Limitaciones de la resistencia de poros a partir de datos de EIS para la evaluación de recubrimientos orgánicos DTM en base a una resina acrílica autoreticulable
DOI:
https://doi.org/10.15332/iteckne.v19i1.2626Palabras clave:
Resina acrílica base agua, polímero autoreticulable, EIS (Electrochemical Impedance Spectroscopy), resistencia de poros (Rpo), circuito equivalente, cámara salina, cámara salino-ácida, ampollamiento, corrosión, DTM (Direct to Metal)Resumen
Las resinas acrílicas base agua del tipo autoreticulables son usadas actualmente en la formulación de pinturas usadas para la protección de materiales expuestos a la corrosión atmosférica. Estas resinas, dada su denominación de “autoreticulables”, inician su proceso de “entrecruzamiento”, una vez son aplicadas sobre la superficie previamente preparada. Se espera que con el tiempo incrementen su protección, debido a su mecanismo de curado (autoreticulación)
Láminas metálicas recubiertas con estas resinas fueron sometidas a la evaluación bajo condiciones simuladas de Niebla Salina Neutra (ASTM B117), Niebla Salino Ácida (ASTM G85 A1) y Cámara Húmeda (ASTM D4585). Los procesos de degradación del recubrimiento fueron monitoreados mediante pruebas de Espectroscopia de Impedancia Electroquímica (EIS) y, asimismo, se realizaron observaciones visuales, de acuerdo con las normas ASTM D714 y ASTM D610, buscando identificar y cuantificar la aparición de ampollas y productos de corrosión, correspondientemente. Los resultados revelaron que, para la evaluación en cámara salina estándar (NSS) y salino-ácida o acidulada, las rápidas caídas de resistencia de poros (Rpo) para el sistema de recubrimientos eran coincidentes con la formación de ampollas. Contrario a lo anterior, los resultados en la cámara húmeda mostraron incrementos en la Rpo, lo que evidencia desde el punto de vista eléctrico una mayor oposición al paso de corrientes, no obstante, se observó la aparición efectiva de ampollas sobre la superficie recubierta.
Descargas
Citas
[2] J.M. Hu, J.Q. Zhang, C.N. Cao, Determination of water uptake and diffusion of Cl- ion in epoxy primer on aluminum alloys in NaCl solutions by electrochemical impedance spectroscopy, Prog in Organic Coatings 46 (2003), Pag 273-279. DOI: https://doi.org/10.1016 / S0300-9440 (03) 00010-9
[3] S.Duval, M.Keddam, M. Sfaira, A. Srhiri, H. Takenouti, Electrochemical impedance spectroscopy of epoxy-vinyl coating in aqueous medium analized by dipolar relaxation of polimer, J. Electrochem. Soc., 149 (2002), BS20-9. DOI: https://doi.org/10.1149/1.1512667
[4] H. Leidheiser Jr, Electrical and electrochemical measurements as predictors of corrosion at the metal organic coating interface, Prog. Organic Coat. 7 (1979), pag 79 – 104. DOI: https://doi.org/10.1016/0300-9440(79)80038-7
[5] J. Kittel, N. Celati, M. Keddam, H. Takenouti, Influence of the coating-substrate interactions on the corrosion protection: characterization by impedance spectroscopy of the inner and outer parts of a coating, Prog. Orgaic Coat., 46(200#), Pag 135-147. DOI: https://doi.org/10.1016/S0300-9440(02)00221-7
[6] I.C.P. Margarit-Mattos, EIS and organic coatings performance: Revisiting some key points, Electrochimica Acta, 354 (2020). DOI: https://doi.org/10.1016/j.electacta.2020.136725
[7] L.F. Vesga, E. Vera, J.H. Panqueva, Use of the electrochemical impedance spectroscopy to evaluate the performance of a primer applied under different surface preparation methods, Progress in Organic Coating 39 (2000) Pag 61-65. DOI: https://doi.org/10.1016/S0300-9440(00)00100-4
[8] I.D. Raistrck, J.R. MacDonald, D.R. Franceschetti, The electrical analogs of physical and chemical process, J.R. MacDonnald (ED), Impedance Spectroscopy, John Wiley & Sons, New York (2003), Pag 27 -132.
[9] F. Mansfeld, H. Shih, H. Greene, C.M. Tsai, Analysis of EIS data for common corrosion process., J. Scully, D.C. Silverman, M. Kending (Eds), Electrochemical Impedance: Analysis and interpretation, ASTM STP 1188, ASTM, Philadelphia, PA (1993), Psg 37. DOI: https://doi.org/10.1520/STP18062S
[10] B. Normand, H. Takenouti, M. Keddam, H. Liao, G. Monteil, C. Coddet, Electrochemical impedance spectroscopy and dielectric properties of polymer: application to PEEK thermally sprayed coating, Electrochim Acta 49 (2004), Pag 2981-2986. Doi: https://doi.org/10.1016/j.electacta.2004.01.057
[11] J. Vogelsang, G. Strum, New interpretation of electrochemical data obtained from organic barrier coatings, Electrochim. Acta 46 (2001) Pg 3817-3826. DOI: https://doi.org/10.1016/S0013-4686(01)00668-5
[12] J.R. Scully, Electrochemical impedance spectroscopy of organic-coated steel: correlation of impedance parameters with long-term coating deterioration, J. Electrochem. Soc., 136(4)(1989), Pag 979-990.
[13] G. Bierwagen, D. Tallman, J. Li, L. He, EIS studies of coated metals in accelerated exposure, Prog. Organic Coat., 46(2003), Pag 148-157. DOI: https://doi.org/10.1016 / S0300-9440 (02) 00222-9
[14] G.P. Bierwagen, J. Li, L.He, L. Ellingson, D.E. Tallman, Studies of a new accelerated evaluation method for coating corrosion resistance-thermal cycling testing, Prog. Organic Coat., 39(2000), pag 67-78. DOI: https://doi.org/10.1016/S0300-9440(00)00106-5
[15] C.G. Munger, Corrosion prevention by protective coatings, NACE international, 1999, Pag 335-340.
[16] Aman Pathania, Raj Kumar Arya, Sanjeev Ahuja, Crosslinked polymeric coatings: Preparation, characterization, and diffusion studies, Progress in Organic Coatings, 105 (2017) Pages 149-162. DOI: https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2016.12.023
[17] Husain, J. Chakkamalayath, S.Al-Bahar, Electrochemical impedance spectroscopy as a rapid technique for evaluating the failure of fusion bonded epoxy powder coating, Engineering Failure Analysis, 82 (2017) Pages 765-775. DOI: https://doi.org/10.1016/ j.engfailanal.2017.06.041
[18] Harleen Kaur, Jyoti Sharma, Divyansh Jindal, Raj Kumar Arya, Sanjeev Kumar Ahuja, Shashi Bhushan Arya, Crosslinked polymer doped binary coatings for corrosion protection, Progress in Organic Coatings, 125 (2018) Pages 32-39. DOI: https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2018.08.026
[19] Dongdong Song, Hongxia Wan, Xiaohui Tu, Wei Li, A better understanding of failure process of waterborne coating/metal interface evaluated by electrochemical impedance spectroscopy, Progress in Organic Coatings, 142 (2020). DOI: https://doi.org/10.1016/ j.porgcoat.2020.105558
[20] M.W. Kending, S. Jeanjaquet, J. Lumsden, Electrochemical Impedance of Coated Metal Undergoing Loss of Adhesion, Pag 407. Electrochemical Impedance Analysis and Interpretation STP 1188 ASTM. DOI: https://doi.org/10.1520/STP18082S
[21] E.D. Schachinger, R. Braidt, B. StrauB, A.W. Hassel. EIS study of blister formation on coated galvanised steel in oxidizing alkaline solutions, Corrosion Science, Vol 96 (2015), Pag 6-13. DOI: https://doi.org/10.1016 / j.corsci.2014.12.010
[22] Z. Chen, C. He, F. Yu, Y. Wang, “Study and Application of Electrochemical Impedance Spectroscopy for Quickly Evaluating the Performance of Coatings and Predicting the Failure Time in the Development of Waterborne Epoxy Micaceous Iron Oxide Coatings”, Int. J. Electrochem. Sci., 12 (2017) 2798 – 2812. DOI: https://doi.org/10.20964/2017.04.64
[23] V.S. Raja, R. Gayathiri Devi, A. Venugopal, N.C. Debnath, J. Giridhar, Evaluation of blistering performance of pigmented and unpigmented alkyd coatings using electrochemical impedance spectroscopy.http://dspace.library.iitb.ac.in/xmlui/bitstream/handle/10054/1261/14raja444230.pdf?sequence=1. DOI: https://doi.org/10.1016/S0257-8972(98)00504-0
[24] Jianyang Li, Hongwei Shi, Fuchun Liu, En-Hou Han, Self-healing epoxy coating based on tung oil-containing microcapsules for corrosion protection, Progress in Organic Coatings, 156 (2021). DOI: https://doi.org/10.1016 / j.porgcoat.2021.106236
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
La revista ITECKNE se encuentra registrada bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial 4.0 Internacional Por lo tanto, esta obra se puede reproducir, distribuir y comunicar públicamente, siempre que se reconozca el nombre de los autores y a la Universidad Santo Tomás. Se permite citar, adaptar, transformar, autoarchivar, republicar y crear a partir del material, siempre que se reconozca adecuadamente la autoría, se proporcione un enlace a la obra original y se indique si se han realizado cambios.
La Revista ITECKNE no retiene los derechos sobre las obras publicadas y los contenidos son responsabilidad exclusiva de los autores, quienes conservan sus derechos morales, intelectuales, de privacidad y publicidad. Sin embargo esta facultada para editar, publicar, reproducir y distribuir tanto en medios impresos como digitales, además de incluir el artículo en índices internacionales y/o bases de datos, de igual manera, se faculta a la editorial para utilizar las imágenes, tablas y/o cualquier material gráfico presentado en el artículo para el diseño de carátulas o posters de la misma revista.


