Desenvolvimento e caracterização de uma tinta em pó base poliéster contendo montmorilonita funcionalizada com silano
Abstract
Dentre os métodos empregados para a proteção à corrosão de materiais metálicos os
revestimentos orgânicos vêm sendo muito utilizados devido a sua facilidade de aplicação e
custos razoáveis. A propriedade de barreira dos revestimentos orgânicos pode ser melhorada
com a incorporação de cargas adequadas, tais como nanocargas que, mesmo em baixas
concentrações, apresentam propriedades de barreira superiores às cargas convencionais. A
montmorilonita (MMT) é a fase inorgânica mais utilizada na obtenção de nanocompósitos
poliméricos. Para melhorar a compatibilidade e dispersão da argila na resina polimérica,
muitos pesquisadores têm realizado o processo de funcionalização da argila utilizando silano.
O presente trabalho tem como objetivo desenvolver e caracterizar uma tinta em pó base
poliéster contendo diferentes teores da argila montmorilonita sódica (MMT-Na+) modificada
com o silano 3-aminopropiltrietoxisilano (γ-APS). A argila modificada com silano (S-MMT)
ou a MMT-Na+ foi incorporada numa formulação padrão de tinta em pó base poliéster nas
proporções de 2, 4 e 8% (m/m). A incorporação da argila na tinta ocorreu no estado fundido
(extrusão). As argilas, a tinta em pó e o revestimento após a cura foram analisados
empregando diferentes técnicas de caracterização, tais como difração de raios X (DRX),
espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análise
termogravimétrica (TGA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), microscopia eletrônica
de varredura (MEV), microscopia óptica (MO). As tintas em pó foram aplicadas sobre painéis
de aço carbono por pulverização eletrostática. O efeito da incorporação de diferentes teores da
argila modificada e não modificada nas propriedades físicas e de proteção à corrosão das
tintas foram avaliadas empregando ensaios de medida de brilho, aderência, flexibilidade,
resistência ao impacto, potencial de circuito aberto (OCP), imersão, impedância eletroquímica
(EIS) e exposição à névoa salina. Através do DRX foi confirmada a modificação e a
intercalação de uma bicamada de moléculas de aminopropil no espaçamento interlamelar da
argila. A S-MMT apresentou uma maior perda de massa do que a MMT-Na+ devido à
presença de silano na sua estrutura. A MMT-Na+ se apresentou na forma de grandes
aglomerados irregulares que se tornaram menores e mais finos após sua modificação com
silano. Nas tintas contendo os diferentes teores de argila (MMT-Na+ ou S-MMT) não foi
constatada a esfoliação da argila, sendo obtido um microcompósito. A partir da caracterização
térmica da tinta em pó constatou-se que os revestimentos contendo a S-MMT apresentaram
menor estabilidade térmica que os demais revestimentos devido à presença do modificador
orgânico. A presença da argila MMT-Na+ ou S-MMT (com exceção de 4% (m/m) da
S-MMT) reduziu a energia liberada no processo de reticulação. Para todos os revestimentos
contendo argila foi constatado o aumento da dureza superficial do revestimento e a redução de
brilho com o aumento do teor de argila, sendo este efeito mais pronunciado com a adição de
8% (m/m) de MMT-Na+. A aderência do revestimento ao substrato e a flexibilidade do
revestimento não foram alteradas pela presença da argila, porém os revestimentos contendo a
S-MMT apresentaram melhores resultados quanto à resistência ao impacto que os
revestimentos contendo a argila MMT-Na+. Tanto nos ensaios eletroquímicos como no de
exposição à névoa salina a modificação da argila com o silano resultou em revestimentos com
melhor desempenho à corrosão que os revestimentos contendo a argila não modificada.
Contudo, a propriedade de proteção à corrosão dos revestimentos contendo argila não foi
superior ao revestimento isento de argila.