Recubrimientos anticorrosivos formulados con pigmentos de

Recubrimientos anticorrosivos formulados con pigmentos de

X Congreso Nacional de Materiales (Donostia - San Sebastián, 18-20 Junio 2008)
Recubrimientos anticorrosivos formulados con pigmentos de
intercambio iónico como una alternativa a los compuestos hexavalentes
de cromo
N. Granizo 1, J.M. Vega 1 , J. Simancas 1, B. Chico 1y M. Morcillo 1
1
Departamento de Ingeniería de Materiales, Degradación y Durabilidad
Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas(CENIM-CSIC)
Avda. Gregorio del Amo, 8, 28040-Madrid (Spain)
[email protected]
Las tecnologías de formulación de pinturas anticorrosivas han venido descansando casi con
exclusividad hasta estos años en la utilización de cromatos como pigmentos inhibidores de la
corrosión metálica, especialmente en el caso del acero. Sin embargo, la toxicidad de estos
pigmentos está dando lugar a severas restricciones a su empleo. Una alternativa científicamente
muy interesante y aún no explorada de un modo riguroso son los pigmentos de intercambio
iónico. Los escasos estudios y resultados hasta ahora obtenidos no son concluyentes sobre la
efectividad anticorrosiva de este tipo de pigmentos y existen controversias sobre sus
mecanismos de actuación, capacidad de intercambio, capacidad anticorrosiva, etc.
El objetivo del presente trabajo es conocer en profundidad los mecanismos de actuación de dos
pigmentos de intercambio catiónico, uno sintetizado cautelosamente en el laboratorio (Bent-Ca)
y otro comercial (Ca/Si), así como tratar de explorar las posibilidades que presentan en la
formulación de pinturas anticorrosivas como una alternativa ecológicamente aceptable a los
pigmentos basados en compuestos hexavalentes de Cromo.
Los resultados que se muestran en este estudio fueron llevados a cabo a partir de imprimaciones
tipo alcídico donde se incluyeron los pigmentos de intercambio y el tradicional cromato de cinz.
Las distintas formulaciones con una Concentración de Pigmento en Volumen (CPV) del 10%,
se aplicaron a probetas de acero al carbono, previamente desengrasadas y limpiadas con acetona
y etanol, y se expusieron a diferentes ensayos acelerados de corrosión y de exposición a la
atmósfera con el objetivo de evaluar el comportamiento anticorrosivo del recubrimiento. La
evolución de las imprimaciones se realizó de acuerdo a las normas ASTM D 714 y ASTM D
610, y el estudio del mecanismo de actuación se llevo a cabo aplicando diferentes técnicas:
espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS), microscopía electrónica de barrido (SEM), así
como técnicas electroquímicas (potencial de circuito abierto (PCA) y Espectroscopia de
Impedancia Electroquímica (EIS)).
La capacidad de intercambio, frente a iones agresivos, principalmente Cl-, SO42-, H+, se llevó a
cabo con los diferentes pigmentos de intercambio, mostrando un especial interés con las
posibles variables dependientes de la capacidad de intercambio (pH, fuerza iónica…). En cuanto
a la evaluación de la capacidad inhibidora de la corrosión se acudió a técnicas electroquímicas
(PCA, curvas de polarización), trabajando con extractos de pigmentos simulando diferentes
medios.
Finalmente, se realiza un exhaustivo estudio sobre caracterización morfológica y estructural del
metal desnudo expuesto a diferentes extractos y diferentes tiempos de exposición, para un
mayor entendimiento del mecanismo de actuación de estos pigmentos en recubrimiento de las
pinturas.
Palabras Clave: Pinturas anticorrosivas, Bentonita cálcica, Calcio/Sílice, Intercambio iónico