Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/56829
Type: Dissertação
Title: Desenvolvimento de resina epóxi a partir de resíduo agroindustrial para aplicação em revestimentos anticorrosivos
Title in English: Development of epoxy resin from agro-industrial waste for application in anticorrosive coatings
Authors: Silva, Lucas Renan Rocha da
Advisor: Oliveira, Diego Lomonaco Vasconcelos de
Co-advisor: Mazzetto, Selma Elaine
Keywords: LCC;Resina anticorrosiva;Revestimento orgânico
Issue Date: 2019
Citation: SILVA, Lucas Renan Rocha da. Desenvolvimento de resina epóxi a partir de resíduo agroindustrial para aplicação em revestimentos anticorrosivos. 2019. 57 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019.
Abstract in Brazilian Portuguese: As resinas epóxi constituem uma classe de pré-polímeros bastante versáteis que, ao serem combinadas com agentes reticulantes, produzem polímeros termofixos com propriedades que permitem a sua utilização em diversos setores, como adesivos, compósitos, materiais de construção, componentes de isolamento e principalmente em revestimentos. A busca por novas formas de obtenção dessas resinas tem se tornado cada vez mais crescente, utilizando principalmente fontes de origem natural de forma a minimizar o uso de componentes tóxicos, como o bisfenol A e epicloridrina. Neste sentido, este trabalho objetiva utilizar o líquido da casca de castanha de caju (LCC) como precursor na síntese de resina epóxi, atuando na substituição da resina comercial diglicidil éter de bisfenol A (DGEBA), na produção de polímeros com potencial aplicação em revestimentos anticorrosivos. O procedimento reacional foi realizado utilizando ácido fórmico e peróxido de hidrogênio, o qual mostrou-se eficiente na síntese de resina epóxi a partir do LCC, fornecendo rendimentos de 90%. A estrutura química foi confirmada através da técnica de espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de fourier (FT-IR) e ressonância magnética nuclear de 1H e 13C. O LCC epoxidado (LCC-E) foi misturado com diferentes aminas, dietilenotriamina (DETA), isoforonadiamina (IPDA) e p-fenilenodiamina (PFDA), onde cada reação de cura foi estudada por calorimetria exploratória diferencial (DSC) e determinadas as temperaturas de cura de 130, 150 e 170 º C. Foram realizados ensaios de teor de gel onde observou-se que os polímeros curados a 150 º C exibiram maior densidade de ligações cruzadas, assim, as demais análises foram realizadas para esses polímeros. As propriedades térmicas dos polímeros foram avaliadas por DSC e por análise termogravimétrica (TGA), apresentando valores de transição vítrea (Tg) entre 10-18 º C, estabilidades térmicas em atmosfera de N2 na faixa de 280-300 º C e em atmosfera de ar sintético de 276-280 º C. Placas de aço-carbono 1010 foram revestidos com os polímeros produzidos para avaliar as propriedades adesivas e anticorrosivas. Os revestimentos apresentaram boas propriedades adesivas com valores de 10 MPa. As propriedades anticorrosivas foram analisadas por espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), exibindo altos valores de módulo de impedância em baixas frequências evidenciando que os revestimentos atuaram como uma barreira, promovendo uma proteção efetiva do metal. De acordo com os resultados, os polímeros obtidos possuem potencial para atuarem como revestimentos anticorrosivos.
Abstract: Epoxy resins are a class of very versatile prepolymers that combined with crosslinking agents produce thermosetting polymers with outstanding properties that allow their use in several segments, such as adhesives, composites, building materials, insulation components and especially in coatings. The search for new ways to obtain these resins has been increasing, mainly by using bio-based sources in order to minimize the use of toxic components, such as bisphenol A (BPA) and epichlorohydrin. The aim of this work was to use the Cashew Nut Shell Liquid (CNSL) as a precursor in the epoxy resin synthesis, completely replacing the commercial diglycidyl ether of bisphenol A-based resin (DGEBA) in the production of polymers with potential application in coatings for corrosion protection. The epoxidation of CNSL was performed using formic acid and hydrogen peroxide, which proved to be efficient in the synthesis of CNSL-based epoxy resin (E-CNSL). The chemical structure of E-CNSL was confirmed by Fourier Transform infrared spectroscopic (FT-IR) and 1H and 13C Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy with elevated yield (90%). CNSL-E was mixed with diethylenetriamine (DETA), isophoronadiamine (IPDA) and p-phenylenediamine (PFDA) and the curing reaction was analyzed by Differential Scanning Calorimetry (DSC), in which the post cure temperatures of 130, 150 and 170 ° C were chosen. Gel content tests were carried out where it was observed that polymers cured at 150 ° C exhibited a higher crosslink density, thus, the other analyzes were performed for these polymers. The thermal properties of the polymers were evaluated by DSC and Thermogravimetric (TGA) analysis, showing glass transition values (Tg) between 10-18 ºC, thermal stabilities in N2 atmosphere in the range of 280-300 ºC and in atmosphere of synthetic air of 276-280 ° C. 1010 carbon steel panels were coated with the polymers produced to evaluate the adhesive and anticorrosive properties. The coatings had good adhesive properties with values of 10 MPa. The corrosion properties were analyzed by electrochemical impedance spectroscopy (EIS), exhibiting high impedance modulus values at low frequencies, evidencing that the coatings acted as a barrier, promoting an effective protection of the metal. According to the results, the obtained polymers have the potential to act as anticorrosive coatings.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/56829
Appears in Collections:DQOI - Dissertações defendidas na UFC

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
2019_dis_lrrsilva.pdf2,94 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.