Mecanismos de protección anticorrosiva del aluminio mediante recubrimientos de pintura formulados con pigmentos de intercambio iónico

Resumen

Las pinturas anticorrosivas son uno de los métodos más comunes de protección metálica debido a su fácil aplicación, bajo coste, efectividad, etc. Estos recubrimientos se utilizan para combatir la corrosión bajo diferentes condiciones: exposición atmosférica, estructuras enterradas, estructuras en inmersión, etc. La formulación de recubrimientos orgánicos con pigmentos anticorrosivos en su composición, permite otorgar una protección activa al sustrato metálico, además de la protección barrera al paso de agua, oxígeno e iones. Tradicionalmente, se han utilizado los cromatos como pigmentos anticorrosivos indiscutibles, debido a que han mostrado una adecuada solubilidad y una alta eficacia de inhibición sobre diferentes sustratos metálicos (pasivables y no pasivables) y bajo diversos ambientes agresivos. Pero la utilización de estos pigmentos está siendo restringida por la lixiviación de compuestos hexavalentes de cromo, debido a sus efectos cancerígenos y contaminantes frente a la salud humana y el medio ambiente. Varias opciones están siendo estudiadas para sustituir a los cromatos como pigmentos anticorrosivos. Una alternativa atractiva y ecológicamente aceptable, es la utilización de pigmentos de intercambio iónico para la formulación de recubrimientos orgánicos, debido a que presentan un doble mecanismo de actuación: son capaces de retener en su estructura iones agresivos que penetran a través del recubrimiento de pintura, y simultáneamente, son capaces de liberar contraiones de la misma carga a los retenidos, que sean capaces de migrar hasta la interfase metal/recubrimiento y actuar como inhibidores de la corrosión metálica. Este mecanismo de actuación permite que se produzca una lixiviación controlada del inhibidor, en función de las especies iónicas que atraviesen el recubrimiento según la severidad del ambiente agresivo. Esta característica provoca que a los recubrimientos formulados con este tipo de pigmentos se les denomine “recubrimientos inteligentes”...[ABSTRACT] Organic coatings are one of the most common methods of metallic protection because of their easy application, low cost, efficiency, etc. These coatings are applied to avoid corrosion under different conditions: atmospheric exposition, underground structures, immersion structures, etc. The formulation of organic coatings with anticorrosive pigments allows an active protection to the bare substrate and a barrier protection for the penetration of water, oxygen and ions through the surface. In recent years, chromates have been widely used as pigments, because their undeniable qualities such as adequate solubility and high efficiency of inhibition over different metallic substrates (passive and nonpassive) under several aggressive environments. Despite the advantages of these pigments, their application has been withdrawn due to the carcinogenic effects and the adverse impact on environment and human health of hexavalent chromium compounds. Different alternatives have been researched to replace the conventional chromate anticorrosive pigments. In particular, one promising and environmental friendly option is the formulation of organic coatings using ion exchange pigments, because they show a double mechanism performance: they are capable of retaining within their structure aggressive ions that are penetrating the coating, and simultaneously they are capable of releasing counter ions which possess the same charge as the retained ions and in this way they are able to migrate towards the metal/coating interface and act as metallic corrosion inhibitors. This action mechanism permits a controlled leaching of the inhibitor as a function of the ionic species that cross the coating depending on the aggressive environment severity. This feature makes these pigments known as “smart coatings”...