Influência Do Teor De Sais Solúveis Presentes No Aço .

Influência do Teor de Sais Solúveis Presentesno Aço Carbono no DesempenhoAnticorrosivo de um Sistema dePintura Epóxi MulticamadaCamila Aparecida Zimmermann

Sumário INTRODUÇÃO OBJETIVO ETAPAS DO TRABALHO MATERIAL E MÉTODO RESULTADOS CONCLUSÃO

IntroduçãoO inimigo de um sistema depintura4 Fe 10 H2O O2 4 Fe(OH)3 4 H2Fonte: MORCILLO (1999)

Introdução Mayne, 1959: A falha prematura de umsistema de pintura ocorre aose atingir um teor crítico desais solúveis Pesquisadores ao redor domundo iniciaram a buscapor este teor crítico E depois de todo essetempo.

IntroduçãoTeores críticos de sais solúveis para sistemas de pintura EpóxiEspessura total da camadaseca(EPS) (µm)Não informada; 2 demãos130150 – 200Não informada; 2 demãos 200200 150260 10; 2 demãos300; 2 demãos284 35; 2 demãosmg NaCl/ m²SeguroRisco de falha 1082 164 115 164 164 410115 10010165262820 410 410 820164200 20 20ReferênciaDekker et al.*Weldon et al.*SSPC91-07*Fabricantes detintas*Baek et al., 2006Lee et al., 2010Axelsen andKnudsen, 2011*Fonte: ISO/ TR 15235 (2001).

Introdução? mg NaCl/ m²NORSOK M-501(2012):20 mg NaCl/ m²IMO PSPC MSC.215(2006):50 mg NaCl/ m²Qual é o teor de sais solúveis seguro para umsistema de pintura?

Objetivo Avaliar a influência do teor de sais solúveis sobre o desempenho deum sistema de pintura epóxi multicamada aplicado em aço carbononas seguintes faixas:CondiçãoABCFaixa proposta de teor de saisReferência normativaSubstrato com teor até 20 mg Norsok M-501 (2012), tabela 3NaCl /m²– salt testSubstrato com teor entre 21 e 50IMO PSPC MSC.215(82)mg NaCl /m²(2006), tabela 1 – item 2.2Substrato com teor entre 51 eISO/ TR 15235 (2001) - Anexos100BeCmg NaCl /m²

Principais etapas do trabalhoPreparaçãodos cps paraposteriorcontaminaçãocom soluçõessalinasContaminaçãodos cps comas soluçõessalinasAplicação dosistema depintura noscpscontaminadosAvaliação dodesempenhoanticorrosivo

Preparação dos corpos de prova (CPS) p/ contaminaçãoPreparação doscps para posteriorcontaminaçãocom soluçõessalinasDesengraxeJateamentoConferência doperfil derugosidadeDeterminação do teorde sais solúveis préexistente Desengraxe com estopas e xileno; Jateamento com granalhas de aço ao padrão Sa 2,5; Conferência e ajuste do perfil de rugosidade (50 – 80µm).

Determinação do teor de sais solúveis pré-existente Escolha aleatória de 2 cps para verificação doteor de sais pré-existenteFonte: Adaptado de TQC (2016)

Resultados da Determinação do teor de sais solúveispré-existenteCorpo de prova nº12ρa medido (mg NaCl/ m²)12,913,8ρa médio (mg NaCl/ m²)13,4 0,8

Contaminação dos corpos de prova (cps)Contaminação doscps com as soluçõessalinasPreparação dassoluções salinasmetanólicasContaminação doscps com as soluçõessalinas Cálculo da concentração:𝜌𝐴 . 𝑨𝑐 𝑣Onde:𝑐: é a concentração da solução metanólica decontaminação, g NaCl/ L;ρA: teor de sais solúveis desejado, em mg deNaCl/ m²;𝐴: é a área de uma face de teste do cp, em m² e;Determinação do teor desais solúveis nos cpscontaminados𝑣: é o volume, para espalhamento, em mL.

Resultados do cálculo para contaminação dos cpsCondiçãoDimensões docorpo de prova(mm)A (m²)ρa teórica(mg NaCl /m²)v (mL)100 x 1500,01500400,8c(g NaCl/ L)0,750B75 x 1500,01125400,6100 x 1500,015001000,81,875C75 x 1500,011251000,6

Contaminação dos corpos de prova (cps) Preparação da solução metanólica; Medição do volume determinado, com pipetagraduada; Transferência para a superfície a ser contaminada; Espalhamento com bastão de vidro por toda asuperfície; Secagem por 3 min a 70ºC, em estufa; Ambos os lados dos cps.

Determinação do teor de sais solúveis após contaminaçãoCondiçãoABCρa proposto(mg NaCl/ m²)Até 20Entre 21 e 50(Calculado para 40)Entre 51 e 100(Calculado para 100)Corpo de prova nºρa medido(mg NaCl/ m²)ρa médio(mg NaCl/ m²)12121212,913,847,848,990,5102,013,4 0,848,4 0,896,2 8,1

Aplicação do sistema de pinturaAplicação do sistemade pintura nos cpscontaminadosPreparação das tintaspara aplicaçãoAplicação das tintasnos cpscontaminadosDeterminação daespessura da camadaseca150150 µmµm PrimerPrimeracabamento epóxiacabamentoepóxiaminaaminaBrancoNN6,59Cinza

Seleção e preparação dos cps p/ testeAvaliação dodesempenhoanticorrosivo Lado de teste selecionado cfme critérios ISO 19840(2012) Identificação; Proteção das bordas (exceto aderência por tração);Seleção dos cps paraos ensaiosPreparação dos cpspara os ensaiosfísico-químicosRealização dosensaios físicoquímicos Inserção de defeitos intencionais (exceto aderênciapor tração).

Ensaios de desempenhoEnsaioNorma dereferênciaDuraçãoestimadado teste (h)Dimensõesdos cps (mm)Nº de cps porcondiçãoAderência por traçãoISO 4624 (2002)24100 x 150 x 31Descolamento catódicoASTM G-8 (1996)por corrente impressa720100 x 150 x 33Imersão em águadeionizada a 40 CISO 2812-2(2007)3000100 x 150 x 33Corrosão cíclicaISO 20340(2009)4200100 x 75 x 33

Aderência por tração Para verificação de falha adesiva positest/align layers.jpg

Aderência por traçãoFonte: Adaptado de ositestata.htm) [2016]

Resultados da aderência por traçãoCond.Corpo de provaEPS (µm)A38b291 – 302B22a277 – 324C05a314 – 333Dolly 015,68 MPa98,2% C/Y;1,8% Y/Z10,66 MPa100% C/Y8,65 MPa100% C/YAderência por traçãoDolly 025,26 MPa100% C/Y9,05 MPa100% C/Y8,81 MPa0,2% A/B; 0,5% B/C;99,3% C/YDolly 035,17 MPa0,4% B/C;99,6% C/Y9,69 MPa100% C/Y7,49 MPa100% C/Y

Descolamento catódico Avaliação do desempenho anticorrosivodiante de polarização- 1,428 5 V

Resultados de descolamento catódicoRi 00(S0)Ri 48,448,448,496,2Teor de sais solúveis mg NaCl/m²ECD (mm)MédiaAderência (MPa)Média96,296,296,2Aderência por tração (MPa)E.C.D. (mm)Ri 00(S0)

Imersão em água deionizada a 40 ºC Condição crítica para osmose

Resultados de Imersão em água deionizada a 40 ºC Apenas 480 h de testeRi 04 (S3)Ri 03 (S5)Ri 03 (S5)

Corrosão cíclica Simulação do intemperismo naturalFonte: ISO 20340 (2009)

Resultados da corrosão cíclicaRi 00 (S0)18,0Ri 00 (S0)Ri 00 (S0)1217,016,0E.C.D. 8,448,448,4Teor de sais solúveis mg NaCl/m²48,4Corrosão ao redor do corte (mm)Média96,2Aderência (MPa)96,296,2Média96,2Aderência por tração (MPa)10

Conclusões A aderência por tração, sem qualquer exposição a uma atmosfera corrosiva, nãofornece resultados em resposta ao teor de sais solúveis; Para o plano de pintura estudado, um teor de sais solúveis acima de 20 mgNaCl/m² comprometeu significativamente o desempenho anticorrosivo; Em descolamento catódico e corrosão cíclica, as falhas ocorreramproporcionalmente aos teores de sais; Não é possível definir um teor crítico de sais solúveis satisfatório e seguro mesmopara um único sistema de pintura;

Conclusões O comportamento de um sistema de pintura é dependente do método deensaio, das condições de exposição e à própria composição e qualidadedas matérias-primas das tintas; Produtos comercialmente semelhantes podem apresentar desempenhocompletamente diferentes; A escolha de um teor máximo de sais solúveis deve ser feita com cautela,com base um protocolo de testes adequado; Conforme observado, a prática mais recomendável seria trabalhar nomenor teor de sais solúveis possível.

OBRIGADA!

Universidade da Região de Joinville – UNIVILLEDepartamento de Engenharia QuímicaInfluência do Teor de Sais Solúveis Presentesno Aço Carbono no DesempenhoAnticorrosivo de um Sistema dePintura Epóxi MulticamadaAcadêmica: Camila Aparecida ZimmermannOrientadoras: Maria Inês Siqueira Araújo eMárcia Luciane Lange Silveira

Avaliar a influência do teor de sais solúveis sobre o desempenho de um sistema de pintura epóxi multicamada aplicado em aço carbono nas seguintes faixas: Condição Faixa proposta de teor de sais Referência normativa A Substrato com teor até 20 mg NaCl /m² Norsok M-501 (2012), tabela 3 –salt