Estudo das condições de obtenção do filme viniltrietoxisilano na proteção contra a corrosão do aço galvanizado

Abstract

RESUMO O aço galvanizado é obtido pela imersão do aço carbono em um banho de zinco fundido, sendo esse material muito utilizado na indústria automotiva e de eletrodomésticos. Como todo material metálico, é suscetível à corrosão quando exposto a ambientes corrosivos, necessitando assim de tratamento de superfície para proteção. Atualmente, são utilizados como pré-tratamentos a fosfatização e a cromatização, ambos com restrições ambientais e à saúde humana. O aço galvanizado é obtido pela imersão do aço carbono em um banho de zinco fundido, sendo esse material muito utilizado na indústria automotiva, petroquímica, química, naval, aeronáutica e de linha branca. Apresenta maior resistência à corrosão do que o aço carbono quando exposto a ambientes corrosivos. Para aumentar sua durabilidade e sua resistência à corrosão, passa por um tratamento superficial que seja aderente à sua superfície. Por esta razão, atualmente, são utilizados a fosfatização e a cromatização como pós-tratamento à galvanização, ambos com restrições ambientais e à saúde humana. Por essa razão, estuda-se a viabilidade do uso de silanos como possíveis substitutos a essas substâncias por serem menos tóxicos. O silano é um composto organofuncional que atua como agente de acoplamento entre superfícies orgânicas e inorgânicas, bem como pode fornecer proteção contra a corrosão. O objetivo deste trabalho é avaliar a resistência à corrosão do aço galvanizado tratado com filme de silano viniltrietoxisilano (VS) nas condições de hidrólise: concentração de silano (2%, 3% e 4% de silano) e tempo de hidrólise da solução (30 min, 45 min e 60 min), mantendo fixos o pH 4,0 da solução solvente água/etanol (50% v/v), a temperatura de cura (150ºC) e o tempo de cura (120 min). A resistência à corrosão do aço galvanizado tratado com filme de silano VS foi avaliada através de técnicas eletroquímicas como potencial de circuito aberto, espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), resistência à polarização linear (Rp) e curvas de polarização potenciodinâmicas em solução de NaCl 0,1 mol.L-1.A resistência à corrosão do aço galvanizado tratado com filme de silano VS foi avaliada através das seguintes técnicas eletroquímicas: potencial de circuito aberto (OCP), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), resistência à polarização linear (Rp) e curvas de polarização potenciodinâmicas em solução de NaCl 0,1 mol.L-1. A caracterização química dos filmes foi feita através da técnica de espectroscopia na região do infravermelho (IR). A caracterização morfológica do aço galvanizado tratado foi analisada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de dispersão de energia de raios X (EDS). Os resultados obtidos para as condições estudadas mostraram a formação de um filme eficiente na proteção contra a corrosão quando o aço galvanizado é pré-tratado com filme obtido na concentração de 4% de silano e 60 min de tempo de hidrólise. Os resultados eletroquímicos indicaram a formação de um filme eficiente na proteção contra a corrosão quando o aço galvanizado é tratado com filme obtido na concentração de 4% de silano e 60 min de tempo de hidrólise. As imagens de MEV revelaram uma menor formação de produto de corrosão quando o aço galvanizado é tratado com o filme de silano e os espectros de EDS apresentaram picos de Si indicando a aderência do filme no superfície do aço galvanizado. Já os espectros na região do IR apresentaram bandas de compostos contendo Si o que revelam a presença do filme de silano na superfície do substrato.