Revestimento silano BTSE com adição de inibidores (Ce e La) para substituição da cromatização em aço galvanizado

Abstract

Os revestimentos a base de cromatos são amplamente reconhecidos por sua eficiência como prétratamento para proteção contra corrosão. No entanto, sabe-se que os íons de Cr+6 presentes na solução cromatizante são altamente tóxicos e cancerígenos. Por isso, revestimentos potencialmente substitutos vêm sendo estudados em todo o mundo. Entre as alternativas aos tratamentos baseados em Cr+6, os silanos demonstram algumas importantes vantagens como baixo impacto ambiental e compatibilidade com uma grande gama de interfaces inorgânicas e orgânicas. Os silanos utilizados em revestimentos são compostos de estrutura química do tipo X3Si(CH2)nR, onde R representa um grupo organofuncional capaz de reagir com uma película orgânica e X é um grupo alcoxi hidrolisável. Os grupos alcoxi são hidrolisados com a adição de água/álcool, formando grupos silanóis (Si-OH). Estes grupos silanóis estabelecem pontes de hidrogênio com os hidróxidos da camada superficial do metal (Me–OH) adsorvendo na superfície e também estabelecem ligações entre si. Durante a cura, ocorrem reações de condensação onde as pontes de hidrogênio são convertidas em ligações metalosiloxano (Me–O–Si) e siloxano (Si–O–Si) formando uma rede que oferece proteção por barreio à superfície metálica. Uma maneira de melhorar o desempenho do revestimento silano é introduzir propriedades de inibição de corrosão. Para tanto, pode-se adicionar ao revestimento pequenas quantidades de espécies químicas, como cério e lantânio. Neste trabalho foi avaliada a adição de inibidores cério e lantânio ao silano BTSE aplicado sobre aço galvanizado. Utilizou-se duas concentrações de inibidor, 1 e 3% (0,01M e 0,03M de nitrato de cério ou nitrato de lantânio), e duas velocidade de retirada da amostra após imersão na solução de silano, 42 e 5cm.min-1. Foram conduzidos ensaios de espectroscopia de impedância eletroquímica, polarização potenciostática, MEV/EDS e câmara úmida. Os resultados foram comparados com o revestimento cromatizado. A partir dos resultados obtidos pôde-se concluir que a adição de inibidor é positiva e melhora o desempenho do revestimento silano. Além disso, verificou-se que existe uma concentração ideal de inibidor. O aumento da concentração promove a formação de defeitos no filme silano afetando negativamente as propriedades de barreira do revestimento. Outra conclusão é que a velocidade de retirada também tem influência na estrutura, e conseqüentemente nas propriedades do filme. Os melhores desempenhos foram obtidos para as amostras com 1%Ce e velocidade de retirada 42cm.min-1 e com 1%La e velocidade de retirada 5cm.min-1. Os resultados desta última foram próximos ao da peça cromatizada para menores tempos de imersão no eletrólito.