Avaliação do efeito da incorporação de derivados de grafeno nas propriedades eletroquímicas de resina poliuretânica a base de água visando o desenvolvimento de tintas
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Tipo
Dissertação
Data de publicação
2024-08-23
Periódico
Citações (Scopus)
Autores
Fernandes, Rafael Ferreira
Orientador
Silva, Cecilia de Carvalho Castro e
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Membros da banca
Maroneze, Camila Marchetti
Vargas, Isabella Marini
Vargas, Isabella Marini
Programa
Engenharia de Materiais e Nanotecnologia
Resumo
A corrosão é um processo eletroquímico em que um metal é deteriorado
naturalmente com o tempo e exposição ao ambiente. Este fenômeno é
responsável por grande impacto na economia global, e além de degradar a
fisionomia do material, também compromete suas propriedades, causando risco
a segurança de construções. Dentre diversas formas a se evitar a corrosão,
destaca-se o uso de revestimentos, estes são economicamente mais viáveis e
de fácil aplicação. A produção de tintas cada vez mais resistentes, duráveis, com
propriedades anticorrosivas e procurando estar de acordo com os princípios da
Química Verde, atualmente é um desafio emergente e uma demanda do
mercado. Assim, o presente trabalho tem por objetivo avaliar o efeito da inserção
de nanomateriais de carbono, como óxido de grafeno (GO) e óxido de grafeno
reduzido (rGO) na matriz polimérica de resinas poliuretanas a base de água (do
inglês WPU, waterbone polyurethane), visando o desenvolvimento de tintas com
propriedades anticorrosivas para recobrimento de superfícies metálicas.
Inicialmente foi otimizado o processo de dispersão dos derivados de grafeno na
resina de WPU, onde foram avaliadas as seguintes concentrações WPU-GO
0,013%(m/m), WPU-GO-EDA 0,013%(m/m), WPU-rGO 0,064%(m/m), WPU-GO
0,13%(m/m) e WPU-GO 1,28%(m/m). Em seguida, as suspensões obtidas foram
analisadas por técnicas espectroscópicas como, espectroscopia Raman e
Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier. Para averiguar o
potencial de proteção à corrosão das placas metálicas, pela aplicação das tintas
desenvolvidas, foram realizados ensaios de curvas de polarização
hidrodinâmica. Foi avaliado o efeito da etilenodiamina (EDA) na resina WPU
modificada com 0,013% (m/m) de GO para melhorar a dispersabilidade na matriz
polimérica, onde obteve-se um ótimo comportamento de resistência a corrosão,
em solução 3,5% (m/v) em NaCl, atingindo-se baixíssimos valores de densidade
de corrente, da ordem de 10-9 A cm-2 e potenciais de corrosão de -0.118 V,
próximos de 0 V. A combinação do elevado tamanho lateral das folhas de GO e
a funcionalização com EDA promoveu uma interação eficiente entre a matriz
polimérica e os grupos funcionais do GO, resultando em uma resposta
eletroquímica favorável para a proteção anticorrosiva.
Descrição
Palavras-chave
proteção a corrosão , tintas , derivados de grafeno , WPU