Zirconium oxide conversion coating and biobased organic coatings for aluminum protection - Moreira, Vitor Bonamigo (2021)
Ao longo do último século, a maneira como a humanidade se relaciona com o meio ambiente passou por mudanças importantes e, atualmente, é um consenso global que o nosso bem-estar não deve ser atingido ao custo aumentar o impacto negativo que exercemos no planeta. A indústria metalúrgica não é uma exceção a esta tendência. Portanto, é necessária a substituição de tratamentos de superfície, como cromatização (CCC) e fosfatação, por tecnologias mais sustentáveis; da mesma maneira, é necessário reduzir o uso de derivados do petróleo na formulação de matéria-prima para a indústria de pinturas e adesivos. Um substituto promissor para a CCC são os revestimentos de conversão à base de óxido de zircônio (ZrCC), que passam por contínuo desenvolvimento há cerca de três décadas para constituir uma alternativa de menor impacto ambiental para a passivação de metais. Neste trabalho, a técnica de deposição eletroassistida (EAD) foi empregada para melhorar as propriedades de deposição dos ZrCC em substratos de alumínio, estimulando a sua formação por meio eletroquímico, em um processo que convencionalmente é realizado dependendo exclusivamente de reações superficiais espontâneas. Por outro lado, a proteção de longa duração por barreira contra a corrosão de tais superfícies passivadas usando revestimentos orgânicos é um procedimento habitual. No entanto, a constante geração de resíduos poliméricos motiva a busca por polímeros sustentáveis, biodegradáveis e/ou recicláveis para a substituição de materiais essencialmente sintéticos. Assim sendo, a presente tese apresenta a produção, caracterização e aplicação de polímeros epóxi termorrígidos contento um pré-polímero epóxi de origem natural derivado do limoneno (PLCO) e endurecedores comerciais. Tais propriedades foram comparadas àquelas de uma formulação convencional, contendo diglicidil éter de bisfenol A (DGEBA) como o pré-polímero epóxi. Os resultados indicam que o PLCO apresenta vantagens em relação à resina sintética devido à sua estrutura química (um polímero com unidades cíclicas de limoneno, grupos carbonato e epóxi) e à sua massa molecular. A passivação com ZrCC mostrou-se estável e aderente e, uma vez combinada com a epóxi derivada do limoneno, dá origem a um sistema de revestimento de duas camadas com boas propriedades de proteção contra a corrosão do alumínio. Além disso, o polímero estudado poderia encontrar aplicações como adesivo de base solvente para o mesmo substrato. Portanto, o presente trabalho aborda tanto aspectos ambientais dos revestimentos estudados quanto uma caracterização completa de todos os revestimentos estudados.