Pesquisa da Universidade Técnica da Dinamarca: Morfologia do zinco tratado termicamente prolonga período de proteção catódica de revestimento epóxi para 70 dias

De acordo com pt.wedoany.com-Um estudo da Universidade Técnica da Dinamarca (Technical University of Denmark) comparou o efeito de diferentes morfologias de partículas de zinco no desempenho anticorrosivo de revestimentos epóxi ricos em zinco, descobrindo que partículas de zinco com bordas e cantos poligonais formadas por tratamento térmico podem prolongar significativamente o tempo de proteção catódica e reduzir a propagação da ferrugem. Revestimentos ricos em zinco são amplamente utilizados na proteção anticorrosiva pesada de aço, cujo desempenho depende crucialmente da conectividade elétrica entre as partículas de zinco e o substrato, bem como da atividade eletroquímica do próprio zinco. Os pesquisadores compararam revestimentos formulados com zinco esférico comercial (ZRC-CB) e zinco tratado termicamente (T-ZRC-CB), sendo este último sintetizado por fusão-recristalização controlada a 450°C, seguida de resfriamento lento a 2°C/min.

Ambas as formulações continham o mesmo teor de zinco e negro de fumo. As partículas de zinco produzidas pelo tratamento térmico apresentaram geometrias poligonais e hexagonais, com bordas e cantos mais pronunciados, em contraste com a forma esférica lisa do material de referência comercial. A análise por DRX mostrou que o zinco tratado expôs uma proporção maior de faces cristalinas eletroquimicamente ativas, especialmente as faces (100), (101), (110) e (102), que possuem maior energia superficial e menor energia de dissolução em comparação com a face mais estável (002).

Medições de potencial de circuito aberto (OCP) mostraram que o revestimento T-ZRC-CB atingiu o limiar de proteção catódica imediatamente após a imersão e manteve a proteção catódica por quase 70 dias, muito superior aos 10 dias do revestimento de referência ZRC-CB. A avaliação da propagação da ferrugem após 30 dias de exposição à névoa salina, de acordo com a ISO 9227:2022, confirmou ainda o desempenho protetor melhorado, com o revestimento T-ZRC-CB apresentando propagação de ferrugem de apenas 1,3 mm, contra 2,6 mm do material de referência. A espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) corroborou essas descobertas, mostrando um aumento mais precoce da impedância no revestimento T-ZRC-CB, atribuído à dissolução mais rápida do zinco e à rápida formação de produtos de corrosão isolantes, que selam os poros e melhoram as propriedades de barreira. Testes de adesão realizados de acordo com ASTM D3359 e EN ISO 4624:2023 confirmaram que ambos os revestimentos apresentam excelente adesão ao substrato de aço jateado, com resistência ao arrancamento do T-ZRC-CB atingindo aproximadamente 10,2 MPa.

A melhoria no desempenho é atribuída a dois mecanismos complementares. Primeiro, a maior exposição de faces cristalinas eletroquimicamente ativas promove uma dissolução sacrificial do zinco mais rápida e eficiente. Segundo, a geometria angular das partículas tratadas cria múltiplos pontos de contato entre as partículas de zinco e com a rede de negro de fumo, melhorando a conectividade elétrica em comparação com o contato pontual típico das partículas esféricas. Notavelmente, a adição de negro de fumo antes do tratamento térmico impede a coalescência excessiva das partículas, mantendo uma distribuição de tamanho adequada para formulações de revestimento (D50 = 6 μm). Essas descobertas oferecem um caminho prático para melhorar a proteção anticorrosiva de longo prazo de revestimentos epóxi ricos em zinco sem alterar a composição do pigmento.

Fonte: Aminian, A. et al., Efeito da morfologia das partículas de zinco no desempenho de proteção contra corrosão de revestimentos epóxi ricos em zinco. Progress in Organic Coatings (2026). https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2026.110194