Desenvolvimento de revestimentos híbridos multifuncionais sustentáveis GPU-SiO2/TiO2/ZrO2 para proteção da corrosão de estruturas metálicas

Abstract

Devido à facilidade de modificação da estrutura química dos poliuretanos (PU) e, consequentemente de suas propriedades, essa família de polímeros é aplicada em diversos materiais que vão desde espumas até revestimentos. Na aplicação de PU como revestimento de superfícies metálicas, a adesão é muito importante e pode ser promovida por meio da hibridização com fases cerâmicas formadas por SiO2/TiO2/ZrO2. Este projeto de pesquisa propõe explorar a metodologia sol-gel no desenvolvimento de novos materiais híbridos orgânico-inorgânicos (HOI) GPU-SiO2/TiO2/ZrO2, baseados em polióis que podem ser obtidos de fontes renováveis. Os polióis devem promover a formação de cadeias reticuladas e conferir maior massa molar ao GPU, afetando a resistência à abrasão, flexibilidade e estabilidade térmica. A rota sol-gel será utilizada na conjugação das cadeias de GPU com a parte inorgânica de SiO2/TiO2/ZrO2. A formação do híbrido de classe II será feita com o auxílio do (3-aminopropil) trietoxisilano (APTES), um organo-silano com terminação amina, que reage com as terminações isocianato do GPU, formando grupos ureia. Um dos desafios deste projeto é determinar a melhor formulação para aplicação destes novos HOI em revestimentos que sejam finos, com boa estabilidade térmica e química, resistência à abrasão, adesão, hidrofobicidade, bom desempenho como barreira de proteção contra a corrosão de estruturas metálicas e não apresentem defeitos, como rachaduras, fissuras e/ou micro trincas. Nesse sentido, a escolha de polióis renováveis (lignina, óleo de rícino, sorbitol...) e SiO2/TiO2/ZrO2 como a parte inorgânica, tem o intuito de inserir o grupo de pesquisa, GFQM (Grupo de Físico-Química dos Materiais do IQ-UNESP/Araraquara), na vanguarda da produção de materiais HOI multifuncionais utilizando recursos renováveis, agregando valor tanto ao próprio material final quanto às suas matérias-primas. Ao final deste projeto, espera-se obter revestimentos GPU-SiO2/TiO2/ZrO2 de fontes renováveis que apresentem multifuncionalidade, além de capacidade protetora contra a corrosão de estruturas metálicas, estabilidade térmica e resistência abrasiva comparável aos melhores revestimentos, a base de derivados de petróleo, encontrados na literatura.