Um composto de cério e silanol envolvidos em cápsulas de poliestireno e colocado em tintas foi testado com sucesso para inibir a corrosão de metais. A pesquisa que testou a formulação foi realizada pelo engenheiro Fernando Cotting, na Escola Politécnica (Poli) da USP. As microcápsulas permitem que o revestimento das estruturas metálicas adquira características de autorreparação (self-healing). Uma das principais aplicações do inibidor é na proteção de dutos e tanques de armazenamento de petróleo, o que levou o estudo a receber o Prêmio Petrobrás de Tecnologia.
A pesquisa desenvolveu um sistema de encapsulamento dos inibidores de corrosão para serem colocados em tintas. “Atualmente, os inibidores costumam ser misturados diretamente com as resinas, porém eles sofrem reações químicas que impedem sua atuação e prejudicam o desempenho das tintas”, afirma a professora Idalina Vieira Aoki, da Poli, que orientou a pesquisa.
O inibidor utiliza uma mistura de cério (-III) e um silanol, substância derivada do silício. “O cério já é utilizado no combate à corrosão, enquanto o silanol era destinado à produção de filmes”, diz Cotting. “A vantagem destes compostos é que agem em sinergia e a utilização de uma concentração menor de cério, que é pouco abundante na natureza, podendo reduzir os custos de fabricação sem afetar a eficiência do produto”.
Emulsão múltipla
Para encapsular o inibidor é feito um processo de emulsão múltipla. “Na primeira etapa, o composto de cério e silanol em solução aquosa é misturado com poliestireno dissolvido em solvente orgânico.
Também é utilizado um tensoativo para garantir a estabilidade da mistura, na qual se formam micelas esféricas que servirão de ‘molde’ para a formação das futuras microcápsulas”, conta o engenheiro. “Uma vez que o poliestireno dissolvido envolve o inibidor, formando as microcápsulas, a solução passa por uma nova emulsão, com adição de mais água, que é aquecida para permitir a separação do solvente e a consolidação da parede das microcápsulas”.
As microcápsulas podem ser adicionadas à tinta durante sua fabricação ou serem disponibilizadas separadamente e misturadas antes da pintura. “Qualquer setor industrial em que a pintura seja o método utilizado para evitar a corrosão e prolongar a vida útil dos equipamentos pode utilizar o inibidor encapsulado”, ressalta a professora Idalina. “Quando a superfície metálica sofre algum tipo de impacto mecânico, as microcápsulas se rompem e a substância inibidora entra em ação”.
Experimentos com o inibidor foram realizados em chapas de aço carbono colocadas em uma câmara de névoa salina, simulando o desgaste acelerado sofrido pelas tubulações e os tanques utilizados no transporte e armazenamento de petróleo. “Devido à grande espessura de suas paredes, as microcápsulas são mais resistentes ao sistema de pintura utilizado (airless) nessas estruturas metálicas”, aponta Idalina. “Isso permite a utilização de camadas de tinta com efeito de autorreparação, aumentando a proteção e reduzindo a frequência das interferências para manutenção no sistema de dutos de petróleo”.
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