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http://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1004/506| PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN DEL ACERO INOXIDABLE 304 A BASE DE RECUBRIMIENTOS DE POLI(3-OCTILTIOFENO) | |
| ULISES LEON SILVA | |
| JOSE GUADALUPE CHACON NAVA | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Vivimos en una época en donde los polímeros juegan un papel muy
importante, por ejemplo: plásticos, fibras, adhesivos, proteína, celulosa, entre
otros, son algunos de los términos empleados en nuestro vocabulario moderno.
Ahora bien, la era moderna de los polímeros conductores tales como
politiofenos (PTs), polianilinas (PANIs) y polipirroles (PPys) comenzó en 1977
cuando Shirakawa descubrió que al dopar el poliacetileno con vapor de yodo,
éste incrementaba su conductividad eléctrica mil millones de veces. Desde
entonces se han investigado muchas aplicaciones de estos polímeros
conductores, incluyendo la protección a la corrosión.
El presente trabajo de investigación se llevó a cabo con el fin de encontrar si películas semiconductoras a base de poli(3-octiltiofeno) (P3OT) y poliestireno (PS) depositadas sobre acero inoxidable 304 (304SS) son factibles como recubrimientos protectores contra la corrosión. Además se estudió el efecto de la temperatura en dichos recubrimientos. Para todo esto se sintetizaron películas de P3OT químicamente y se depositaron sobre placas de 304SS por medio de la técnica de depósito por goteo (drop casting). Como uno de los requisitos más importantes para lograr una buena protección contra la corrosión a base de recubrimientos poliméricos es mantener una buena adherencia recubrimiento/sustrato, se emplearon dos variantes: 1) los recubrimientos de P3OT se sometieron a tratamientos térmicos a tres diferentes temperaturas: 55, 80 y 100 °C y 2) se formaron recubrimientos con la mezcla de P3OT (80%)+poliestireno (PS, 20%), estos también se trataron térmicamente. Dichos recubrimientos se caracterizaron mediante diversos estudios fisicoquímicos: para conocer el peso molecular (PM) y la regiorregularidad del P3OT se emplearon las técnicas de HPLC (High Performance Liquid Cromatography) y RMN (Resonancia Magnética Nuclear), respectivamente. Se determinó el espesor de los recubrimientos y el grado de adherencia recubrimiento/sustrato. Se realizó un análisis termogravimétrico (TGA) para conocer la temperatura de descomposición del P3OT y P3OT/PS. Para determinar la factibilidad de aplicación de las películas de P3OT y P3OT/PS como recubrimientos protectores del acero contra la corrosión, se realizaron las siguientes pruebas de tiempo acelerado en ambientes corrosivos acuosos (NaCl: medio neutro, H2SO4: medio ácido y NaOH: medio alcalino): curvas de polarización potenciodinámicas (CPP), resistencia a la polarización lineal (RPL) y espectroscopia por impedancia electroquímica (EIE). Las pruebas típicas de laboratorio empleadas se tomaron de la norma ASTM B117. Así mismo se caracterizaron los recubrimientos antes y después de haber sido sometidos a los ambientes corrosivos mediante los microscopios: de fuerza atómica (AFM), óptico (OM) y electrónico de barrido (SEM). Los resultados obtenidos muestran un mejor funcionamiento de los recubrimientos poliméricos cuando la temperatura del recocido fue aumentada y cuando se utilizó la mezcla de P3OT/PS. Así pues, se mejoraron las propiedades fisicoquímicas (una barrera física con menos defectos superficiales 2 de acuerdo con AFM y MO) de los recubrimientos tratados a 100 °C, dando como resultado una mayor adherencia y una mayor protección contra la corrosión. Así pues, las curvas de polarización presentaron que con la presencia de los recubrimientos poliméricos se obtenían en la mayoría de los casos valores de Ecorr más positivos con respecto al 304SS, sin embargo la velocidad de corrosión disminuyó ligeramente en algunos casos y en otros fue del mismo orden de magnitud que el 304SS. Los resultados obtenidos en las pruebas de RPL en NaCl y H2SO4 0.5 M mostraron que al incrementar la temperatura y utilizar la mezcla de P3OT/PS los valores de Rp aumentaban respecto al acero sin recubrir. Las respuestas electroquímicas obtenidas en las pruebas de impedancia mostraron que el mecanismo de corrosión estaba controlado por procesos de difusión (acceso del electrolito a través del recubrimiento) acoplados a procesos de transferencia de carga. Las imágenes obtenidas mediante el MO, MEB y MFA corroboraron lo obtenido en las pruebas de corrosión. Así pues, se obtuvieron imágenes de los recubrimientos que mostraban defectos superficiales tales como porosos, hoyos y microgrietas, a través de los cuales el electrolito difundió. Dichos defectos disminuyeron con el aumento de la temperatura. | |
| 2010-02 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| BIOLOGÍA Y QUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Ciencia de Materiales |
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