On the role of water, temperature, and glass transition in the corrosion protection behavior of epoxy coatings for underground pipelines

Abstract

Water transport kinetics in the coatings were markedly enhanced and the coating impedances decreased exponentially as temperature increased. The effect of temperature on the coating impedance was attributed to the change in the defect area fraction caused by the thermal expansion of the polymers. The temperature dependence of coating impedance was reversible in a non-aqueous environment but was irreversible in an aqueous environment. This is attributed to the plasticization effect of water on the polymer chains. The effect of glass transition on coating impedances during a short period of exposure to heat source was insignificant.

Water in Epoxy Coatings: Basic Principles of Interaction with Polymer Matrix and the Influence on Coating Life Cycle

“…Another widely used method is infrared (IR) spectroscopy in the middle and nearinfrared ranges [19,31,[60][61][62][63][64][65][66][67][68][69]. FTIR spectroscopy has been successfully used to investigate water diffusion in a thermoset and, in particular, in epoxy materials.…”

“…These models consist of various circuit elements that represent the electrochemical processes occurring during water diffusion, including charge transfer at interfaces, Warburg impedance for diffusion, and solution resistance. Fitting the experimental data to the equivalent circuit model provides the information about the underlying transport mechanisms and diffusion coefficients [69,98,99].…”

AVALIAÇÃO DO COMPORTAMENTO ANTICORROSIVO DA TINTA EPÓXI- Nb2O5 EM ELEVADAS TEMPERATURAS E EM AMBIENTE ÁCIDO

“…As amostras das duas tintas testadas apresentaram falhas devido à redução da propriedade de barreira. Esse comportamento se dá porque tintas à base de resinas comuns, como epóxi, alquídicas, vinílicas entre outras não apresentam resistência suficiente quando utilizadas em ambientes com umidade e com temperatura e podem apresentar porosidades que agem como um caminho aberto para o eletrólito atingir o substrato (BODSTEIN, 2006;HA;ALFANTAZI, 2015;HARE, 1994;LONGHI et al, 2017;ZHOU;LUCAS, 1999).…”

“…Esse comportamento pode estar associado à penetração da solução de imersão nas Trabalhos publicados indicam que as propriedades mecânicas dos revestimentos são afetadas pelo aumento da temperatura em que estão submetidos, os revestimentos se tornam mais permeáveis e menos protetores devido à abertura da estrutura do polímero (BOUBAKRI et al, 2011;VALENTINELLI et al, 2002). Maiores valores de microdureza Vickers foram observados nas condições submetidas à temperatura de 80 °C das duas tintas testadas, esse resultado pode indicar a penetração de água no volume livre da estrutura da resina epóxi e a consequente redução da mobilidade das cadeias poliméricas (BOUBAKRI et al, 2011;HA;ALFANTAZI, 2015;OLIVEIRA et al, 2013;VALENTINELLI et al, 2002;VOSGIEN LACOMBRE et al, 2018).…”

“…Os revestimentos epóxi tem sido amplamente utilizados devido a sua versatilidade, excelente resistência a agentes químicos, adesão em substratos metálicos e alta durabilidade. Entretanto, os revestimentos epóxi são suscetíveis à penetração do eletrólito e podem sofrer degradação a longo prazo (HA; ALFANTAZI, 2015;ZHOU;LUCAS, 1999). Dessa forma, vários trabalhos buscam a modificação dos revestimentos epóxi com a incorporação de pigmentos anticorrosivos e de partículas sólidas para reduzir os defeitos existentes na interface entre a resina epóxi e o substrato metálico (BROSTOW; DUTTA; RUSEK, 2010;LONGHI et al, 2017;ZHANG et al, 2018).…”