente de magnetita {Fea04), akaganeitita (β-FeOOH), goethita ((α-FeOOH) e lepidicrocita (y-FeOOFI).
4. COMPOSIÇÃO de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que, em atmosfera rural, a ferrugem é composta preferencialmente de magnetita (Fea O4).
5. COMPOSIÇÃO de acordo com as reivindicações 2, 3 ou 4, caracterizada pelo fato de que a ferrugem compreende material amorfo.
6. PROCESSO para a preparação de uma composição, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato da ferrugem natural do aço ser removida através de um procedimento mecânico e da aglutinação da ferrugem ocorrer com a adição de uma resina aglutinante adequada, onde é adicionada, a polianilina, adicionando um agente de enchimento e de um óleo dispersante para dar fluidez à composição, em que a quantidade de ferrugem na composição, pode ser totalmente ou parcialmente constituída por um material sintético que tem a mesma composição básica da ferrugem natural do aço,
7. PROCESSO de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que, o material sintético inclui magnetita obtida pela mistura de FeSÜ4 e Fea (S04)3, acidificando com H2SO4 1 N a até 0 pH= 2,0, ao abrigo do oxigênio; alcalinizando-se em seguida a solução até o pH= 10c com Na OH 1 M.
8. PROCESSO de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que, o material sintético inclui goethita (α-FeOOH} obtida por oxidação lenta de uma solução de hidróxido de terroso Fe(OH)2, livre de- oxigênio,■ sendo o Fe{OH)2 , por sua vez, obtido pela mistura de FeS04 e NaOH, a oxidação de Fe(OH)2 é filtrada e o resíduo é secado em estufa.
9. PROCESSO de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que para a obtenção de lepidicrocita (y-FeOOH) a oxigenação na última etapa de oxidação da suspensão de Fe(OH)2 é aumentada consideravelmente.
10. PROCESSO de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o material sintético inclui akaganeitita (β-FeOOH) obtida por hidrólise de FeCb em solução e posterior secagem.
11. PROCESSO de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que para obtenção de matéria amorfa, reduz-se drasticamente a oxigenação na última etapa de oxidação da suspensão de Fe(OH)2.
12. PROCESSO de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a composição é passada em um moinho, até uma granulometria superior ou igual a 150 mesh, antes da mistura com a resina.
13. PROCESSO de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a composição molda e misturada é passada em outro moinho para homogeneização.
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| US5824371A (en) * | 1995-02-03 | 1998-10-20 | Ohio State University Research Foundation | Corrosion resistant metal article coated with emeraldine base polyaniline |
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| JP3962220B2 (ja) * | 2001-05-07 | 2007-08-22 | テック大洋工業株式会社 | 塗料組成物およびこれを利用する耐候性鋼材の防食方法 |
| US7713445B2 (en) * | 2002-04-20 | 2010-05-11 | Chemetall Gmbh | Mixture for applying a non-corrosive, thin polymer coating which can be shaped in a low-abrasive manner, and method for producing the same |
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| US7399397B2 (en) * | 2004-05-10 | 2008-07-15 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Process for the production of coated substrates |
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