Desarrollo de nuevos recubrimientos en polvo monocapa mediante el uso de silanos y pigmentos anticorrosivos

Resumen

TÍTULO: DESARROLLO DE NUEVOS RECUBRIMIENTOS EN POLVO MONOCAPA MEDIANTE EL USO DE SILANOS Y PIGMENTOS ANTICORROSIVOS 1. INTRODUCCIÓN En la actualidad existen dos problemas generales en relación a la protección anticorrosiva de los metales mediante recubrimientos orgánicos: la incorporación de pigmentos anticorrosivos tóxicos en las formulaciones desarrolladas y el elevado coste que conlleva en ocasiones la protección mediante sistemas multicapa o que requieran un pretratamiento previo de las superficies metálicas. Es por ello que cada día aparecen nuevos y diversos estudios que se centran en soslayar estos inconvenientes y que plantean posibles alternativas a los sistemas de protección actuales . No obstante, en todos ellos el objetivo es conseguir una alta durabilidad final comparable a los sistemas anteriores que, aunque tóxicos, demostraban muy buenas propiedades de protección anticorrosiva y que a su vez contribuya a la mejora continua en productividad y eficiencia económica, condiciones cada vez más necesarias dada la coyuntura económica actual. Todo ello, además, dentro de un marco de legislación medioambiental que impone crecientes restricciones respecto al uso de determinadas materias primas que han demostrado tener graves consecuencias sobre el medio ambiente y la salud humana . En este sentido, la investigación desarrollada en la presente Tesis doctoral pretende abrir nuevas líneas de estudio que amplían, por un lado, el potencial de los promotores de adherencia basados en silanos como papel importante en la protección de metales y, por otro, su combinación con otros componentes activos como pigmentos anticorrosivos en formulaciones de recubrimientos de poliéster en polvo. Además, ante la necesidad de reducir los tiempos de ensayo de las técnicas de caracterización tradicionales, se emplean nuevas técnicas electroquímicas aceleradas para la optimización en la fase de diseño y la caracterización de los recubrimientos . 2. METODOLOGÍA El estudio y desarrollo de los recubrimientos en polvo monocapa se pretende realizar en cuatro fases que se describen a continuación. 1.5.1. Fase I: Estudio de los componentes activos En esta fase se va a llevar a cabo el estudio de los dos componentes activos a incorporar en la formulación de referencia con el fin de determinar sus propiedades más características y disponer de un conocimiento más amplio en cuanto al posible efecto que éstos ejercen en los recubrimientos. 1.5.2. Fase II: Formulación de los recubrimientos en polvo En esta segunda fase se va a llevar a cabo el estudio del efecto que ejerce cada uno de los componentes activos sobre las propiedades y comportamiento de un recubrimiento de referencia. Para ello, a partir de una fórmula estándar se van a desarrollar recubrimientos con diferentes contenidos de estos componentes y se determinará la composición óptima que confiere a la pintura un comportamiento superior frente a la corrosión. Este estudio se va a llevar a cabo de forma independiente con cada uno de los dos aditivos, siendo así que el estudio de cada uno de ellos va a conformar un capítulo diferente de la presente tesis. 1.5.2.1. Estudio de la incorporación del promotor de adherencia. En esta fase de la investigación se llevará a cabo un estudio exhaustivo del efecto del promotor de adherencia en las propiedades finales del recubrimiento de referencia, así como en el comportamiento del mismo en su aplicación como recubrimiento de protección anticorrosiva. Con este fin, se va a realizar una caracterización morfológica de los sistemas obtenidos y la evaluación de sus propiedades mecánicas y de adherencia al sustrato mediante ensayos de adherencia por tracción, caída de dardo y corte enrejado. Finalmente se evaluará su comportamiento frente a la corrosión por medio de diversas técnicas electroquímicas (EIS y ACET). 1.5.2.2. Estudio de la incorporación del pigmento inhibidor de la corrosión. Análogamente al estudio llevado a cabo para el promotor de adherencia, se pretende desarrollar un estudio en profundidad del efecto inhibidor de la corrosión que conlleva la adición del pigmento anticorrosivo seleccionado en las propiedades del recubrimiento de referencia. Para ello se lleva a cabo la caracterización electroquímica del sistema mediante técnicas ampliamente utilizadas (EIS) y de reciente aparición (ACET), así como mediante ensayos en cámara de niebla salina. 1.5.3. Fase III: Estudio de sinergias En esta fase se van a estudiar las posibles sinergias entre los dos componentes activos analizados en la fase anterior. Para ello se desarrollarán formulaciones que combinen simultáneamente los dos componentes activos y se llevará a cabo la evaluación de sus propiedades morfológicas, mecánicas, de adherencia y electroquímicas. Una vez se determinen las proporciones óptimas de ambos cuando se combinan simultáneamente en la formulación, se compararán las propiedades alcanzadas en dicha formulación con aquellas alcanzadas en los recubrimientos en los que los componentes activos se incorporaron de forma separada en el recubrimiento (Fase II). 1.5.4. Fase IV: Conclusiones En la etapa final de la investigación se realizará una síntesis de los resultados obtenidos y de las conclusiones principales sobre la influencia de la adición de un promotor de adherencia y un pigmento inhibidor de la corrosión (por separado y conjuntamente) a una formulación estándar de una pintura en base poliéster para su aplicación como recubrimiento monocapa en polvo para la protección del acero galvanizado. 3. CONCLUSIONES Los resultados obtenidos tras la caracterización de los recubrimientos desarrollados han mostrado una mejora en las propiedades anticorrosivas y de adherencia respecto a la formulación estándar cuando el promotor de adherencia y el pigmento anticorrosivo se introducen por separado en una concentración determinada. Además, en el estudio de desarrollo y caracterización de recubrimientos que combinan ambos aditivos destaca la sinergia existente entre ambos que permite el diseño de un prototipo final con superior comportamiento frente a la corrosión en relación a las demás formulaciones.