Aplicação de resina epóxi na proteção contra corrosão de metais
Os revestimentos anticorrosivos epóxi são à base de resina epóxi e são preparados com pigmentos, agentes secantes, aditivos, etc. Apresentam excelente desempenho: alta adesão, alta resistência, resistência química e resistência ao desgaste. É um dos tipos mais antigos e amplamente utilizados de revestimentos anticorrosivos para serviços pesados na indústria naval. Existem muitos tipos de revestimentos anticorrosivos epóxi, incluindo principalmente:resina epóxi de bisfenol Ae resina epóxi fenólica.
A estrutura molecular da resina epóxi de bisfenol A contém hidroxila, ligação éter e grupo epóxi, e tem excelente adesão ao substrato; sua estrutura de anel de benzeno confere à resina alta resistência mecânica e resistência ao desgaste; após o revestimento, ela tem excelente resistência a ácidos e álcalis, resistência à corrosão e resistência química; ela cura em temperatura ambiente, é fácil de construir, tem baixa contração após a cura e nenhuma substância volátil é liberada, o que atende aos padrões de proteção ambiental verde.
A resina epóxi fenólica possui maior resistência à corrosão e adesão, pois contém mais grupos epóxi; seu grau de reticulação durante a cura é maior e sua densidade é mais forte, além de possuir a resistência a altas temperaturas e à corrosão da resina fenólica. No entanto, o aumento de grupos epóxi aumentará a fragilidade da resina, afetando sua faixa de aplicação. O uso de bisfenol A para substituir o fenol na síntese de resina epóxi fenólica apresenta baixo teor de fenol livre e distribuição de peso molecular estreita. A introdução de bisfenol A torna as propriedades mecânicas da resina mais fortes e a contração menor. O aumento de grupos epóxi aumenta sua adesão e, ao mesmo tempo, melhora sua flexibilidade, estabilidade térmica, isolamento, resistência à água e resistência à corrosão.
Os revestimentos anticorrosivos epóxi também apresentam desvantagens, como baixa resistência ao impacto e tenacidade. Portanto, o material precisa ser modificado.
A resina epóxi pura é relativamente frágil. Geralmente, agentes de têmpera são adicionados ao epóxi. Após cerca de um ano de uso, os agentes de têmpera evaporam, a fragilidade do revestimento aumenta acentuadamente e problemas como desprendimento podem ocorrer sob impacto mecânico. Portanto, resinas termoplásticas são geralmente usadas para modificar o epóxi atualmente. Os principais mecanismos de têmpera incluem o efeito de restrição de ponte, fixação de trincas, rasgo e alongamento de partículas e escoamento por cisalhamento de vazios. Quando o material compósito é submetido a forças externas, o enchimento desempenha um papel na restrição de ponte, na passivação e na prevenção da propagação de trincas na matriz. Além disso, a força de ponte atua como uma âncora de fixação nas trincas no ponto de ponte para obter um efeito de tenacidade. As resinas termoplásticas comumente usadas para endurecimento de resina epóxi incluem polissulfona, poliuretano, polissiloxano, polietersulfona, poliamida, polieteretercetona, etc. Essas resinas termoplásticas geralmente são solúveis em resinas não curadas e podem interagir com a matriz de resina epóxi, proporcionando assim uma forte ligação de interface após a cura da resina epóxi, de modo que ela pode melhorar a tenacidade à fratura sem perder outras propriedades mecânicas.
Além disso, adicionar flúor à estrutura da resina epóxi também é um bom método de modificação. A resina fenólica é sintetizada pela substituição do bisfenol A por bisfenol AF e, em seguida, epoxidada para obter uma resina epóxi fluorada. Como a cadeia principal do polímero contém uma estrutura de difenol propano, ela possui forte resistência mecânica e resistência ao desgaste, a contração de cura do revestimento é menor e a tenacidade é muito maior do que a da resina epóxi fenólica comum; contém um grande número de grupos epóxi, formando assim uma forte adesão com o substrato; em particular, a introdução de flúor torna esta resina de fluorocarbono hidrofóbica e repelente de óleo, e possui excelente resistência à corrosão e resistência química e UV, além de ser flexível e lisa, e possui propriedades autolimpantes. Este revestimento combina as vantagens de revestimentos de resina fenólica, revestimentos de resina epóxi e revestimentos de resina de fluorocarbono, e apresenta vantagens excepcionais no campo da proteção contra corrosão marítima.
No campo da proteção contra corrosão marítima, as resinas epóxi também têm muitos métodos de modificação diferentes para se adequarem a diferentes ambientes, como sem solvente ou solvente fraco, à base de água, mistura de nanopartículas, baixo tratamento de superfície, etc. Esses métodos de modificação podem tornar a produção de revestimentos epóxi mais ecológica e econômica em termos de energia, além de tornar o desempenho dos revestimentos mais excelente e funcional.