Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/60258
Type: Dissertação
Title: Desenvolvimento de um reparo com propriedades anticorrosivas proveniente de garrafas de polietileno tereftalato (PET) pós-consumo
Authors: Guilherme Firmo de Matos
First Advisor: Fernando Cotting
First Co-advisor: Jorgimara de Oliveira Braga
First Referee: Walney Silva Araújo
Second Referee: Brunela Pereira da Silva
Abstract: Um dos métodos mais comumente utilizados para mitigar os efeitos da corrosão é a aplicação de revestimentos orgânicos. No entanto, nenhum revestimento está completamente imune à deterioração, seja devido ao fim de sua vida útil, aplicação inadequada, baixa qualidade ou danos mecânicos. Portanto, o objetivo deste estudo foi desenvolver um sistema de proteção temporária utilizando garrafas de polietileno tereftalato (PET) pós-consumo como um reparo em defeitos pontuais de revestimentos anticorrosivos aplicados em superfícies de aço carbono ABNT 1020. Para isso, foram produzidos filmes de PET por meio da técnica de inversão de fase, que consiste na dissolução do PET em ácido trifluoroacético (TFA) e diclorometano (DCM), seguida da precipitação do polímero em água destilada. Inicialmente, foi realizado um planejamento fatorial completo para avaliar a influência de três variáveis na síntese dos filmes, em três níveis diferentes: a proporção de cada solvente no sistema de solventes usado para solubilizar o PET (30/70, 50/50 e 70/30 TFA/DCM), a concentração de PET na solução polimérica precursora dos filmes (15, 20 e 25%) e a concentração de plastificante (10, 15 e 20%). Considerando os resultados do planejamento fatorial e a viabilidade técnica do processo, a condição que apresentou o melhor desempenho em termos de espectroscopia de impedância eletroquímica e dureza para o filme foi: 50/50 TFA/DCM, 25% de PET e 15% de plastificante. O filme foi caracterizado por meio de microscopia eletrônica de varredura, termogravimetria, calorimetria exploratória diferencial e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier. Os resultados demonstraram que não houve alterações consideráveis nas propriedades químicas e térmicas do PET após o processo de inversão de fase. Além disso, o filme foi utilizado para produzir fitas adesivas autocolantes com propriedades anticorrosivas, a serem usadas como revestimento/reparo para chapas de aço carbono. Em ensaios de perda de massa, as amostras sem revestimento apresentaram um desgaste 1359% maior em comparação com as amostras revestidas com fita adesiva de PET. Além disso, os testes de impedância realizados em chapas pintadas com defeitos reparados utilizando a fita adesiva de PET apresentaram um módulo de impedância da ordem de 10^9 Ω.cm², valor semelhante ao encontrado em chapas com o sistema de pintura intacto.
Abstract: One of the most commonly used methods to mitigate the effects of corrosion is the application of organic coatings. However, no coating is completely immune to deterioration, whether due to the end of its service life, improper application, low quality, or mechanical damage. Therefore, the aim of this study was to develop a temporary protection system using post-consumer polyethylene terephthalate (PET) bottles as a repair for anticorrosive coatings with defects applied on ABNT 1020 carbon steel surfaces. PET films were produced using the phase inversion technique, which involves dissolving PET in trifluoroacetic acid (TFA) and dichloromethane (DCM), followed by polymer precipitation in distilled water. Initially, a full factorial design was conducted to evaluate the influence of three variables in the film synthesis at three different levels: the proportion of each solvent in the solvent system used for PET solubilization (30/70, 50/50, and 70/30 TFA/DCM), the concentration of PET in the precursor polymer solution (15%, 20%, and 25%), and the concentration of plasticizer (10%, 15%, and 20%). Considering the results from the factorial design and the technical feasibility of the process, the condition that showed the best performance in terms of electrochemical impedance and hardness was: 50/50 TFA/DCM, 25% PET, and 15% plasticizer. The film was characterized using scanning electron microscopy, thermogravimetry, differential scanning calorimetry, and Fourier-transform infrared spectroscopy. The results demonstrated that there were no significant changes in the chemical and thermal properties of PET after the phase inversion process. Additionally, the film was used to produce self-adhesive tapes with anticorrosive properties, to be used as a coating/repair solution for carbon steel plates. In mass loss tests, the samples without coating exhibited 1359% higher wear compared to the samples coated with PET adhesive tape. Furthermore, impedance tests conducted on painted sheets with repaired defects using the PET adhesive tape showed an impedance modulus around 109 Ω.cm², a value like that found in plates with an intact paint system.
Subject: Engenharia química
Corrosão
Revestimentos
Garrafas PET
Adesivos
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Rights: Acesso Restrito
URI: http://hdl.handle.net/1843/60258
Issue Date: 29-Sep-2023
metadata.dc.description.embargo: 29-Sep-2025
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

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DESENVOLVIMENTO DE UM REPARO COM PROPRIEDADES ANTICORROSIVAS PROVENIENTE DE GARRAFAS DE POLIETILENO TEREFTALATO (PET) PÓS-CONSUMO.pdf
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