Fibras vegetais, ou lignocelulósicas, podem ser utilizadas como reforço em compósitos de matriz polimérica, porém sua efetividade é reduzida pela sua adesão deficiente com a matriz. Estas fibras apresentam alta hidrofilicidade devido ao grande número de grupos hidroxila (OH) livres presentes em seus componentes (celulose, hemicelulose e lignina), resultando em certo grau de incompatibilidade com matrizes poliméricas hidrofóbicas. Entretanto, devido a presença dos grupos hidroxila, as fibras lignocelulósicas podem ser tratadas superficialmente para melhorar seu desempenho em compósitos. O tratamento com silanos, por exemplo, produz uma continuidade molecular entre fibra e matriz, o que se deve a sua estrutura que apresenta uma terminação organofuncional que é capaz de reagir com matrizes poliméricas e outra com grupos alcoxila que podem interagir com grupos OH presentes nos componentes das fibras. Neste trabalho, fibras de curauá (Ananas comosus var. erectfolius) foram pré-tratadas por imersão em solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH) em concentração de 4% (m/m) durante 1 h e lavadas até pH neutro. Estas fibras foram então tratadas pela imersão por 1 h em solução aquosa contendo 5% (m/m) de cada um dos silanos investigados, 3-aminopropiltrimetoxisilano (AMPTS), trietoximetilsilano (TEMS) e viniltriclorosilano (VTCS). A caracterização das fibras tratadas foi realizada por espectroscopia no infravermelho, difração de raios-X, análise termogravimétrica e microscopia eletrônica de varredura. As características da interface das fibras com resina poliéster foram investigadas em termos de molhabilidade e adesão, por meio de medidas do ângulo de contato e ensaio de pull-out, respectivamente. Resultados evidenciaram o aumento no índice de cristalinidade e na estabilidade térmica provenientes do pré-tratamento com NaOH. O tratamento com AMPTS apresentou uma melhora na molhabilidade com poliéster e um valor médio de 20,17 MPa na tensão interfacial de cisalhamento, o que corresponde a um aumento de aproximadamente 2,5 vezes ao valor médio obtido para fibras sem tratamento. / Plant fibers, or lignocellulosic fibers, can be used as reinforcements in polymer composites, however their efficiency is largely reduced due to their poor adhesion with the matrix. These fibers present a highly hydrophilic character due to the large number of free hydroxyl groups (OH) available in the fiber components (cellulose, hemicellulose and lignin), thus displaying a certain degree of incompatibility with hydrophobic polymeric matrices. However, lignocellulosic fibers can be surface treated to improve their performance in composites. The silane treatment, for instance, may produce molecular continuity between fiber and matrix due to its bi-functional structure, which presents an organofunctional end group able to react with polymer matrices and another end group, such as an alkoxy, which is able to interact with OH groups of the fiber. In this work, curauá fibers (Ananas comosus var. erectfolius) were pre-treated by immersion in 4% (w/w) aqueous solution of sodium hydroxide (NaOH) for 1 hour and then washed until neutral pH. These fibers were then treated by immersion for 1 h in an aqueous solution with 5% (w/w) of one of the investigated silanes, (3-aminopropyl)trimethoxysilane (AMPTS), triethoxymethylsilane (TEMS) and vinyltrichlorosilane (VTCS). Characterization of treated fibers was carried out by infrared spectroscopy, X-ray diffraction, thermogravimetric analysis and scanning electron microscopy. The characteristics of the interface between fibers and a polyester resin were investigated in terms of wettability and adhesion, using contact angle measurements and pull-out testing, respectively. The NaOH pre-treatment increased the crystallinity index and thermal stability of the fibers, and the AMPTS treatment presented an improve in wettability and a mean value of 20.17 MPa in the interfacial shear strength (IFSS), corresponding to an approximately 2.5 fold increase compared to the untreated fibers.

Fibras vegetais, ou lignocelulósicas, podem ser utilizadas como reforço em compósitos de matriz polimérica, porém sua efetividade é reduzida pela sua adesão deficiente com a matriz. Estas fibras apresentam alta hidrofilicidade devido ao grande número de grupos hidroxila (OH) livres presentes em seus componentes (celulose, hemicelulose e lignina), resultando em certo grau de incompatibilidade com matrizes poliméricas hidrofóbicas. Entretanto, devido a presença dos grupos hidroxila, as fibras lignocelulósicas podem ser tratadas superficialmente para melhorar seu desempenho em compósitos. O tratamento com silanos, por exemplo, produz uma continuidade molecular entre fibra e matriz, o que se deve a sua estrutura que apresenta uma terminação organofuncional que é capaz de reagir com matrizes poliméricas e outra com grupos alcoxila que podem interagir com grupos OH presentes nos componentes das fibras. Neste trabalho, fibras de curauá (Ananas comosus var. erectfolius) foram pré-tratadas por imersão em solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH) em concentração de 4% (m/m) durante 1 h e lavadas até pH neutro. Estas fibras foram então tratadas pela imersão por 1 h em solução aquosa contendo 5% (m/m) de cada um dos silanos investigados, 3-aminopropiltrimetoxisilano (AMPTS), trietoximetilsilano (TEMS) e viniltriclorosilano (VTCS). A caracterização das fibras tratadas foi realizada por espectroscopia no infravermelho, difração de raios-X, análise termogravimétrica e microscopia eletrônica de varredura. As características da interface das fibras com resina poliéster foram investigadas em termos de molhabilidade e adesão, por meio de medidas do ângulo de contato e ensaio de pull-out, respectivamente. Resultados evidenciaram o aumento no índice de cristalinidade e na estabilidade térmica provenientes do pré-tratamento com NaOH. O tratamento com AMPTS apresentou uma melhora na molhabilidade com poliéster e um valor médio de 20,17 MPa na tensão interfacial de cisalhamento, o que corresponde a um aumento de aproximadamente 2,5 vezes ao valor médio obtido para fibras sem tratamento. / Plant fibers, or lignocellulosic fibers, can be used as reinforcements in polymer composites, however their efficiency is largely reduced due to their poor adhesion with the matrix. These fibers present a highly hydrophilic character due to the large number of free hydroxyl groups (OH) available in the fiber components (cellulose, hemicellulose and lignin), thus displaying a certain degree of incompatibility with hydrophobic polymeric matrices. However, lignocellulosic fibers can be surface treated to improve their performance in composites. The silane treatment, for instance, may produce molecular continuity between fiber and matrix due to its bi-functional structure, which presents an organofunctional end group able to react with polymer matrices and another end group, such as an alkoxy, which is able to interact with OH groups of the fiber. In this work, curauá fibers (Ananas comosus var. erectfolius) were pre-treated by immersion in 4% (w/w) aqueous solution of sodium hydroxide (NaOH) for 1 hour and then washed until neutral pH. These fibers were then treated by immersion for 1 h in an aqueous solution with 5% (w/w) of one of the investigated silanes, (3-aminopropyl)trimethoxysilane (AMPTS), triethoxymethylsilane (TEMS) and vinyltrichlorosilane (VTCS). Characterization of treated fibers was carried out by infrared spectroscopy, X-ray diffraction, thermogravimetric analysis and scanning electron microscopy. The characteristics of the interface between fibers and a polyester resin were investigated in terms of wettability and adhesion, using contact angle measurements and pull-out testing, respectively. The NaOH pre-treatment increased the crystallinity index and thermal stability of the fibers, and the AMPTS treatment presented an improve in wettability and a mean value of 20.17 MPa in the interfacial shear strength (IFSS), corresponding to an approximately 2.5 fold increase compared to the untreated fibers.

Filmes hidrofóbicos são caracterizados por repelir soluções aquosas quando em contato com superfícies revestidas ou com algum material que possua propriedades hidrofóbicas. Estes materiais têm despertado a atenção tecnológica devido às propriedades de: auto-limpeza, anti-gelo, anti-aderente e anti-corrosão. Este trabalho teve como objetivo a obtenção do filme hidrofóbico, em temperatura ambiente, utilizando o silano viniltrietoxisilano (VTES) sobre chapas de aço inoxidável AISI 204 em solução sol-gel pelo processo de dip-coating, tendo como finalidade o aumento da resistência à corrosão do substrato metálico. Para a reação de hidrólise foi preparada uma solução com relação percentual de silano/etanol/água de 4/48/48% em volume. Alguns parâmetros da solução e da superfície do substrato foram variados, tais como o tempo de hidrólise do silano na solução sol, em 2 e 24 horas, e a rugosidade do substrato pelo processo de jateamento com micropartículas de óxido de alumina comparando-o com o substrato liso (sem modificações). O filme foi caracterizado por microscopia eletrônica de varredura (MEV), ângulo de contato (CA), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), polarização potenciodinâmica, espectroscopia de energia dispersiva de raios-x (EDS), névoa salina e câmara úmida. Através destas técnicas de caracterização, pode-se avaliar a resistência à corrosão, a homogeneidade e a hidrofobicidade do filme obtido. Os resultados da influência do tempo de hidrólise demonstram que a solução de 24 horas proporciona um aumento na hidrofobicidade do filme de 12° em relação à solução de 2 horas de hidrólise. Enquanto que, a modificação da superfície com o jateamento favorece um aumento de 36° no ângulo de contato em relação à superfície lisa. Os ensaios eletroquímicos mostram que o substrato que possui maior ângulo de contato, 130°, apresenta maior resistência a corrosão comparando-o com as outras amostras, as quais apresentam ângulos de contato menores. Porém, os resultados de névoa salina comprovam que as amostras com a superfície lisa, ângulo de contato de 90°, possuem maior durabilidade do que as amostras jateadas quando expostas a ambientes salinos. Conclui-se que a metodologia utilizada é eficaz para a obtenção de revestimentos hidrofóbicos e para a proteção do metal base contra à corrosão. / Hydrophobic films are characterized to repel water or aqueous solutions when in interaction with coated surfaces or any materials with hydrophobic properties. These materials have attracted attention due the technological properties, like: self-cleaning, anti-icing, anti-adherent and anti-corrosion. This study aimed to obtain the hydrophobic film at room temperature using the vinyltriethoxysilane (VTES) on stainless steel AISI 204 in sol-gel solution by dip-coating process, with the purpose to increase the corrosion resistance of metal substrate. The hydrolysis reaction was prepared a solution with a percentage ratio of silane/ethanol/water 4/48/48% in volume. Some parameters of the solution and the substrate surface were varied, such as silane hydrolysis time in the sol solution at 2 and 24 hours, and the roughness of the substrate by blasting process with microparticles of aluminum oxide and it was compared with the smooth substrate (unchanged). The film was characterized by scanning electron microscopy (SEM), contact angle (CA), infrared spectroscopy by Fourier Transform (FTIR), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), potentiodynamic polarization, energy dispersive spectroscopy (EDS), salt spray and humid room tests. Through these characterization was possible to evaluate the corrosion resistance, uniformity and hydrophobicity of the film developed. The influence of hydrolysis time showed an increase in contact angle of 12° when used the 24 hours of hydrolysis solution in relation to 2 hours of hydrolysis. While the surface modification using the blasting tecnique favors an increase of 36° in contact angle in comparison to the smooth surface. Between the samples evaluated by electrochemical spectroscopy, proves the higher contact angle, 130°, has best performance in corrosion resistance compared with another samples studied which have lower contact angles. However, the smooth substrate, contact angle 90°, showed the best performance in salt spray test compared to rough surfaces samples. The methodology developed was effective to obtain hydrophobic coatings and protection the metal substrate against the corrosion.

Orientador: Clovis Pagani / Banca: Ricardo Amore / Banca: Eduado Bresciani / Resumo: Os tratamentos de superfície convencionais realizados em cerâmicas feldspáticas são o condicionamento com ácido fluorídrico e a aplicação do silano. Porém em inúmeros estudos o condicionamento ácido tem sido questionado por sua toxidade química. Assim objetivou-se avaliar o efeito do tratamento térmico na cerâmica feldspática silanizada na adesão ao cimento resinoso. Por meio de um estudo in vitro foram seccionados 24 blocos de cerâmica feldspática sinterizada, com dimensões de 5 x 10 x 4 mm. Estes blocos foram divididos aleatoriamente em três grupos experimentais: G1 (HF + Silano); G2 (Silano + aquecimento 77 °C); G3 (HF+ Silano + aquecimento 77 °C). Os blocos cerâmicos foram cimentados a blocos de resina composta por meio de um cimento resinoso (Variolink, Ivoclair-Vivadent), posteriormente o conjunto foi cimentado a blocos idênticos de resina composta (Z-100, 3M-ESPE) e após a cimentação foram submetidos à ciclagem mecânica (10.000 ciclos 100 N). Após ciclagem foram seccionados em palitos de 1mm2 e submetido ao teste microtração a velocidade de 1 mm/min. Todos os corpos de prova foram analisados em estereomicroscópio com 20 x, para classificação das fraturas e apenas as amostras significativas em microscópio eletrônico de varredura com magnitudes com de 100 x, 300 x e 500 x. Os resultados obtidos foram submetidos à análise estatística Anova um fator e teste de Tukey (α = 0,05). A análise estatística demonstrou semelhança estatística (p - valor = 0,33)entre todos os grupos (G1 22,63 MPaA; G2 23,31 MPaA; G3 26,32 MPaA).A análise de falhas demonstrou predominância de falhas adesivas para todos os grupos. Conclui-se que o aquecimento do silano é efetivo para esta interface sendo possível eliminar o condicionamento com HF(ácido fluorídrico) / Abstract: The conventional surface treatment performed on feldspathic ceramic is the fluoridric acid etching and silane application. But in several studies the etching has been questioned for its chemical toxicity. Thus this study aimed to evaluate the effect of heat treatment on silanized feldspathic ceramic bond strength to resin cement. Through an in vitro study 24 feldspathic ceramic sintered blocks were sectioned; 5 x 10 x 4 mm of dimensions. These blocks were randomly divided into three experimental groups: G1 ( HF + silane ) ; G2 ( + Silane heating 77 °C); (G3 + Silane + HF + heating 77 °C). The ceramic blocks were cemented with resin blocks composed of resinous cement ( Variolink , IvoclairVivadent ) , the set was later cemented identical blocks of composite resin ( Z - 100 , 3M - ESPE ) , after cementation were subjected to cycling mechanical (10,000 cycles 100 N). After cycling were sectioned into sticks of 1mm2 and submitted to microtensile test with speed of 1 mm / min. Representative samples were analyzed with a stereomicroscope at 20 x and scanning electron microscope with magnitudes of 100 x, 300 x and 500 x. The results were statistically analyzed by ANOVA one factor and by Tukey test (α = 0.05). Statistical analysis showed (p - value = 0.33) statistical similarity between all groups (G1 22.63 mPa, mPa 23.31 G2, G3 26.32 mPa). The failure analysis showed predominance of adhesive failures for all groups. It can be concluded that heating the silane is effective for this interface it is possible to eliminate the etching with HF (Flouridric acid) / Mestre

Resumo: O presente trabalho aborda as condições de reticulação do polímero termoplástico polietileno e, para isso, foram avaliadas diferentes temperaturas de processo (60 e 90°C), bem como diferentes tempos de permanência em imersão em banho termostatizado (1, 3, 6 e 9 horas). Esta avaliação foi realizada a partir dos ensaios de teores de gel e fator de uptake, de massa específica, de calorimetria exploratória diferencial (DSC), de análise termogravimétrica (TGA), de espectrofotometria no infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) e de ensaios de tração. Desta forma, o grau de reticulação do polietileno de baixa densidade reticulado em água, foi correlacionado com sua morfologia, com seu desempenho térmico e mecânico. Os resultados mostraram que o teor de gel do polietileno reticulado aumentou com o aumento da temperatura e do tempo de exposição desta matriz polimérica em água, sendo que, este aumento ocorreu de forma significativa até 3 horas de exposição, não sendo observados ganhos significativos na formação de ligações cruzadas após este período / Abstract: The present work deals with the crosslink conditions of polyethylene polymer using different process temperatures (60 and 90°C). For this different water immersion times in thermostated bath (1, 3, 6 and 9 hours) have been analyzed by using gel content and uptake factor, density tests, dynamic scanning calorimetric analyses (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), infrared spectroscopy (FT-IR) and tensile tests. This way, it was evaluated the degree of crosslinking of low density polyethylene crosslinked into water, and these parameters were correlated with the morphology and its thermal and mechanical performance. According to found results, it was observed that the gel content of polyethylene crosslinked increased with increasing of exposition temperature and time of this polymeric matrix in water, therefore, this increase was significantly up to 3 hours of exposition, not being observed significant gains in crosslinking density after this time / Orientador: Edson Cocchieri Botelho / Coorientador: Antonio Fernando Branco Costa / Banca: Luiz Claudio Pardini / Banca: Michelle Leali Costa / Mestre

O aço galvanizado contém uma camada protetora de Zn e Zn-Fe, obtida por imersão a quente, que tem por objetivo a proteção do aço. Entretanto, a presença dessa camada diminui a aderência a sistemas de pinturas e reduz a resistência à corrosão. Um método muito eficiente na proteção contra a corrosão desses substratos são as camadas de cromato, que proporcionam excelentes propriedades anticorrosivas, além de boas propriedades de adesão. Porém, os processos empregados para a obtenção desse tipo de revestimento estão sendo abandonadas devido à utilização do cromo hexavalente que é carcinogênico. Nesse contexto, revestimentos híbridos orgânico-inorgânicos obtidos pelo processo de sol-gel têm sido apresentados como uma alternativa ambientalmente correta. A adição de inibidores de corrosão ou outros compostos, aos filmes híbridos pode modificar as propriedades da camada barreira melhorando, conseqüentemente, o desempenho anticorrosivo. Este trabalho de pesquisa teve por objetivo, avaliar o comportamento eletroquímico do aço galvanizado revestido com um filme híbrido obtido a partir de um sol constituído pelos precursores alcoóxidos 3- (trimetoxisililpropil)metacrilato (TMSM) e tetraetoxisilano (TEOS) com adição de nitrato de cério na concentração de 0,01 mol.L-1. Diferentes mecanismos de cura (ao ar, térmico e ultravioleta) foram empregados. Também foi avaliado o tempo de permanência na solução (2, 5 e 10 minutos), o pré-tratamento do substrato e o pH da solução e por fim, variou-se em 5 níveis a relação TEOS/TMSM com uma razão fixa de MMA/TMSM. A caracterização morfológica e a determinação da espessura dos filmes foram realizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Além disso, os filmes foram avaliados quanto à molhabilidade (determinação do ângulo de contato), quanto às estruturas químicas presentes (espectroscopia de infravermelho) e quanto ao comportamento eletroquímico (potencial de circuito aberto, polarização potenciodinâmica, e espectroscopia de impedância eletroquímica). A partir do estudo realizado foi possível verificar a influência da composição química do sol e do pH da solução sobre a formação do filme e as propriedades físicas e eletroquímicas do mesmo. Além disso, ficou evidenciada a importância do tempo de permanência do substrato na solução, do pré-tratamento do substrato e do processo de cura sobre a resistência a corrosão dos revestimentos obtidos. / Galvanized steel presents a protective layer of Zn and Zn-Fe, obtained by hot dipping, which promotes the steel protection. However, the presence of this layer decreases the adhesion of paint systems and reduces the corrosion resistance. A very efficient method used to protect against the substrate corrosion is chromate layers, which provide excellent anticorrosive and good adhesion properties. However, the processes employed to obtain this type of coating have been abandoned due to the use of hexavalent chromium, which is carcinogenic. In this context, organic-inorganic hybrid coatings obtained by sol-gel process have been presented as environmentally friendly alternative. The addition of corrosion inhibitors or other compounds, to the hybrid films can modify the properties of the barrier layer consequently improving the corrosion performance. This research aimed to evaluate the electrochemical behavior of galvanized steel coated with a hybrid film obtained from a sol composed by the alkoxides precursors 3 - (trimethoxysilylpropyl) methacrylate (TMSM) and tetraethoxysilane (TEOS), with the addition of cerium nitrate in a concentration of 0.01 mol L-1. Different cure mechanisms (thermal and ultraviolet processes and in air) were used. It was also evaluated the immersion time in the solution (2, 5 and 10 minutes), the substrate pretreatment process,and the solution pH. Finally the TEOS/TMSM ratio was varied in 5 levels maintaining the MMA/TMSM ratio. Morphological characterization and film thickness measurements were performed by scanning electron microscopy (SEM). Moreover, the films were evaluated concerning the wettability (contact angle determination), the chemical structures (infrared spectroscopy) and the electrochemical behavior (open circuit potential, potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy). From this study it was possible to verify the influence of the sol chemical composition and pH solution on the film formation. Besides the physical and electrochemical properties are influenced by these parameters. It was also evidenced the influence of the substrate immersion time in the solution, as well as the substrate pretreatment and the cure process effect on the coatings corrosion resistance.

A necessidade de construções com maior tempo de vida útil, as preocupações com segurança e com o meio ambiente, levam cada vez mais ao desenvolvimento de materiais que associem meio ambiente, custo, praticidade e durabilidade. A corrosão de armadura é uma das causas mais significativas de deterioração das estruturas de concreto armado. Diferentes processos vêm sendo propostos com o objetivo de evitar esse tipo de corrosão, como por exemplo: proteção catódica, revestimentos da armadura com zinco, revestimento da armadura com resina epóxi. Revestimentos com resina epóxi apresentam-se como uma excelente alternativa promovendo a formação de uma barreira entre o metal e o meio. Contudo, esse tipo de revestimento tem comprometido a ancoragem armadura/concreto e não deve conter descontinuidades, pois isso pode favorecer corrosão localizada da armadura. Nesse contexto, o presente trabalho tem por objetivo elaborar e caracterizar filmes híbridos aplicados sobre aço AISI 1020 e aço estrutural CA50. Os filmes híbridos vêm sendo largamente estudados para proteção contra corrosão nos mais diferentes metais. Além disso, esses filmes apresentam baixa espessura, o que diminuiria o comprimento de ancoragem armadura/concreto. A adição de elementos de terras raras como inibidores de corrosão promove o efeito autocicatrizante ao filme, no caso de ruptura, evitando dessa forma a corrosão localizada. Neste trabalho, os filmes foram obtidos pelo processo de dip-coating a partir dos precursores alcoóxidos Tetraetoxisilano (TEOS) e 3- (trimetoxisililpropil) metacrilato (TMSPMA) com adição de cério como inibidor de corrosão. Para a obtenção do filme foram variados os seguintes parâmetros: processo de pré-tratamento, temperatura de cura e tempo de permanência no sol. Os filmes foram caracterizados quanto à morfologia por microscopia eletrônica de varredura; quanto ao comportamento eletroquímico (monitoramento do potencial de circuito aberto e polarização potenciodinâmica). Além disso, os filmes foram caracterizados quanto à aderência. Os resultados obtidos mostram a influência dos parâmetros operacionais sobre a qualidade e desempenho do filme. Filmes obtidos com pré-tratamento com NaOH e curados a 60 oC apresentaram o melhor desempenho quanto à resistência à corrosão. Verificou-se também que a formação dos filmes híbridos sobre o aço AISI 1020, foi mais favorecida comparativamente ao substrato de aço estrutural CA50. / The need for buildings with a longer life, cautions on safety and the environment, lead increasingly to the development of materials involving the environment, cost, practicality and durability. Corrosion of the armour is one of the most significant causes of deterioration of reinforced concrete structures. Different processes have been proposed with the objective to avoid this type of corrosion, for example, cathodic protection, coatings of zinc armature and coating of the armature with epoxy resin. Epoxy coatings are presented as an excellent alternative promoting the formation of a barrier between the metal and the environment. However, this type of coating has committed the anchor armour/concrete and does not allow discontinuities in the coating because it can produce corrosion in the armour. In this context, this work addresses the development and characterization of hybrid films applied on AISI 1020 steel and structural steel CA50. The hybrid films have been studied for corrosion protection in many different metals. Moreover, these films have low thickness, not interfering in the effect of the anchor armour/concrete. The addition of elements of rare earths as corrosion inhibitors promotes self-healing effect of the coating, in case of the rupture of the film, avoiding localized corrosion. In this work, the films were obtained by the process of the dip-coating from alkoxide precursors Tetraetoxisilano (TEOS) and 3-(trimetoxisililpropil) metacrylate (TMSPMA) with the addition of cerium as an inhibitor of corrosion. To obtain the film the following parameters were varied: the process of pre-treatment, the temperature of cure and time of residence in the sun. The films were characterized using the morphology from the scanning in the electron microscopy; analyzing the electrochemical behavior (monitoring the potential in open circuit and dynamic potential polarization). Moreover, the films were characterized for adhesion. The results show the influence of operating parameters on the quality and performance of the film. Films obtained with pretreatment with NaOH and cured at 60 ° C showed the best performance in terms of resistance of corrosion. It was also found that the formation of the hybrid films on AISI 1020 steel was more favored when compared with the substrate of structural steel CA50.

Os revestimentos à base de cromatos são amplamente reconhecidos por sua eficiência como pré-tratamento para proteção contra corrosão. No entanto, sabe-se que os íons de Cr+6 presentes na solução cromatizante são altamente tóxicos e tidos como cancerígenos. Por isso, revestimentos substitutos vêm sendo estudados em todo o mundo. Entre as alternativas aos tratamentos baseados em Cr+6, os silanos demonstram algumas importantes vantagens como baixo impacto ambiental e compatibilidade com uma grande gama de interfaces inorgânicas e orgânicas. Neste trabalho foi estudada a aplicação sobre o aço galvanizado de um filme híbrido obtido a partir de um sol constituído por dois tipos de sistemas: silano BTSE - Bis-1,2-(trietoxisililetano) e a combinação dos precursores alcoóxidos 3-(trimetoxisililpropil)metacrilato (TMSM) e tetraetoxisilano (TEOS), com e sem adição de inibidor de corrosão a base de Ce3+. Nos sistemas estudados foi analisada a influência da concentração de PEG na formulação do sol. Os filmes, obtidos pelo processo de dip-coating, foram caracterizados quanto ao comportamento eletroquímico, morfológico e comportamento mecânico. Foi verificado que a adição de inibidor é positiva e melhora o desempenho do revestimento silano. Além disso, ficou comprovado que a adição do plastificante PEG à solução precursora do filme melhorou ambos os sistemas estudados com relação à proteção quanto à corrosão e também quanto às propriedades tribológicas dos filmes obtidos. Entretanto, a concentração de plastificante é crítica, indicando que uma quantidade excessiva pode danificar o filme causando trincas e poros. / The chromate coatings base are widely recognized for their effectiveness as pre-treatment for corrosion protection. However, it is known that the presence ions of Cr+6 in the chromate solution are regarded as highly toxic and carcinogenic. Therefore, substitute coatings have been studied worldwide. Among the alternatives to treatments based on Cr+ 6, silanes demonstrate some important advantages such as low environmental impact and compatibility with a wide range of inorganic and organic interfaces. This work was conducted on the application in a galvanized steel of the hybrid film obtained from a sol composed of two types of systems: silane BTSE - 1,2-Bis (trietoxisililetane) and the combination of alkoxides precursors 3- (trimethoxysilylpropyl) methacrylate (TMSM) and tetraethoxysilane (TEOS), with and without addition of a corrosion inhibitor based on Ce3+. The studied systems was analyzed the influence of PEG concentration on sol formulation. The films obtained by dip-coating process were characterized by electrochemical, morphological and mechanical behavior. It was observed that the addition of inhibitor is positive and improves the performance of the silane coating. Furthermore, it was demonstrated that the addition of plasticizer to the film precursor solution improved both systems studied in relation to protection and corrosion and also as the tribological properties of films obtained. However, the plasticizer concentration is critical, indicating that an excessive amount may cause damage to the film promoting cracks and pores.

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:34:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-08-05. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:48:47Z : No. of bitstreams: 1 000828059.pdf: 280753 bytes, checksum: 5f2e10cc380917f920e1c412177bafa4 (MD5) / Os tratamentos de superfície convencionais realizados em cerâmicas feldspáticas são o condicionamento com ácido fluorídrico e a aplicação do silano. Porém em inúmeros estudos o condicionamento ácido tem sido questionado por sua toxidade química. Assim objetivou-se avaliar o efeito do tratamento térmico na cerâmica feldspática silanizada na adesão ao cimento resinoso. Por meio de um estudo in vitro foram seccionados 24 blocos de cerâmica feldspática sinterizada, com dimensões de 5 x 10 x 4 mm. Estes blocos foram divididos aleatoriamente em três grupos experimentais: G1 (HF + Silano); G2 (Silano + aquecimento 77 °C); G3 (HF+ Silano + aquecimento 77 °C). Os blocos cerâmicos foram cimentados a blocos de resina composta por meio de um cimento resinoso (Variolink, Ivoclair-Vivadent), posteriormente o conjunto foi cimentado a blocos idênticos de resina composta (Z-100, 3M-ESPE) e após a cimentação foram submetidos à ciclagem mecânica (10.000 ciclos 100 N). Após ciclagem foram seccionados em palitos de 1mm2 e submetido ao teste microtração a velocidade de 1 mm/min. Todos os corpos de prova foram analisados em estereomicroscópio com 20 x, para classificação das fraturas e apenas as amostras significativas em microscópio eletrônico de varredura com magnitudes com de 100 x, 300 x e 500 x. Os resultados obtidos foram submetidos à análise estatística Anova um fator e teste de Tukey (α = 0,05). A análise estatística demonstrou semelhança estatística (p - valor = 0,33)entre todos os grupos (G1 22,63 MPaA; G2 23,31 MPaA; G3 26,32 MPaA).A análise de falhas demonstrou predominância de falhas adesivas para todos os grupos. Conclui-se que o aquecimento do silano é efetivo para esta interface sendo possível eliminar o condicionamento com HF(ácido fluorídrico) / The conventional surface treatment performed on feldspathic ceramic is the fluoridric acid etching and silane application. But in several studies the etching has been questioned for its chemical toxicity. Thus this study aimed to evaluate the effect of heat treatment on silanized feldspathic ceramic bond strength to resin cement. Through an in vitro study 24 feldspathic ceramic sintered blocks were sectioned; 5 x 10 x 4 mm of dimensions. These blocks were randomly divided into three experimental groups: G1 ( HF + silane ) ; G2 ( + Silane heating 77 °C); (G3 + Silane + HF + heating 77 °C). The ceramic blocks were cemented with resin blocks composed of resinous cement ( Variolink , IvoclairVivadent ) , the set was later cemented identical blocks of composite resin ( Z - 100 , 3M - ESPE ) , after cementation were subjected to cycling mechanical (10,000 cycles 100 N). After cycling were sectioned into sticks of 1mm2 and submitted to microtensile test with speed of 1 mm / min. Representative samples were analyzed with a stereomicroscope at 20 x and scanning electron microscope with magnitudes of 100 x, 300 x and 500 x. The results were statistically analyzed by ANOVA one factor and by Tukey test (α = 0.05). Statistical analysis showed (p - value = 0.33) statistical similarity between all groups (G1 22.63 mPa, mPa 23.31 G2, G3 26.32 mPa). The failure analysis showed predominance of adhesive failures for all groups. It can be concluded that heating the silane is effective for this interface it is possible to eliminate the etching with HF (Flouridric acid)

O aço galvanizado contém uma camada protetora de Zn e Zn-Fe, obtida por imersão a quente, que tem por objetivo a proteção do aço. Entretanto, a presença dessa camada diminui a aderência a sistemas de pinturas e reduz a resistência à corrosão. Um método muito eficiente na proteção contra a corrosão desses substratos são as camadas de cromato, que proporcionam excelentes propriedades anticorrosivas, além de boas propriedades de adesão. Porém, os processos empregados para a obtenção desse tipo de revestimento estão sendo abandonadas devido à utilização do cromo hexavalente que é carcinogênico. Nesse contexto, revestimentos híbridos orgânico-inorgânicos obtidos pelo processo de sol-gel têm sido apresentados como uma alternativa ambientalmente correta. A adição de inibidores de corrosão ou outros compostos, aos filmes híbridos pode modificar as propriedades da camada barreira melhorando, conseqüentemente, o desempenho anticorrosivo. Este trabalho de pesquisa teve por objetivo, avaliar o comportamento eletroquímico do aço galvanizado revestido com um filme híbrido obtido a partir de um sol constituído pelos precursores alcoóxidos 3- (trimetoxisililpropil)metacrilato (TMSM) e tetraetoxisilano (TEOS) com adição de nitrato de cério na concentração de 0,01 mol.L-1. Diferentes mecanismos de cura (ao ar, térmico e ultravioleta) foram empregados. Também foi avaliado o tempo de permanência na solução (2, 5 e 10 minutos), o pré-tratamento do substrato e o pH da solução e por fim, variou-se em 5 níveis a relação TEOS/TMSM com uma razão fixa de MMA/TMSM. A caracterização morfológica e a determinação da espessura dos filmes foram realizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Além disso, os filmes foram avaliados quanto à molhabilidade (determinação do ângulo de contato), quanto às estruturas químicas presentes (espectroscopia de infravermelho) e quanto ao comportamento eletroquímico (potencial de circuito aberto, polarização potenciodinâmica, e espectroscopia de impedância eletroquímica). A partir do estudo realizado foi possível verificar a influência da composição química do sol e do pH da solução sobre a formação do filme e as propriedades físicas e eletroquímicas do mesmo. Além disso, ficou evidenciada a importância do tempo de permanência do substrato na solução, do pré-tratamento do substrato e do processo de cura sobre a resistência a corrosão dos revestimentos obtidos. / Galvanized steel presents a protective layer of Zn and Zn-Fe, obtained by hot dipping, which promotes the steel protection. However, the presence of this layer decreases the adhesion of paint systems and reduces the corrosion resistance. A very efficient method used to protect against the substrate corrosion is chromate layers, which provide excellent anticorrosive and good adhesion properties. However, the processes employed to obtain this type of coating have been abandoned due to the use of hexavalent chromium, which is carcinogenic. In this context, organic-inorganic hybrid coatings obtained by sol-gel process have been presented as environmentally friendly alternative. The addition of corrosion inhibitors or other compounds, to the hybrid films can modify the properties of the barrier layer consequently improving the corrosion performance. This research aimed to evaluate the electrochemical behavior of galvanized steel coated with a hybrid film obtained from a sol composed by the alkoxides precursors 3 - (trimethoxysilylpropyl) methacrylate (TMSM) and tetraethoxysilane (TEOS), with the addition of cerium nitrate in a concentration of 0.01 mol L-1. Different cure mechanisms (thermal and ultraviolet processes and in air) were used. It was also evaluated the immersion time in the solution (2, 5 and 10 minutes), the substrate pretreatment process,and the solution pH. Finally the TEOS/TMSM ratio was varied in 5 levels maintaining the MMA/TMSM ratio. Morphological characterization and film thickness measurements were performed by scanning electron microscopy (SEM). Moreover, the films were evaluated concerning the wettability (contact angle determination), the chemical structures (infrared spectroscopy) and the electrochemical behavior (open circuit potential, potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy). From this study it was possible to verify the influence of the sol chemical composition and pH solution on the film formation. Besides the physical and electrochemical properties are influenced by these parameters. It was also evidenced the influence of the substrate immersion time in the solution, as well as the substrate pretreatment and the cure process effect on the coatings corrosion resistance.