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Desenvolvimento de revestimentos híbridos multifuncionais sustentáveis GPU-SiO2/TiO2/ZrO2 para proteção da corrosão de estruturas metálicas

Processo: 23/09958-4
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Programa Fixação de Jovens Doutores
Vigência (Início): 01 de agosto de 2023
Vigência (Término): 31 de julho de 2024
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Acordo de Cooperação: CNPq
Pesquisador responsável:Celso Valentim Santilli
Beneficiário:Álvaro Guimarães Braz
Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:23/01616-7 - Desenvolvimento de revestimentos híbridos multifuncionais sustentáveis GPU-SiO2/TiO2/ZrO2 para proteção da corrosão de estruturas metálicas, AP.R
Assunto(s):Materiais híbridos   Processo sol-gel   Recursos renováveis
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Materiais Híbridos | Poliuretano sustentável | Processo sol-gel | Recursos Renovaveis | Revestimentos multifuncionais | Físico-Química de Materiais

Resumo

Devido à facilidade de modificação da estrutura química dos poliuretanos (PU), e consequentemente modificação de suas propriedades, essa família de polímeros é aplicada em diversas áreas comerciais, de espumas a revestimentos. Na aplicação de PU como revestimentos, para superfícies metálicas, boa adesão é importante e pode ser obtida através da hibridização com materiais cerâmicos formados por SiO2/TiO2/ZrO2. Este projeto de pesquisa propõe o desenvolvimento de novos materiais híbridos orgânicos-inorgânicos (HOI) GPU-SiO2/TiO2/ZrO2, a partir de polióis que possam ser obtidos de fontes renováveis, pela metodologia sol-gel. Os póliois devem promover a formação de cadeias reticuladas e conferir maior massa molar ao GPU, afetando a sua resistência à abrasão, flexibilidade e estabilidade térmica. A rota sol-gel será utilizada na conjugação das cadeias de GPU com a parte inorgânica de SiO2/TiO2/ZrO2. A formação do híbrido de classe II será feita com o auxílio do (3-aminoproil)trietoxisilano (APTES), um organo-silano com terminação amina, que reage com as terminações isocianato do GPU, formando grupos ureia. Um dos desafios desse projeto é determinar a melhor formulação para aplicação desses novos HOI em revestimentos que sejam finos com boa estabilidade térmica, resistência química, resistência à abrasão, adesão, hidrofobicidade, e bom desempenho como barreira de proteção contra a corrosão de substratos metálicos e não apresentem defeitos, como rachaduras, fissuras e/ou trincas. Nesse sentido, a escolha de polióis renováveis (lignina, óleo de rícino, sorbitol...) e SiO2/TiO2/ZrO2 como a parte inorgânica, tem o intuito de inserir o grupo de pesquisa, GFQM (Grupo de Físico-Química dos Materiais do IQ-UNESP/Araraquara), na vanguarda da produção de materiais HOI multifuncionais utilizando recursos renováveis, agregando valor tanto ao próprio material final quanto às suas matérias-primas. Ao final deste projeto espera-se obter revestimentos GPU- SiO2/TiO2/ZrO2 de fontes renováveis que apresente multifuncionalidade além de capacidade protetora contra a corrosão de superfícies metálicas, estabilidade térmica e resistência abrasiva comparável aos melhores revestimentos, a base de derivados de petróleo, encontrados na literatura.

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