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Com a elevação do pH têm-se:

c) Fosfatização - Neste processo, a peça limpa, adequadamente, é mergulhada numa cuba eletrolítica contendo uma solução de ácido fosfórico e de fosfatos de Zn, Mg e Ca e contendo, ainda, agentes aceleradores de reação (nitritos e nitratos, cloratos sais de Cu e Ni). A camada formada é constituída de fosfatos cristalinos finamente aderentes à superfície do metal.

9.3.3 - Revestimentos metálicos

Quase todos os metais podem ser aplicados como revestimento sobre peças metálicas. Os revestimentos metálicos formam camadas protetoras de óxidos, hidróxidos, etc., quando reagem com o meio corrosivo. Assim impedem a continuação do ataque à superfície da peça. Os metais usados nos revestimentos apresentam valores elevados de sobrevoltagem, impedindo desta maneira a continuidade do ataque. Também podem apresentar um comportamento anódico ou catódico em relação ao metal base:

a) Revestimentos anódicos- exemplos: Al, Zn e Cd são anódicos em relação ao aço pois seus potenciais são maiores do que o metal base. Se houver qualquer porosidade, descontinuidade ou falha no revestimento, este promoverá uma proteção catódica, como uma espécie de anodo de sacrifício. Por exemplo, numa chapa galvanizada (aço recoberto com zinco) uma falha no revestimento criará uma célula galvânica entre o Zn e o Fe exposto. Nesta célula, o Zn é o anodo e o Fe é o catodo. Assim, não ocorrerá ataque ao Fe até que o Zn nas vizinhanças da falha seja consumido.

b) Revestimentos catódicos: é a aplicação de metais mais nobres que o metal base - protegem o metal pela formação de uma camada contínua e não porosa, isolando-o do meio corrosivo. Esta camada é imune ao ataque pelo meio corrosivo. Qualquer porosidade ou ruptura desta camada provocará o surgimento de uma célula galvânica onde o metal base é o anodo e sofrerá uma corrosão localizada. Portanto, no revestimento catódico deve-se ter cuidado para não deixar falhas no mesmo.

OBS.: Certos metais revestidos com Zn, Cd e Sn podem mudar de polaridade em relação ao Fe. As condições do meio serão os principais condicionantes do fenômeno. Exemplos são as chapas de aço estanhadas usadas para latas e embalagens alimentícias. Na série eletroquímica o estanho é catódico em relação ao Fe, mas em atmosferas úmidas pode tornar-se anódico, sendo que pequenos pontos de ferrugem podem surgir no revestimento.

9.3.1 - Métodos de aplicação dos revestimentos metálicos a) Eletrodeposição: é um dos métodos mais utilizados na produção comercial de revestimentos metálicos. Os metais mais usados neste tipo de aplicação são o Zn, Sn, Ni, Cr, Cu, Au e Ag. Na eletrodeposição, a peça a ser revestida é colocada como catodo de uma cuba eletrolítica, em que se tem no eletrólito sais do metal recobridor. A uniformidade da eletrodeposição depende do formato da

Apostila de corrosão 37 peça. Quanto as propriedades da camada eletrodepositada, temos:

- aderência: dependerá da limpeza completa da peça e da estrutura do metal a ser depositado. - porosidade: se a camada ficar porosa é devido a falhas na superfície da peça, impurezas, bolhas de gases, etc. - brilho: para obter brilho, adicionar sais de Cd, Zn, Se, Mo e colóides orgânicos

- espessura: variável, conforme a intensidade da corrente elétrica aplicada

- aspecto e utilidade: aparência, proteção contra a corrosão

- propriedades mecânicas: as camadas muito duras suportam dobramentos (ductilidade) e outras deformações mecânicas.

Quanto aos principais eletrodepósitos, temos:

Cobreação: utilizada para fins ornamentais, servir de base para deposição de outros metais e onde se requer uma espessura apreciável Niquelagem: confere boas propriedades físicas, químicas e mecânicas. Utilizada como decoração e base para cromagem

Cromagem: uma das eletrodeposições mais usadas. Confere dureza, resistência à corrosão, boa aparência e resistência ao calor Zincagem ou eletrogalvanização - o Zn é muito utilizado na proteção do ferro pois forma com este metal revestimento anódico de alto valor anti-corrosivo Estanhação: É um processo caro, muito usado em revestimentos de latarias para produtos alimentares b) Imersão em banhos fundidos - Neste processo o metal base é mergulhado em um banho fundido do metal que o recobrirá, como o Zn, Sn, Pb, etc.: - Galvanização (zincagem à fogo) - forma-se uma liga entre o metal base e o Zn fundido do banho (440 a 460ºC). - Estanhação - a peça é mergulhada em um banho fundido de estanho (270 a 325ºC).

9.3.4 - Revestimentos orgânicos

Enquadram-se nestes tipos de revestimentos: tintas, vernizes, resinas, esmaltes, etc. As tintas representam aproximadamente 80% da proteção anti-corrosiva utilizada. As tintas podem ter composição pigmentada, pastosa ou líquida, que aplicadas em finas camadas sobre uma superfície formam uma película sólida e aderente. Os constituintes básicos dos revestimentos orgânicos são:

Veículo ou agregante - é a mistura de um ligante com solvente. O ligante é um líquido não volátil (resinas naturais ou sintéticas, óleos secantes, polímeros ou misturas destes) que irão constituir a parte sólida do veículo e cuja finalidade essencial é a formação da película. Porém, agrega, também, os pigmentos e aditivos que por ventura sejam adicionados. O solvente ou afinador é um líquido volátil cuja finalidade essencial é conferir plasticidade e viscosidade ideais ao veículo agregante. Após a aplicação deste veículo sobre uma superfície, o solvente evapora-se restando apenas o ligante formando uma película protetora.

Como por exemplo de solventes industriais temos:

a) hidrocarbonetos: - alifáticos: aguarrás, naftas leves e pesas, varsol, etc.

- aromáticos: tolueno, xilenos, naftas aromáticas, etc. b) Polares oxigenados: - álcoois: etanol, butanol, isopropanol

- cetonas: dimetil cetona, metil etil cetona, metil isobutil cetona

- ésteres: acetato de etjla, acetato de butila

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- éteres: etileno-mono etil éter e etileno-mono butil éter. c) Terpenos: - terebentina

- aguarrás vegetal d) Clorados: - tricloroetileno

- tetracloroetileno

- tetracloreto de carbono

Pigmentos – são partículas de pequenas dimensões (0,1 a 0,5 µm ), orgânicas ou inorgânicas, insolúveis no veículo. Sua função é a de promover a cobertura da superfície juntamente com o ligante dando cor e as características anti-corrosivas desejadas. Os principais pigmentos comerciais são:

TiO2, FeO, ZnO, Litopônio (30% de ZnSO4 e 70% de BaS). OS pigmentos orgânicos possuem enorme poder corante. São usados em combinação com pigmentos inorgânicos. Os pigmentos anti- corrosivos proporcionam ao revestimento a ação inibidora anódica e catódica:

- Passivação anódica: pigmentos básicos tais como carbonatos de Pb, sulfatos básicos de Pb e óxido de zinco, reagem formando sabões com ácidos graxos do meio, proporcionando uma camada apassivadora. - Passivação catódica: são pigmentos metálicos de metais menos nobres que o ferro (exemplo: pó de zinco), que o protegem catodicamente.

Aditivos: por exemplo, algumas cargas como talcos, cinzas, etc., tem a função espessadora e geralmente tornam o revestimento mais barato. Os aditivos secadores são agentes catalíticos que aceleram a secagem da película.

9.3.4.1 - Formação da película

A conversão das lâminas líquidas de materiais orgânicos em películas protetoras podem envolver uma série de reações químicas ou simplesmente a evaporação de seu solvente ou afinador específico.

A formação da película dependo de dois fatores fundamentais: corrosão entre os diversos constituintes do revestimento e adesão do revestimento à superfície. As forças coesivas e adesivas são de natureza mecânica e molecular ( eletrostática, Van der Waals, iônicas).

Denominam-se revestimentos não conversíveis às películas que se formam pela evaporação do solvente e geralmente contém como constituinte resinoso um polímero termoplástico já pronto, como:

a) lacas nitrocelulósicas - são ésteres do ácido nítrico com celulose. São de fáci1 dissolução e dispersão. Muito utilizadas para pintura de automóveis. b) resinas vinílicas: são poli(vinil acetatos) que são solúveis em solventes orgânicos, poli(álcool vinílico), solúveis em água devido à presença de hidroxilas, e poli(cloreto de vinila), que é solúvel em solventes polares. Fornecem boas resistências química e mecânica. c) resinas acrílicas - são ésteres do ácido acrílico. São resistentes aos raios e UV e óleos. d) borrachas cloradas – possuem resistência a óleos, água e álcalis. São solúveis em solventes polares. São utilizados como impermeabilizantes em piscinas, tintas marítimas e em chassis de automóveis.

Denominam-se revestimentos conversíveis quando a evaporação do sistema solvente é coincidente ou prévia a um mecanismo de polimerização. São compostos por óleos não saturados e/ou resinas termoestáveis. Os principais são:

a) óleos secantes - são todos os ésteres que resultam da combinação com ácidos orgânicos monobásicos de cadeias longas não saturadas: óleo de linhaça, óleo de mamona, óleo de soja, etc. A formação da película resinosa se processa em dois estágios: - manufatura: aquecimento do óleo com o catalisador (polimerização)

- durante a secagem, após a aplicação, o oxigênio atmosférico., na presença dos agentes catalíticos secadores induz a formação da película dura, infusível e insolúvel. Aplicação de vernizes.

Apostila de corrosão 39 b) resinas - tantos as naturais como as sintéticas podem ser usadas como base de revestimentos orgânicos. As resinas sintéticas (resistência aos agentes atmosféricos, aos corrosivos, ao calor, boa elasticidade) mais importantes são as resinas alquídicas (poliésteres, esmaltes sintéticos), resinas epóxis (boas propriedades químicas e mecânicas), silicones (elevada resistência ao calor, usado em tintas para tubulações, estufas, etc.), poliuretanos (confere dureza, brilho, resistência à corrosão - Usada em tintas para barcos, estruturas metálicas, etc.).

9.3.4.2 - Processos de aplicação dos revestimentos orgânicos a) pincel, rolo, trincha b) pulverização com pistola c) imersão simples - a peça é mergulhada totalmente no tanque com tinta e retirada a seguir. O excesso é eliminado por escorrimento d) pistola eletrostática - a pistola dispositivo que eletriza a tinta pulverizada ao sair. A peça a ser revestida pode ser aterrada ou possuir carga elétrica contrária a da tinta e) pulverização à quente - a tinta é aquecida em torno de 70ºC e aplicada por pistolas simples sobre a peça. O revestimento é espesso conferindo bom acabamento com economia de solvente f) imersão em leito fluidizado - a peça é pré-aquecida em torno de 65ºC e é imersa em um leito fluidizado onde temos a névoa de tinta pulverizada pelo fluxo de ar g) imersão eletrostática (eletroforese) - a tinta é pulverizada e dispersa em água num tanque que contém eletrodos elétricos que fornecem a tinta carga elétrica positiva ou negativa. A peça a ser revestida recebe carga elétrica contrária e, então, é imersa no banho. A peça atrairá as gotículas de tinta de maneira uniforme em toda a sua superfície.

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