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Tipo: Tese
Título: Estudo de revestimentos anticorrosivos epóxi-fosfato de zinco com adição de argilas montmorilonitas: aplicação em usina termelétrica
Título em inglês: Study of epoxy-zinc phosphate anticorrosive coatings with addition of montmorillonite clays: application in thermoelectric power plant
Autor(es): Girão, Daniel de Castro
Orientador: Araújo, Walney Silva
Palavras-chave: Revestimento epóxi;Argilas montmorilonitas;Argilas montmorilonitas;Usina termelétrica;Impedância eletroquímica
Data do documento: 2019
Citação: GIRÃO, Daniel de Castro. Estudo de revestimentos anticorrosivos epóxi-fosfato de zinco com adição de argilas montmorilonitas: aplicação em usina termelétrica. 2019. 199 f. Tese (Doutorado em Engenharia e Ciência de Materiais) – Universidade Federal do Ceará, Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Materiais, Fortaleza, 2019.
Resumo: A corrosão atmosférica é o processo de degradação mais frequente em materiais metálicos expostos ao ar e aos seus poluentes, tais como cloreto, sulfato e particulados. O aço e suas ligas são os materiais metálicos estruturais mais populares e importantes no mundo. No entanto, o problema da corrosão atmosférica destes materiais deve ser considerado durante suas aplicações. Dentre as medidas de proteção anticorrosiva existentes, a aplicação de revestimentos orgânicos é uma das mais empregadas na proteção de estruturas metálicas na indústria atual, sobretudo do setor elétrico, como as usinas termelétricas, contra a corrosão atmosférica. Revestimentos a base de resina epóxi são um dos tipos mais usados de filmes poliméricos para a proteção de estruturas de aço contra a corrosão. A literatura reporta que a adição de fosfato de zinco (ZnP) e das argilas montmorilonitas (MMTs) melhoram o desempenho de barreira destes revestimentos contra a corrosão. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento de revestimentos anticorrosivos a base de resina epóxi com e sem adição de ZnP e de argilas MMTs, em diferentes concentrações, aplicados em painéis de aço carbono, por meio de ensaios acelerados de corrosão e exposição em Estaçãos de Corrosão Atmosférica (ECA’s) na condição particular do complexo termelétrico do Pecém. Análises de Espectroscopia Impedância Eletroquímica (EIE) e inspeção visual dos painéis pintados foram utilizadas para avaliação do processo de degradação em relação ao período de exposição. Os resultados de EIE indicaram desempenho superior dos revestimentos produzidos com menor concentração das argilas MMTs incorporados a matriz epóxi. O revestimento com adição apenas de ZnP na matriz epóxi apresentou melhor desempenho de barreira. Em geral, o aumento da concentração de argila MMT implicou na redução das propriedades de barreira dos revestimentos. O aumento da concentração das argilas MMTs de 2 % para 4 % em massa afetou o processo de cura dos revestimentos, apresentando menor densidade de reticulação (maior PVC/CPVC), reduzindo as propriedades de barreira dos revestimentos com maior concentração de argila MMT. O desempenho dos revesitimentos com menor concentração de argila MMT, em particular nas ECA’s avaliados no site da usina termelétrica, foi satisfatório. Estes sistemas de pintura estudados neste trabalho podem ser alternativas viáveis tecnicamente para manutenção da pintura em suas estruturas metálicas, desde que apresentaram bom desempenho anticorrosivo.
Abstract: Atmospheric corrosion is the most frequent degradation process in metallic materials exposed to air and its pollutants, such as chloride, sulfate and particulates. Steel and its alloys are the most popular and important metallic structural materials in the world. However, the problem of atmospheric corrosion of these materials must be considered during their applications. Currently, among the existing anticorrosive protection means, the application of organic coatings is one of the most used in the protection of metallic structures in industry, especially in the electrical sector, such as thermoelectric plants, against atmospheric corrosion. Epoxy resin based coatings are one of the most widely used types of polymeric films to protect steel structures against corrosion. The literature reports that the addition of zinc phosphate (ZnP) and montmorillonite (MMTs) clays improve the barrier performance of these coatings against corrosion. In this context, the objective of this work was to evaluate the behavior of anticorrosive coatings based on epoxy resin with and without the addition of ZnP and MMTs clays, at different concentrations, applied to carbon steel panels, through accelerated corrosion tests and exposure in Atmospheric Corrosion Stations (ACS's) in the particular condition of the Pecém thermoelectric complex. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) analyzes and visual inspections of the painted panels were used to evaluate the degradation process in relation to the exposure period. The EIE results indicated superior performance of the coatings produced with lower concentration of MMTs clays incorporated in the epoxy matrix. The coating with only ZnP added to the epoxy matrix showed better barrier performance. In general, the increase in the MMT clay concentration resulted in the reduction of the barrier properties of the coatings. The increase in the concentration of MMTs clays from 2% to 4% by mass affected the curing process of the coatings, showing lower crosslinking density (higher PVC/CPVC), reducing the barrier properties of coatings with a higher concentration of MMT clay. The performance of coatings with lower concentration of MMT clay, particularly in the ECA's evaluated at the thermoelectric plant site, was satisfactory. These painting systems studied in this work can be technically viable alternatives for paint maintenance on its metallic structures, as long as they present good anticorrosive performance.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/59344
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