Faça a escolha certa de revestimento metálico para a aplicação certa

Por Patrick Curran | 2 de junho de 2016

porAlan Cain, líder de grupo/químico de pesquisa, Chemline, Inc.

Os metais possibilitam uma variedade de produtos, como equipamentos de produção industrial, automóveis, aeronaves ou eletrônicos de consumo. A corrosão a que os metais estão sujeitos, no entanto, é um problema. Medidas preventivas, como o revestimento correto, podem retardar ou eliminar a corrosão.

O custo anual da corrosão em todo o mundo é equivalente a 3 a 4% do produto interno bruto global, ou mais de 3,0 biliões de dólares. Historicamente, em indústrias não críticas, a corrosão era tratada como um problema de reparação e manutenção. Mais recentemente, contudo, medidas preventivas reduziram significativamente os custos de corrosão. Essas medidas incluem seleção apropriada de materiais, projeto cuidadoso dos componentes e controle de corrosão.

Tubo de ferro fundido revestido com revestimento de poliuretano para proteção contra exposição submarina. Foto de : Chemline

O controle ativo da corrosão envolve o uso de um material sacrificial (geralmente zinco) que participa das reações de corrosão, em vez do substrato metálico. A proteção passiva envolve a aplicação de um material de barreira que evita que reagentes corrosivos e água atinjam a superfície do substrato metálico. Esses revestimentos e filmes também costumam fornecer proteção adicional contra impacto, abrasão e outros danos mecânicos.

Dada a ampla utilização de metais e a ampla variedade de tipos de metais, as expectativas de desempenho diferem significativamente, assim como as relações custo/equilíbrio aceitáveis. Diferentes tecnologias de revestimento atendem a diversos requisitos; selecionar a melhor tecnologia de revestimento para uma aplicação pode ser um desafio. Aqui estão várias diretrizes.

Tecnologia convencional: epóxisExistem duas classes principais de tecnologias de revestimento reconhecidas pelas propriedades protetoras: epóxis e sistemas do tipo poliuretano, que incluem poliuretanos, poliureias e híbridos dessas duas substâncias químicas.

Os epóxis são amplamente utilizados como revestimentos de proteção contra corrosão para aplicações metálicas aplicadas em fábrica porque apresentam excelente adesão aos metais e oferecem alta resistência à umidade, produtos químicos e ao impacto. Eles continuam a ser amplamente utilizados como primers (às vezes ricos em zinco) em sistemas multicamadas, incluindo aqueles com diferentes químicas de acabamento (acrílicos para aplicações leves, epóxis, silicones, poliuretanos e poliureias para aplicações médias a pesadas). . A maioria dos revestimentos epóxi usados ​​atualmente são formulações com alto teor de sólidos ou 100% de sólidos que atendem a regulamentações ambientais rigorosas relativas à emissão de compostos orgânicos voláteis (VOCs).

Existem, no entanto, limitações aos revestimentos epóxi que têm despertado o interesse em tecnologias alternativas para o controle da corrosão. Em particular, os revestimentos epóxi não são muito flexíveis e podem rachar em aplicações que envolvam movimento do substrato, alto desgaste ou impactos pesados. Eles também não funcionam bem em baixas temperaturas (tornam-se quebradiços) e amarelam com o tempo em aplicações externas devido à degradação após exposição à radiação UV.

Por estas razões, as tecnologias de revestimento de poliuretano e derivados são cada vez mais utilizadas como revestimentos de controle de corrosão para aplicações metálicas OEM devido à sua maior flexibilidade combinada com alta adesão e alta resistência à umidade, ataque químico e impacto.

Química de poliuretanos e poliureias Os isocianatos são usados ​​para sintetizar resinas de poliuretano e poliureia. Os poliuretanos são obtidos quando os diisocianatos (ou poliisocianatos) reagem com polióis, enquanto as poliureias são geradas quando reagem com aminas. Em sistemas híbridos, os isocianatos reagem com uma mistura de aminas e polióis. Para muitos poliuretanos (exceto sistemas curados por umidade, por exemplo), é necessário um catalisador para garantir a reação rápida dos componentes isocianato e poliol. Por outro lado, os isocianatos reagem rapidamente com as aminas e, portanto, nenhum catalisador é necessário para a formação de poliureias.