Pinturas anticorrosivas con compuestos de tierras raras para la protección del acero

Abstract

Las pinturas anticorrosivas tradicionalmente empleadas que contienen pigmentos a base de compuestos de cromo y de plomo han sido cuestionadas en los países desarrollados por su elevada peligrosidad para la salud y polución del medio ambiente. Actualmente existe una tendencia mundial a eliminar dichos pigmentos y reemplazarlos por otros con bajo impacto ambiental. Los pigmentos anticorrosivos a base de fosfatos, asimismo, están siendo cuestionados debido a que el anión causa eutroficación en reservas de agua dulce . Además, algunos de ellos poseen cationes pesados, como cinc o estroncio, cuyo uso también ha sido restringido. El objetivo de este proyecto fue desarrollar recubrimientos micro y/o nanoestructurados e inteligentes, libres de cromo hexavalente y con bajo o nulo contenido de fosfato de cinc, para la protección anticorrosiva de metales. Se buscaron materiales alternativos que permitan eliminar los cromatos y disminuir el contenido de fosfatos de la formulación de pinturas anticorrosivas. Los materiales pigmentarios inteligentes se obtuvieron a partir de zeolitas y haloisitas modificadas por intercambio iónico, con especies pasivantes derivadas del cerio y del lantano. Estos iones serían liberados al medio corrosivo. La capacidad de estos materiales para proteger a los metales fue evaluada por técnicas analíticas, electroanalíticas y espectroscópicas, empleando como sustrato acero tipo SAE 1010. Se diseñaron pinturas anticorrosivas con estos materiales pigmentarios que se aplicaron sobre el metal seleccionado y se evaluaron por medio de técnicas electroquímicas (potencial de corrosión, resistencia iónica, ruido electroquímico, espectroscopia de impedancia electroquímica y microscopía de sonda kelvin) y ensayos acelerados en cámaras (cámara de niebla salina y cámara de humedad). Para todos los casos, existió buena concordancia entre los resultados obtenidos por medio de las distintas técnicas de evaluación empleadas, tanto en los potenciales pigmentos inhibidores desarrollados como en las pinturas. Asimismo, mediante el uso de microscopía de sonda kelvin se obtuvieron resultados que sostienen aquellos obtenidos mediante técnicas electroquímicas y de envejecimiento acelerado. Los resultados indican que de todos los recubrimientos desarrollados, el formulado con 30% de zeolita modificada con iones lantano presenta la mejor performance anticorrosiva y la velocidad de delaminación más baja, permitiendo así, reemplazar completamente al fosfato de zinc en la formulación de estas pinturas anticorrosivas.