Obtenção de microcápsulas aplicadas a "tintas inteligentes” de proteção anticorrosiva.

Abstract

As tintas usadas para proteção anticorrosiva são sistemas de elevado desempenho, que protegem de forma eficaz metais puros e mesmo ligas metálicas contra as ações do intemperismo. Recentemente tem-se procurado novos sistemas de pintura que garantam o mesmo desempenho que os existentes, mas que, ao contrário destes, sejam menos agressivos ao meio ambiente, como por exemplo, tintas à base de água. Entretanto, essa classe de tintas têm limitações de desempenho para muitas aplicações na indústria, sendo ainda campo de intensa pesquisa. Dentro desse contexto, as tecnologias mais estudadas atualmente são as smart coatings, mais especificamente as chamadas self-healing coatings. O tipo mais comum de self-healing coating é a de encapsulamento de material formador de filme e adição destes à tinta líquida. Depois de aplicada, quando da ocorrência de alguma fissura no filme de tinta, estas cápsulas são rompidas e o seu recheio preenche o espaço gerado, formando nova barreira para entrada de agentes agressivos ao substrato. Este trabalho apresenta um estudo de obtenção de microcápsulas de ureia-formaldeído e sílica preenchidas com óleo de linhaça, com o objetivo de utilização em tintas self-healing à base de água de proteção anticorrosiva. Para obtenção das cápsulas foram avaliados diferentes tipos e teores de surfactantes além de alterações no processo (agitação mecânica e ultrassonificação), além de utilização de um ultrahidrófobo buscando redução e estabilização do tamanho das cápsulas. Como resultados foram obtidas cápsulas de ureia-formaldeido e sílica com as características necessárias para utilização em sistemas self healing de proteção anticorrosiva. Também foi avaliada a resistência anticorrosiva de painéis aplicados com tinta com e sem as microcápsulas produzidas. Os painéis tiveram os filmes de tinta intencionalmente riscados até a superfície do metal e após um período em câmara salina, foi possível verificar que o painel com filme de tinta sem as microcápsulas apresentava corrosão na região do corte, enquanto o painel cujo filme possuía as microcápsulas não apresentava corrosão, devido ao preenchimento da região do corte com óleo secativo no interior das microcápsulas.

Paints used for corrosive protection are systems of high performance, which effectively protect most of metallic substrates. Recently, there are many researches for development of new painting systems which could guarantee the same performance of the current ones, and that, in addition, could be more environmentally friendly. Corrosion protective paints technologies most currently discussed are the ones known as smart coatings, more specifically self-healing coatings. This kind of paints has the capability of selfheal themselves after any damage of the coat, without any detection or manual intervention. The most common kind of self-healing coating is the one which a film forming liquid is encapsulated and then added to the liquid paint. When coating a substrate, in the case of damage on the paint film, the capsules break and the film forming fills the crack area, resulting in a new barrier against corrosion agents. The production of urea-formaldehyde and silica microcapsules filled with linseed oil is described in this work. The objective is to use these capsules in waterbased coatings in order to achieve a better corrosion protection. Different kinds and amounts of surfactants were used, as well as different processes (mechanic stirring and ultrassonification). In addition, a ultrahydrophobe system was used to reduce microcapsules size. Urea-formaldehyde and silica microcapsules were obtained with the right characteristics for being used in self-healing coatings for corrosion protection. The corrosive protection of panels coated with paint with and without the produced microcapsules was also evaluated. The panels were intentionally scribed until reaching the metal surface and after some time in a salt spray chamber, it was possible to verify that panels coated with the paint without microcapsules were damaged while panels coated with paint with microcapsules did not show any corrosion damages, because the linseed had filled the scribed region.