Desenvolvimento de revestimentos de autorreparação com função anticorrosiva baseados no encapsulamento de óleos vegetais puros e catalisados

Abstract

A corrosão é um processo de degradação progressivo que acomete principalmente os materiais metálicos. Esse fenômeno está presente no cotidiano da humanidade, causando altas perdas econômicas resultantes de despesas com medidas de prevenção, manutenção e transformação de recursos minerais. Atualmente, o tratamento da superfície metálica com a aplicação de revestimentos orgânicos, como as tintas e vernizes, é o método mais utilizado para evitar ou minimizar os efeitos da corrosão. Estes atuam como uma barreira física entre o metal e o meio impedindo o contato e a ação dos agentes corrosivos e preservando a integridade física do substrato. Entretanto, mesmo em serviço, esses revestimentos estão susceptíveis ao surgimento de defeitos, como microtrincas e fissuras, através das quais os agentes agressivos interagem com a superfície. Estudos recentes, do início dos anos 2000, reportaram a emersão dos chamados revestimentos “inteligentes”, com desempenho superior aos tradicionais, cuja principal versão consiste no encapsulamento de agentes de autorreparação e sua posterior incorporação em resinas poliméricas. As cápsulas são as responsáveis por armazenar esses agentes e liberá-los mediante um defeito. Assim que o defeito surge, as cápsulas incorporadas à matriz polimérica se rompem liberando o agente que escoa pela região afetada, preenchendo a cavidade. O óleo de linhaça é um dos agentes de autorreparação mais utilizados nas pesquisas da área devido sua alta concentração de ácidos graxos poli-insaturados. É a polimerização oxidativa desses óleos a responsável por criar uma película fina que preenche a região do defeito, recuperando a integridade física da matriz. Embora seu uso como agente de autorreparação não tenha sido identificado na literatura, o óleo de chia apresenta níveis mais altos de ácidos graxos poli-insaturados, em comparação com o óleo de linhaça. No presente trabalho, os óleos de linhaça e de chia foram utilizados como agentes de autorreparação puros e na presença de um agente catalisador a fim de comparar o desempenho de ambos em revestimentos de autorreparação. Para isso, cápsulas de poli(ureia-formaldeído) (PUF) contendo os óleos puros e com 1% v/v de octoato de cobalto II 6%, atuando como catalisador do processo de polimerização dos óleos, foram sintetizadas via polimerização in situ em emulsão água-óleo. As cápsulas foram então dispersas em resina epóxi e o sistema foi utilizado para recobrir amostras de aço AISI 1020. A caracterização das cápsulas incluiu as técnicas de análise da estrutura química, do comportamento térmico, da morfologia, distribuição de tamanho de partículas e estimativa do percentual de óleo encapsulado por extração do conteúdo. O desempenho dos revestimentos de autorreparação foi avaliado por meio da simulação de um defeito realizado com o auxílio de uma lâmina. Os resultados foram obtidos por meio de imagens microscópicas, técnicas eletroquímicas e, por fim, uma análise visual pós exposição à névoa salina. Os revestimentos aditivados com as microcápsulas apresentaram resultados satisfatórios indicando que a autorreparação ocorreu e foi eficiente na proteção do substrato contra o meio corrosivo.