PEDRO HENRIQUE LOPES GARCIA
CARACTERIZAÇÃO DE UMA TINTA COM ALTO TEOR DE ZINCO QUANTO À
PROTEÇÃO OFERECIDA A SUBSTRATO DE AÇO CARBONO DURANTE IMERSÃO
EM MEIOS AQUOSOS
Orientador: Dra. Isolda Costa
RESUMO
Os revestimentos à base de zinco vêm sendo estudados e utilizados desde a
década de 20, devido, principalmente, ao efeito de proteção catódica conferido aos
substratos de aço carbono. Estes revestimentos são obtidos por várias técnicas de
aplicação, destacando-se a eletrodeposição, a galvanização por imersão a quente, e as
tintas com alta concentração de zinco.
Neste trabalho, a proteção de um aço carbono por uma tinta com alto teor de zinco
foi investigada. A duração da proteção catódica conferida por esta tinta foi comparada
com a de outros revestimentos à base de zinco, a saber, zinco eletrodepositado, camada
obtida por galvanização a quente, e outra tinta comercial contendo partículas de zinco.
Os efeitos da razão entre área catódical área anódica, do meio corrosivo, da
espessura da película seca e do acabamento superficial do substrato de aço, no
comportamento de proteção foram também estudados.
A duração do período de proteção catódica foi estimada através de medidas de
potencial galvânico utilizando-se um sistema aço carbono (catodo) - aço carbono com
revestimento à base de zinco (anodo). As densidades de corrente galvânica entre o
catodo e o anodo também foram medidas, utilizando-se a técnica de amperimetria de
resistência nula.
A tinta com alto teor de zinco proporcionou um maior período de proteção catódica
e maior formação de produtos de corrosão de zinco, em relação à tinta com menor teor de
zinco. Os produtos de corrosão do zinco ofereceram proteção adicional, após o término
do período de proteção catódica, ao serem depositados sobre a superfície catódica. Os
revestimentos à base de zinco obtidos por eletrodeposição e por galvanização a quente,
mostraram-se bem superiores às tintas com partículas de zinco, tanto quanto à duração
do período de proteção catódica como quanto à proteção devido ao mecanismo de
inibição/barreira.
Observou-se uma dependência entre a densidade de corrente galvânica em
relação à área anódica e a razão (R) entre a área catódica/área anódica. Por sua vez, a
densidade de corrente galvânica em relação à área catódica foi independente da razão R,
demonstrando que a reação catódica foi controlada pela difusão de oxigênio para a
interface metal/meio.
O período de proteção catódica aumentou com a concentração de cloreto de sódio
no meio de ensaio o que foi atribuído ao aumento na condutividade do meio. Em meios
cuja composição foi típica da atmosfera urbana de São Paulo, em concentrações mais
elevadas, não se observou proteção catódica do substrato pelo revestimento de tinta com
alto teor de zinco, independentemente do pH deste meio na faixa entre 3,5 e 6,5. Em
meios ácidos (pH ≥ 4,5), os produtos de corrosão do zinco não formaram precipitados
sobre a superfície do aço.
O estudo do efeito do acabamento superficial do substrato de aço mostrou que a
tinta com alto teor de zinco pode ser aplicada à superfícies com oxidação superficial leve.
O
período
de
proteção
catódica
e
por
inibição/barreira,
aumentou
significativamente com o aumento na espessura da camada de tinta de 30 para 80 µm.
Um aumento adicional na espessura de 80 para 120 µm, causou um aumento menor na
proteção. Este resultado sugeriu que existe um balanço ótimo entre aumento no custo e
na proteção oferecida, quando a espessura da tinta é aumentada, o qual deve ser
considerado em aplicações industriais.