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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80644
Tipo: | Tese |
Título: | Resina epóxi monocomponente sustentável: novo revestimento anticorrosivo de alto desempenho a partir de subproduto agroindustrial |
Autor(es): | Silva, Lucas Renan Rocha da |
Orientador: | Oliveira, Diego Lomonaco Vasconcelos de |
Palavras-chave em português: | Revestimento orgânico;Revestimento bioderivado;Proteção contra corrosão |
Palavras-chave em inglês: | Organic coating;Corrosion protection;Bio-based coatings |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA |
Data do documento: | 2025 |
Citação: | SILVA, Lucas Renan Rocha da. Resina epóxi monocomponente sustentável: novo revestimento anticorrosivo de alto desempenho a partir de subproduto agroindustrial. 2024. 71 f. Tese (Doutorado em Engenharia e Ciências de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza. 2024. |
Resumo: | No presente trabalho, uma resina epóxi produzida a partir de um subproduto agroindustrial, o líquido da casca da castanha de caju (LCC), a fim de esenvolver um revestimento epóxi monocomponente com capacidade anticorrosiva. A resina epóxi à base de LCC (LCC-E) foi sintetizada usando uma metodologia livre de solventes orgânicos, com ácido perfórmico gerado in situ. A estrutura química da resina foi confirmada por FTIR e RMN de 1 H. A reação de cura foi promovida por um sistema epóxi-fenol, utilizando 1-metilimidazol (1MIM) como acelerador, onde foram, previamente, investigados por calorimetria exploratória diferencial (DSC). A utilização de apenas 5% em massa de 1MIM mostrou-se eficiente para catalisar a reação, obtendo a menor temperatura de cura (150 oC). O revestimento apresentou alta reticulação de 95,4 ± 0,3% e boas propriedades termomecânicas, onde a temperatura inicial de decomposição foi em torno de 200 oC e a temperatura de transição vítrea em 30 oC. O desempenho anticorrosivo do LCC-E/MIM5 exposto a névoa salina e solução de NaCl a 3,5%, em massa, foi monitorado por espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), adesão e avaliação visual durante o período de exposição. Também foi realizado teste de umidade saturada com avaliação visual. Nos testes de exposição à nevoa salina e umidade saturada foi utilizado um revestimento comercial DGEBA como referência. Como parâmetro reportado na literatura, revestimentos com ǀZǀ 0,01Hz acima de 10 8 Ω.cm 2 proporcionam altas propriedades de proteção, enquanto aqueles com ǀZǀ 0,01Hz abaixo de 10 6 Ω.cm 2 proporcionam proteção de baixo desempenho para substratos de aço carbono. O revestimento LCC-E/MIM5 apresentou módulo de alta impedância a 10 8 Ω.cm 2 e alta propriedade adesiva de 16 ± 0,7 MPa, sofrendo baixa de laminação durante os testes, enquanto o revestimento de referência apresentou módulo deimpedância a 10 6 Ω.cm 2 . Assim, o revestimento bioderivado monocomponente desenvolvido é promissor para ser aplicado para fins de proteção contra corrosão. |
Abstract: | In the present study, an epoxy resin produced from an agro-industrial byproduct, cashew nut shell liquid (CNSL), was utilized to develop a one-component epoxy coating with anticorrosive capabilities. The CNSL-based epoxy resin (CNSL-E) was synthesized using a solvent-free methodology, employing in situ generated performic acid. The chemical structure of the resin was confirmed via FTIR and 1H NMR. Curing reaction was facilitated by an epoxy-phenol system using 1-methylimidazole (1MIM) as an accelerator, which was preliminarily investigated through differential scanning calorimetry (DSC). The use of only 5% by mass of 1MIM proved efficient in catalyzing the reaction, yielding the lowest curing temperature (150 ºC). The coating exhibited high crosslinking of 95.4 ± 0.3% and favorable thermomechanical properties, with an initial decomposition temperature around 200 ºC and a glass transition temperature of 30 ºC. The anticorrosive performance of CNSL-E/MIM5 exposed to salt fog and a 3.5% mass NaCl solution was monitored using electrochemical impedance spectroscopy (EIS), adhesion tests, and visual evaluation during the exposure period. Additionally, a saturated humidity test with visual assessment was conducted. A commercial DGEBA coating was employed as a reference in the salt fog and saturated humidity exposure tests. As reported in literature, coatings with |Z|0.01Hz above 108 Ω.cm2 provide high protection properties, while those with |Z|0.01Hz below 106 Ω.cm2 offer low-performance protection for carbon steel substrates. The CNSL-E/MIM5 coating demonstrated a high impedance modulus at 108 Ω.cm2 and excellent adhesive properties of 16 ± 0.7 MPa, experiencing minimal delamination during testing, whereas the reference coating exhibited an impedance modulus at 106 Ω.cm2 . Thus, the developed one-component biobased coating shows promise for corrosion protection applications. |
URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80644 |
ORCID do(s) Autor(es): | https://orcid.org/0000-0003-3751-7823 |
Currículo Lattes do(s) Autor(es): | http://lattes.cnpq.br/3203143252804494 |
Currículo Lattes do Orientador: | http://lattes.cnpq.br/7933690327810611 |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
Aparece nas coleções: | DEMM - Teses defendidas na UFC |
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