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Title in Portuguese: Estudo da resistência à corrosão de superfícies metálicas recobertas com revestimento à base de lignina
Author: Diógenes, Otilio Braulio Freire
Advisor(s): Araújo, Walney Silva
Keywords: Ciência dos materiais
Lignina
Embalagens metálicas - Fabricação
Revestimentos
Anticorrosive coatings
Lignin
Food storage tins
Bisphenol A
Issue Date: 2019
Citation: DIÓGENES, O. B. F. Estudo da resistência à corrosão de superfícies metálicas recobertas com revestimento à base de lignina. 2019. 91 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019.
Abstract in Portuguese: Vernizes comerciais utilizados na parte interna de embalagens metálicas para conservação de alimentos apresentam em sua formulação química o composto Bisfenol A (BPA). Durante o processo de fabricação das embalagens, principalmente na etapa de esterilização, é possível que ocorra a migração do BPA do revestimento para o alimento em conserva, ocasionando a exposição humana ao composto. Estudos comprovaram que o BPA atua como desregulador endócrino no organismo. Portanto, encontrar um material alternativo ao BPA para a síntese de revestimentos orgânicos torna-se necessário. Este trabalho tem como objetivo desenvolver revestimentos orgânicos protetores contra corrosão e livres de BPA para aplicação substitutiva aos vernizes comerciais. Os revestimentos serão produzidos por meio da mistura de solução hidroalcoólica de gelatina alimentícia com diferentes concentrações de lignina alcalina. Amostras de aço estanhado (folha de flandres) e alumínio, com dimensões de 50 mm x 50 mm x 0,19 mm e 50 mm x 50 mm x 0,5 mm, respectivamente, foram utilizadas como substratos. Corpos de prova foram revestidos com o verniz comercial, para fins comparativos. A lignina e os revestimentos foram caracterizados pelas técnicas de espectroscopia de infravermelho com transformadas de Fourier (FTIR - Fourier Transform Infrared Spectroscopy), calorimetria exploratória diferencial (DSC - Differential dcanning Calorimetry) e análise termogravimétrica (TGA - Thermogravimetric Analysis). A avaliação da resistência à corrosão do sistema revestimento/substrato foi realizada por meio dos ensaios eletroquímicos de monitoramento do potencial de circuito aberto e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). Como eletrólito foi utilizado uma solução 0,154 mol/L de NaCl, à temperatura ambiente. A resistência à tração dos revestimentos foi estudada pelo conforme a norma ASTM D882. Os resultados de impedância eletroquímica indicaram uma melhora na proteção contra corrosão dos substratos metálicos com o aumento de concentração de lignina no revestimento.
Abstract: Commercial varnishes used inside metal packaging for food preservation contain in their chemical formulation the compound Bisphenol A (BPA). During the manufacturing process of the packages, especially in the sterilization step, it is possible that migration of the BPA from the coating to the canned food occurs, causing human exposure to the compound. Studies have shown that BPA acts as an endocrine disruptor in the body. Therefore, finding an alternative material to BPA for the synthesis of organic coatings becomes necessary. This work aims to develop organic protective coatings against corrosion and free of BPA for substitutive application to commercial varnishes. The coatings were produced by mixing hydroalcoholic solution of edible gelatine with different concentrations of alkaline lignin. Samples of tinned steel (tinplate) and aluminium, with dimensions of 50 mm x 50 mm x 0.19 mm and 50 mm x 50 mm x 0.5 mm, respectively, were used as substrates. Test specimens were coated with commercial varnish for comparison. Lignin and coatings were characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA) techniques. The corrosion behaviour of the coatings was performed by electrochemical tests of open circuit potential and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). A 0.154 mol/L NaCl solution was used as the electrolyte at room temperature. The tensile strength of the coatings was studied by the tensile test according to ASTM D882. EIS results indicated an improvement in the corrosion protection of the metal substrates with increasing lignin concentration in the coating.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/40157
metadata.dc.type: Dissertação
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