BR112016009125B1

BR112016009125B1 - Sistema de auto recuperação e método de criação de um sistema de auto recuperação

Info

Publication number: BR112016009125B1
Application number: BR112016009125-6A
Authority: BR
Inventors: Gerald O. Wilson
Original assignee: Autonomic Materials, Inc
Priority date: 2013-10-23
Filing date: 2014-10-23
Publication date: 2022-04-12
Also published as: US20150111987A1; JP2016535820A; EP3060697A4; EP3060697B1; BR112016009125A2; EP3060697A1; US9279043B2; JP6389883B2; WO2015061522A1

Abstract

formulações de agentes de autocura contendo inibidores de corrosão líquidos. são aqui descritos sistemas de autocura, que incluem inibidores de corrosão e materiais de autocura que são capazes de se autorregenerar sem qualquer intervenção externa quando eles estão danificados. os materiais de autocura e inibidores de corrosão podem ser microencapsulados, e danos a uma matriz contendo as microcápsulas podem romper as microcápsulas e fazer com que os materiais de autocura e inibidores de corrosão sejam liberados para o local do dano. os materiais de autocura podem, em seguida, polimerizar e restaurar as capacidades funcionais da matriz, e os inibidores de corrosão podem funcionar em conjunto com os materiais de autocura para prevenir a corrosão no local do dano.

Description

Referência Cruzada com Pedido Relacionado

[001] O presente pedido reivindica prioridade para U.S. Provisional Patent Application No. 61/894.696, depositado em 23 de outubro de 2013, intitulado “FORMULAÇÕES COM AGENTES DE AUTO RECUPERAÇÃO CONTENDO INIBIDORES DE CORROSÃO NO ESTADO LÍQUIDO”, cuja divulgação completa é por meio deste documento incorporada para fins de referência na sua íntegra.

Campo Técnico

[002] Modalidades no presente documento relacionam-se com materiais de auto recuperação, particularmente formulações de auto recuperação que contêm inibidores de corrosão.

Antecedentes da Invenção

[003] A falha de revestimentos, adesivos e elementos de vedação usados para a proteção e/ou a união de substratos metálicos é um problema dispendioso. Os custos associados a tal falha geralmente se originam de custos (materiais e de mão-de-obra) com reparo e custos decorrentes de danos a itens por corrosão (perda de produtividade e substituição do item). Desse modo, a falha de revestimentos, resinas polimerizadas, adesivos, elementos de vedação e compostos pode demandar reparos dispendiosos e resultar em subestimação de partes, equipamentos ou unidades que compreendem esses materiais. Além da manutenção dispendiosa associada à falha de materiais, a redução ao mínimo de impactos ambientais é favorecida pela utilização de materiais mais duráveis. Em geral, materiais que podem reparar a si próprios quando são danificados têm maior duração em suas aplicações específicas.

Descrição Resumida dos Desenhos

[004] Modalidades serão facilmente compreendidas pela descrição detalhada a seguir juntamente com os desenhos anexos. Modalidades são ilustradas por meio de exemplo e não por meio de limitação nas figuras dos desenhos anexos.

[005] As Figuras 1A e 1B ilustram diagramas esquemáticos de um material de auto recuperação, incluindo uma matriz do tipo revestimento, agente de vedação, composto polimérico reforçado ou adesivo de matriz incorporado a um agente de cura microencapsulado contendo um inibidor de corrosão no estado líquido (Figura 1A) e a mesma matriz do tipo revestimento, selante, composto polimérico reforçado ou adesivo de matriz durante um evento de cura (Figura 1B), em que o agente de recuperação sofre polimerização formando uma película fina contendo um inibidor de corrosão, de acordo com várias modalidades;

[006] As Figuras 2A, 2B e 2C ilustram três imagens de várias formulações de poliuretano aplicadas em substratos de aço laminado a frio após exposição a condições conforme ASTM B117 durante 240 horas, incluindo uma amostra controle (revestimento claro de poliuretano padrão; Figura 2A), um revestimento de poliuretano contendo 20 por cento em peso (% em peso) de microcápsulas da Série 1 (Figura 2B) e um revestimento de poliuretano contendo 20 % em peso de microcápsulas da Série 1, que por sua vez contém 3 % em peso de Inibidor de Corrosão 1 (CI-1; Figura 2C), de acordo com várias modalidades;

[007] A Figura 3 é um gráfico mostrando um resumo de resistência à corrosão de várias formulações de poliuretano aplicadas a aço laminado a frio e expostas a condições conforme ASTM B117 durante 240 horas, de acordo com várias modalidades;

[008] A Figura 4 é um gráfico mostrando um resumo de resistência à corrosão de várias formulações de epóxi aplicadas a aço laminado a frio e expostas a condições conforme ASTM B117 durante 1.000 horas, de acordo com várias modalidades;

[009] As Figuras 5A, 5B e 5C mostram imagens digitais de várias formulações de epóxi aplicadas a substratos de aço laminado a frio após exposição a condições conforme ASTM B117 durante 1.000 horas, incluindo infiltração de corrosão por meio de danificação da amostra com um risco (técnica scribe) e área de perda de adesão, que são ilustradas em relação a uma amostra controle (revestimento claro de epóxi padrão; Figura 5A), um revestimento de epóxi contendo 5% em peso de microcápsulas da Série 2 (Figura 5B) e um revestimento de epóxi contendo 5 % em peso de microcápsulas da Série 2, que por sua vez contém 5 % em peso de CI-1 (Figura 5C), de acordo com várias modalidades;

[0010] As Figuras 6A, 6B e 6C são três gráficos mostrando um resumo do potencial de resistência à corrosão de várias formulações de epóxi aplicadas a aço laminado a frio e expostas a condições conforme ASTM B117 em função do tempo, incluindo rastejo corrosivo por meio de danificação da amostra com um risco (scribe) de 186 mícrons (Figura 6A) rastejo corrosivo por meio danificação da amostra com um risco (scribe) de 500 mícrons (Figura 6B) e rastejo corrosivo por meio de danificação da amostra com um risco (scribe) de 1 mm (Figura 6C), de acordo com várias modalidades;

[0011] A Figura 7 é um gráfico mostrando um resumo do potencial de perda de adesão de várias formulações de epóxi após exposição a condições conforme ASTM B117 durante um total de 500 horas, de acordo com várias modalidades;

[0012] As Figuras 8A, 8B e 8C são três imagens digitais de várias formulações de epóxi aplicadas a substratos de aço laminado a frio após exposição a condições conforme ASTM B117 durante 500 horas, e rastejo corrosivo por meio de danificação da amostra com um risco (scribe) e área de perda de adesão são mostrados em relação a uma amostra controle (revestimento para aplicações marítimas de epóxi padrão; Figura 8A), um revestimento de epóxi contendo 5 % em peso de microcápsulas da Série 3 (Figura 8B) e um revestimento de epóxi contendo 5 % em peso de microcápsulas da Série 3, que por sua vez contém 5 % em peso de CI-1 (Figura 8C), de acordo com várias modalidades;

[0013] A Figura 9 é um gráfico mostrando um resumo de resistência à corrosão de várias formulações de poliuretano aplicadas a aço laminado a frio e expostas a condições conforme ASTM B117 durante 240 horas, de acordo com várias modalidades; e

[0014] As Figuras 10A, 10B e 10C são imagens digitais de várias formulações de poliuretano aplicadas a substratos de aço laminado a frio após exposição a condições conforme ASTM B117 durante 240 horas, em que a área de rastejo corrosivo do substrato é marcada em relação a uma amostra controle (revestimento de poliuretano padrão; Figura 10A), um revestimento de poliuretano contendo 5 % em peso de microcápsulas da Série 3 (Figura 10B) e um revestimento de poliuretano contendo 5 % em peso de microcápsulas da Série 3, que por sua vez contém 5 % em peso de Inibidor de Corrosão 2 (CI-2; Figura 10C), de acordo com várias modalidades.

Descrição Detalhada de Modalidades da Invenção

[0015] Na descrição detalhada a seguir, é feita referência aos desenhos anexos que formam parte dela e em que são mostrados por meio de modalidades ilustrativas que podem ser praticadas. Deve ser compreendido que outras modalidades podem ser utilizadas e alterações estruturais ou lógicas podem ser feitas sem se desviar do campo de ação. Portanto, a descrição detalhada a seguir não deve ser considerada em um sentido limitante, e o campo de ação das modalidades é definido pelas reivindicações anexas e seus equivalentes.

[0016] Várias operações podem ser descritas como múltiplas operações distintas por sua vez, de modo que podem ser úteis na compreensão de modalidades; todavia, a ordem de descrição não deve ser interpretada com o significado de que tais operações são dependentes da ordem.

[0017] A descrição pode utilizar descrições baseadas em perspectivas tais como para cima/para baixo, para trás/para frente e superior/inferior. Essas descrições são meramente usadas para facilitar a discussão e não têm por objetivo restringir o pedido de modalidades divulgadas.

[0018] Os termos “acoplado” e “conectado”, juntamente com seus derivados, podem ser usados. Deve ser compreendido que esses termos não são aplicados como sinônimo um do outro. Em vez disso, em modalidades particulares, o termo “conectado” pode ser usado para indicar que dois ou mais elementos estão em contato físico ou elétrico direto entre si. “Acoplado” pode significar que dois ou mais elementos estão em contato físico ou elétrico direto. Entretanto, “acoplado” pode também significar que dois ou mais elementos não estão em contato físico ou elétrico direto um com o outro, mas ainda cooperam ou interagem entre si.

[0019] Para os propósitos da descrição, uma frase na forma “A/B” ou na forma “A e/ou B” significa (A), (B) ou (A e B). Para os propósitos da descrição, uma frase na forma “pelo menos um dentre A, B e C” significa (A), (B), (C), (A e B), (A e C), (B e C) ou (A, B e C). Para os propósitos da descrição, uma frase na forma “(A)B” significa (B) ou (AB), isto é, A é um elemento opcional.

[0020] A descrição pode usar os termos “modalidade” ou “modalidades”, que podem cada um, referir-se a uma ou mais da mesma modalidade ou de modalidades diferentes. Além disso, os termos “compreendendo”, “incluindo”, “tendo” e o equivalente, tal como são usados no que diz respeito a modalidades, são sinônimos.

[0021] São divulgados no presente documento em várias modalidades sistemas de auto recuperação, terminologia que se refere a sistemas que incluem agentes de auto recuperação que são capazes de reparar a si próprios sem nenhuma intervenção externa quando eles são danificados. Em várias modalidades, os agentes de auto recuperação podem ser microencapsulados, e deterioração de uma matriz contendo as microcápsulas pode romper as microcápsulas e causar a liberação do agente de auto recuperação no local da deterioração, onde ele pode sofrer polimerização e restaurar as capacidades funcionais da matriz. Tal como se usa no presente documento, o termo “matriz” refere-se a qualquer material que inclua uma pluralidade de microcápsulas. Em várias modalidades divulgas aqui, essas microcápsulas também podem conter um inibidor de corrosão no estado líquido que age juntamente com o agente de recuperação polimerizado protegendo o substrato após a ocorrência de um evento de recuperação. Em várias modalidades, o agente de recuperação polimerizado resultante fornece resistência à corrosão através da restauração de uma nova barreira que é fortificada com um inibidor de corrosão.

[0022] Em várias modalidades, o agente de auto recuperação pode formar uma camada protetora ligada a um substrato metálico, e o inibidor de corrosão pode impedir corrosão do substrato metálico após um evento de recuperação. As Figuras 1A e 1B ilustram diagramas esquemáticos de um sistema de auto recuperação, incluindo um revestimento, um agente de vedação, um composto polimérico reforçado, um adesivo ou uma matriz de auto recuperação que incorpora um agente de auto recuperação microencapsulado e um inibidor de corrosão no estado líquido (Figura 1A) e o mesmo revestimento, selante, composto polimérico reforçado, adesivo ou a mesma matriz durante um evento de recuperação (Figura 1B), em que o agente de recuperação sofre polimerização formando uma fina película contendo um inibidor de corrosão, de acordo com várias modalidades. Em várias modalidades, essas microcápsulas podem ser incorporadas em revestimentos, selantes, compostos poliméricos reforçados, adesivos e outras matrizes usados com substratos metálicos. Embora o agente de auto recuperação seja ilustrado na Figura 1 como combinado com o inibidor de corrosão nas mesmas microcápsulas, um especialista no assunto irá perceber que, em outras modalidades, o agente de auto recuperação e o inibidor de corrosão podem ser separadamente encapsulados em diferentes microcápsulas, ou o agente de auto recuperação pode ser encapsulado nas microcápsulas enquanto o inibidor de corrosão pode ser ligado à superfície exterior das microcápsulas.

[0023] Em várias modalidades, quando essa matriz é danificada, o agente de auto recuperação, fortificado com um inibidor de corrosão, pode ser liberado no local do dano. Uma vez liberado, o agente de auto recuperação pode sofrer polimerização e restaurar a adesão do material da matriz no local deteriorado e intensificar sua capacidade protetora, portanto impedindo propagação de corrosão a partir do local deteriorado. Assim, em várias modalidades, o agente de auto recuperação polimerizado pode proteger o substrato através tanto das propriedades de barreira do agente de auto recuperação polimerizado quanto da proteção anódica fornecida pelo inibidor de corrosão (ver, e.g., Figura 1B).

[0024] Em várias modalidades, diversos tipos de agentes de auto recuperação podem ser usados como componentes dos sistemas de auto recuperação descritos no presente documento. Por exemplo, os sistemas de auto recuperação divulgados podem ser um sistema de auto recuperação à base de Poli(dimetilsiloxano) (PDMS) (também referido no presente documento como “Série 1”), um sistema de auto recuperação à base de epóxi (também referido no presente documento como “Série 2”) ou um sistema de auto recuperação à base de resina alquídica funcionalizada com silicone-epóxi (também referido no presente documento como “Série 3”). Esses sistemas de auto recuperação são descritos mais integralmente em U.S. Patent Application Nos. 61/834.733, 14/303.494, 61/845.499 e 14/329.740, cujas especificações não incorporadas para fins de referência na sua íntegra.

[0025] Em várias modalidades, os inibidores de corrosão de uso nos sistemas de auto recuperação divulgados podem ter a capacidade de se combinar em uma mistura homogênea do agente de auto recuperação. Por exemplo, esses inibidores de corrosão podem ser completamente miscíveis com uma ampla faixa de formulações líquidas do agente de auto recuperação. Além disso, esses inibidores de corrosão podem também exibir características que os tornam apropriados para encapsulação e dispersão em uma matriz do tipo revestimento, composto polimérico reforçado, adesivo, agente de vedação ou outra matriz na forma encapsulada.

[0026] Desse modo, em várias modalidades, um inibidor de corrosão para uso nos sistemas de auto recuperação divulgados geralmente deve ser um líquido para fácil incorporação em uma formulação líquida do agente de recuperação e para assegurar liberação como parte da formulação. O inibidor de corrosão também em geral deve ser insolúvel em água — por exemplo, para garantir compatibilidade com um processo de microencapsulação dependente da formação de uma emulsão do tipo óleo em água.

[0027] Em várias modalidades, um inibidor de corrosão para uso nos sistemas de auto recuperação divulgados geralmente deve ser miscível com uma ampla faixa de formulações do agente de recuperação para formar uma única fase hidrofóbica que possa ser encapsulada. Esses inibidores de corrosão também geralmente devem ter um pH que varie entre 4 e 8 — por exemplo, para impedir que um problema na capacidade da mistura na reação de microencapsulação mantenha a faixa de pH essencial para formação bem-sucedida da parede da cápsula, de acordo com diversas modalidades. Além disso, como parte da formulação do agente de recuperação, em várias modalidades, o inibidor de corrosão pode promover adesão a substratos metálicos incluindo substratos de ferro, alumínio e aço.

[0028] Uma categoria de inibidores de corrosão no estado líquido que satisfazem essas características e podem ser usados em uma variedade de formulações do agente de recuperação consiste nos inibidores de corrosão no estado líquido à base de éster de silicone pelo processo sol-gel híbridos (orgânicos-inorgânicos). Em várias modalidades, esses inibidores podem formar uma película de sol-gel promotora de adesão e inibidora de corrosão sobre a superfície do substrato. O acoplamento à superfície metálica tem início com hidrólise do éster de silicone para formar um silanol, que se acopla com superfícies ricas em hidroxilas do substrato metálico mediante reações de condensação, de acordo com várias modalidades. Em algumas modalidades, condensação adicional promovida por umidade de grupos de éster de silicone pode resultar na formação de uma película tridimensional densa através do substrato metálico.

[0029] Em várias modalidades, a formação dessa rede pode conferir ao substrato resistência melhorada a corrosão por impedir o transporte de íons através da rede. Assim, quando liberado como parte de uma formulação de auto recuperação, o inibidor de corrosão pode formar uma camada mais próxima do substrato que é bem aderida à superfície, bem como o repouso do agente de recuperação polimerizado. Em várias modalidades, a capacidade hidrofóbica fornecida pelo silicone pode funcionalmente facilitar expulsão de umidade e proteção contra corrosão mediante liberação no local de deterioração durante um evento de recuperação.

[0030] Uma estrutura representativa dos ésteres de silicone usados na preparação desses inibidores é mostrada no esquema 1, abaixo.

[0031] Os grupos caracterizados como “R1”, “R2”, “R3” e “R4” podem cada um deles independentemente ser metil, etil ou um grupo alifático de peso molecular mais elevado, tal como grupos propil e butil. Entretanto, em várias modalidades, a eficácia do inibidor pode depender da velocidade da reação de hidrólise, que pode ser conferida pelo volume estérico ao redor do átomo de silicone, bem como da velocidade de evaporação do subproduto alcoólico. Desse modo, ésteres de silicone em que “R” é um grupo metil ou etil podem produzir inibidores particularmente eficazes. Em várias modalidades, a molécula do inibidor de corrosão pode ser ligada a uma cadeia oligomérica ou polimérica ou a um suporte sólido antes de encapsulação. Em outras modalidades, o inibidor de corrosão pode ser ligado à parede estrutural da microcápsula através de R1, R2, R3 ou R4.

[0032] Uma segunda categoria de inibidores de corrosão que satisfazem essas características e podem ser usados em uma ampla faixa de formulações do agente de recuperação consiste em inibidores de corrosão no estado líquido hidrofóbicos contendo derivados do ácido benzotiazoliltiosuccínico. A fração estrutural comum para esses inibidores é mostrada no esquema 2, abaixo.

[0033] Em várias modalidades, a fração estrutural comum, X, é oxigênio, enxofre ou um grupo de amina secundária ou terciária e R1, R2, R3 e R4 são cada um deles independentemente hidrogênio, alquil, halogenoalquil, alcoxi, alquiltio, alquilsulfonil, cicloalquilfenil, alquilfenil, fenilalquil, halogênio, -CN, -NO2, -COOH, - COOalquil, -OH, um grupo amino primário, secundário ou terciário ou um grupo carbamoil. Além disso, grupos funcionais caracterizados como “Y” no esquema 2 constituem o restante da estrutura química do inibidor de corrosão e, em várias modalidades, podem incluir um ácido mono-, di-, tri- ou tetracarboxílico alifático ou cicloalifático. Em várias modalidades, o inibidor de corrosão pode ser ligado a um oligômero ou um polímero ou a um suporte sólido através de qualquer parte dos grupos funcionais caracterizados como R, X ou Y na fração estrutural representada no esquema 2. Em outras modalidades, o inibidor de corrosão pode ser ligado à parede estrutural da microcápsula através de R1, R2, R3, R4, Y ou X se X for uma amina terciária.

[0034] Na forma polimerizada, o inibidor de corrosão pode permanecer incorporado dentro do agente de recuperação polimerizado, facilitando adesão aos substratos. Além disso, em várias modalidades, um modo principal de inibição de corrosão compatível com o mecanismo de liberação do agente de recuperação e agentes de recuperação no estado líquido consiste em passivação anódica por adsorção à superfície metálica ou elementos de ligações covalentes no substrato metálico. Em várias modalidades, inibidores de corrosão podem ser adicionados a uma formulação do agente de recuperação no estado líquido em concentrações que variam de 0,1 % em peso a 10 % em peso, e uma combinação de ambas as classes de inibidores pode ser utilizada para promover propriedades ligeiramente diferentes.

EXEMPLOS

[0035] Para demonstrar a melhora em resistência a corrosão proporcionada pela incorporação de inibidores de corrosão em formulações de auto recuperação, foram realizados os experimentos a seguir em que a resistência a corrosão de materiais de auto recuperação foi comparada a formulações similares que não incluem o inibidor de corrosão. Exemplo 1: Inibidores de Corrosão à base de Éster de Silicone em um Sistema de Auto recuperação à base de Poli(dimetilsiloxano) (PDMS)

[0036] Os resultados da comparação do sistema de auto recuperação à base de Poli(dimetilsiloxano) (PDMS) (Série 1) com e sem um inibidor de corrosão à base de éster de silicone (CI-1) são resumidos nas Figuras 2A, 2B e 2C, que ilustram três imagens de várias formulações de poliuretano aplicadas a substratos de aço laminado a frio após exposição a condições de acordo com ASTM B117 durante 240 horas. Elas incluem uma amostra controle (revestimento claro de poliuretano padrão; Figura 2A), um revestimento de poliuretano contendo 20 por cento em peso (% em peso) de microcápsulas da Série 1 (Figura 2B) e um revestimento de poliuretano contendo 20 % em peso de microcápsulas da Série 1, que por sua vez contêm 3 % em peso de Inibidor de Corrosão 1 (CI-1; Figura 2C).

[0037] Microcápsulas com diâmetro médio entre 35 e 40 mícrons (para cápsulas que incluíam e excluíam CI-1) foram adicionadas a um revestimento claro de poliuretano (Desmophen A870/Desmodur 3390), e a formulação resultante foi aplicada a substratos de aço laminados a frio (CRS) levemente raspados para se alcançar uma espessura da película seca (DFT) de 400 mícrons. No caso de amostras que incorporavam microcápsulas contendo o inibidor de corrosão, o inibidor foi incluído a 3% em peso. As amostras foram riscadas usando-se uma ferramenta apropriada (scribe tool) e expostas a condições de acordo com ASTM B117 durante 240 horas. O rastejo corrosivo, que foi observado na forma de óxidos escuros visíveis a distância do risco inicial (ver, e.g., Figuras 2A, 2B e 2C), foi avaliado e medido em milímetros. A Figura 3 mostra um resumo da resistência à corrosão de várias formulações de poliuretano aplicadas a aço laminado a frio e expostas a condições de acordo com ASTM B117 durante 240 horas. Embora as amostras contendo a Série 1 sem inibidor de corrosão tenham exibido melhora significativa em relação ao controle, os resultados foram mais melhorados no caso de amostras a Série 1 que incorporavam 3 % em peso de CI-1. Exemplo 2: Inibidores de Corrosão à base de Éster de Silicone em um Sistema de auto recuperação à base de Epóxi

[0038] O mesmo inibidor de corrosão (CI-1) foi avaliado como parte de um sistema de auto recuperação à base de epóxi (Série 2). As amostras foram preparadas conforme discutido acima, à exceção de que neste caso um revestimento claro de epóxi (DER 675-X75/DEH 58) foi utilizado. Duas versões de microcápsulas forma preparadas com tamanhos médios que variaram de 10-15 mícrons. A primeira versão não inclui nenhum inibidor de corrosão, enquanto a segunda versão incluiu 5 % em peso de CI-1. Três conjuntos de amostras foram preparados por aplicação da formulação apropriada a painéis de CRS levemente raspados para se alcançar uma DFT de 250 mícrons.

[0039] Para o primeiro conjunto de amostras, o revestimento padrão que não continha nenhuma cápsula foi aplicado ao substrato. Para o segundo conjunto de painéis, microcápsulas da Série 2 foram incorporadas à formulação de revestimento a 5 % em peso porém sem nenhum inibidor de corrosão. O conjunto final de painéis incorporou microcápsulas da Série 2 a 5 % em peso e, por sua vez, contendo 5 % em peso de CI-1.

[0040] A Figura 4 mostra um resumo de resistência à corrosão de várias formulações de epóxi aplicadas a aço laminado a frio e expostas a condições de acordo com ASTM B117 durante 1.000 horas e as Figuras 5A, 5B e 5C mostram imagens digitais de várias formulações de epóxi aplicadas a substratos de aço laminado a frio após exposição a condições de acordo com ASTM B117 durante 1.000 horas, incluindo rastejo corrosivo por meio de danificação da amostra com um risco (scribe) e área de perda de adesão, que são ilustradas em relação a uma amostra controle (revestimento claro de epóxi padrão; Figura 5A), um revestimento de epóxi contendo 5 % em peso de microcápsulas da Série 2 (Figura 5B) e um revestimento de epóxi contendo 5 % em peso de microcápsulas da Série 2, que por sua vez contêm 5 % em peso de CI-1 (Figura 5C), todos de acordo com várias modalidades.

[0041] Os resultados demonstram que a resistência à corrosão é muito melhorada com amostras que contêm inibidor de corrosão quando cargas úteis da microcápsula diminuem de acordo com tamanhos médios menores [10-15 mícrons para a Série 2 em comparação com 30-40 mícrons para a Série 1]. Em geral, em revestimentos com DFTs menores, que requerem cápsulas com diâmetros médios menores, a incorporação de um inibidor de corrosão é extremamente útil para resistência à corrosão melhorada decorrente de auto recuperação. Exemplo 3: Inibidores de Corrosão à base de Éster de Silicone em um Sistema de auto recuperação à base de Resina Alquídica Funcionalizada com Silicone-Epóxi

[0042] A relação entre o tamanho do dano e o efeito da incorporação de um inibidor de corrosão como parte de uma formulação de agente de recuperação microencapsulado é muito claramente exibida pela avaliação de um sistema de auto recuperação à base de resina alquídica funcionalizada com silicone-epóxi (Série 3). Foi realizada uma comparação de três conjuntos de painéis de CRS revestidos. Para o primeiro conjunto, os painéis foram revestidos com um promotor de aplicação marítima de epóxi comercial. Para o segundo conjunto, os painéis de CRS foram revestidos com o mesmo promotor, porém, neste caso, microcápsulas da Série 3 (sem inibidor de corrosão) foram adicionadas à formulação a 5 % em peso. Para o conjunto final, os painéis de CRS foram revestidos com o mesmo promotor, porém, neste caso, microcápsulas da Série 3 contendo 5 % em peso de CI-1 foram adicionadas à formulação a 5 % em peso. Todos os painéis foram revestidos tendo em vista uma DFT de 150 mícrons. Nos casos em que foram usadas microcápsulas, o tamanho médio das cápsulas utilizadas foi de 15 mícrons. As amostras foram riscadas usando-se ferramentas apropriadas (scribe tools) de 186 mícrons, 500 mícrons e 1 mm. Após o procedimento de riscagem, as amostras foram expostas a condições de acordo com ASTM B117 durante 500 horas, após o que o rastejo corrosivo do risco foi determinado em milímetros.

[0043] As Figuras 6A, 6B e 6C mostram um resumo do potencial de resistência à corrosão de várias formulações de epóxi aplicadas a aço laminado a frio e expostas a condições de acordo com ASTM B117 em função do tempo, incluindo rastejo corrosivo por meio de danificação da amostra com um risco (scribe) de 186 mícrons (Figura 6A) rastejo corrosivo por meio de danificação da amostra com um risco (scribe) de 500 mícrons (Figura 6B) e rastejo corrosivo por meio de danificação da amostra com um risco (scribe) de 1 mm (Figura 6C). A Figura 7 mostra um resumo do potencial de perda de adesão de várias formulações de epóxi após exposição a condições de acordo com ASTM B117 durante um total de 500 horas e as Figuras 8A, 8B e 8C são três imagens digitais de várias formulações de epóxi aplicadas a substratos de aço laminado a frio após exposição a condições de acordo com ASTM B117 durante 500 horas. Especificamente, rastejo corrosivo por meio de danificação da amostra com um risco (scribe) e área de perda de adesão são mostrados em relação a uma amostra controle (revestimento para aplicações marítimas de epóxi padrão; Figura 8A), um revestimento de epóxi contendo 5 % em peso de microcápsulas da Série 3 (Figura 8B) e um revestimento de epóxi contendo 5 % em peso de microcápsulas da Série 3, que por sua vez contêm 5 % em peso de CI-1 (Figura 8C), todos de acordo com várias modalidades.

[0044] Independentemente do tamanho da danificação da amostra com um risco ou da deterioração, as amostras controles isentas de microcápsulas exibiram rastejo corrosivo significativo oriundo de danificação com um risco com uma variação de pouco mais de 10 mm no caso de danificação com um risco de 186 mícrons a quase 16 mm no caso de danificação com um risco de 1 mm. Em contrapartida, amostras contendo a Série 3 exibiram minimização significativa do rastejo corrosivo. De modo geral, amostras revestidas com formulações que incluíram a Série 3 contendo 5% em peso de CI-1 exibiram o melhor desempenho, e a capacidade dessas amostras de resistir a corrosão melhorou, em relação ao controle ou a amostras contendo a Série 3 sem nenhum inibidor de corrosão, de acordo com aumento do tamanho da deterioração. Exemplo 4: Inibidores à base de benzotiazoliltiosuccinato de alquil amônio em um Sistema de auto recuperação à base de Resina Alquídica Funcionalizada com Silicone-Epóxi

[0045] Foi constatado que inibidores à base de benzotiazoliltiosuccinato de alquil amônio (CI-2) que satisfazem o conjunto de critérios identificados acima para incorporação em um sistema de auto recuperação também melhoram a resistência à corrosão de revestimentos auto recuperantes. A Figura 9 é um gráfico mostrando um resumo de resistência à corrosão de várias formulações de poliuretano aplicadas a aço laminado a frio e expostas a condições de acordo com ASTM B117 durante 240 horas e as Figuras 10A, 10B e 10C são imagens digitais de várias formulações de poliuretano aplicadas a substratos de aço laminado a seco após exposição a condições de acordo com ASTM B117 durante 240 horas, em que a área de rastejo corrosivo do substrato é marcada em relação a uma amostra controle (revestimento de poliuretano padrão; figura 10A), um revestimento de poliuretano contendo 5 % em peso de microcápsulas da Série 3 (Figura 10B) e um revestimento de poliuretano contendo 5 % em peso de microcápsulas da Série 3, que por sua vez contém 5 % em peso de Inibidor de Corrosão 2 (CI-2; Figura 10C), de acordo com várias modalidades.

[0046] Como foi o caso acima no que diz respeito à CI-1, amostras contendo 5 % em peso de microcápsulas da Série 3 exibiram rastejo corrosivo significativamente menor por meio de danificação da amostra com um risco em relação à amostra controle, que não inclui nenhum aditivo (e.g., comparar as Figuras 10A e 10 B). Entretanto, amostras incorporadas com 5 % em peso da Série 3 e contendo 5% em peso de CI-2 exibiram menos rastejo corrosivo por meio de danificação da amostra com um risco em relação àquelas incorporadas com a Série 3 sem nenhum inibidor de corrosão ou à amostra controle (Figura 10C).

[0047] Embora algumas modalidades tenham sido ilustradas e descritas no presente documento, será percebido por aqueles especializados no assunto que uma ampla variedade de modalidades ou aplicações alternativas e/ou equivalentes calculadas para se alcançar os mesmos objetivos podem substituir as modalidades mostradas e descritas sem que se desvie do campo de ação. Especialistas no assunto irão facilmente perceber que modalidades podem ser colocadas em prática em uma diversidade muito ampla de maneiras. Este pedido admite quaisquer adaptações ou variações das modalidades discutidas aqui. Portanto, pretende-se evidentemente que modalidades sejam limitadas somente pelas reivindicações e por seus respectivos equivalentes.

Claims

1. Sistema de auto recuperação caracterizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade de microcápsulas, em que cada da pluralidade de microcápsulas encapsula: um material de auto recuperação que compreende Poli(dimetilsiloxano) (PDMS), um epóxi ou uma alquídica funcionalizada de epóxi de silicone; e um inibidor de corrosão, em que o inibidor de corrosão é um trialcoxissilano ou um ácido benzotiazoliltiosuccínico, é um líquido, é insolúvel em água, e forma uma única fase hidrofóbica quando misturado com o material de auto recuperação, em que sistema compreende de 0,1 % a 10 % de inibidor de corrosão em peso.

2. Sistema de auto recuperação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o inibidor de corrosão é miscível com o material de auto recuperação.

3. Sistema de auto recuperação, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o inibidor de corrosão possui um pH que varia entre 4 e 8.

4. Sistema de auto recuperação, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o inibidor de corrosão promove adesão a um substrato metálico.

5. Sistema de auto recuperação, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o substrato metálico compreende ferro, alumínio ou aço.

6. Sistema de auto recuperação, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o inibidor de corrosão: é um líquido, é insolúvel em água, forma uma única fase hidrofóbica quando misturado com o material de auto recuperação; possui um pH entre 4 e 8; e promove adesão a um substrato de metal.

7. Sistema de auto recuperação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que quando o inibidor de corrosão é um trialcoxissilano, possui a fórmula:

em que R1, R2, R3 e R4 são cada um deles independentemente metil, etil, propil ou butil, ou quando o inibidor de corrosão é um ácido benzotiazoliltiosuccínico, possui a fórmula:

em que X é oxigênio, enxofre ou um grupo de amina secundária ou terciária, R1, R2, R3 e R4 são cada um deles independentemente hidrogênio, alquil, halogenoalquil, alcoxi, alquiltio, alquilsulfonil, alquilfenil, fenilalquil, halogênio, -CN, -NO2, -COOH, - COOalquil, -OH, um grupo amino primário, secundário ou terciário ou um grupo carbamoil, e Y é um ácido mono-, di-, tri- ou tetracarboxílico alifático ou cicloalifático.

8. Método de criação de um sistema de auto recuperação, caracterizado pelo fato de que compreende: fornecimento de um material de auto recuperação que compreende Poli(dimetilsiloxano) (PDMS), um epóxi ou uma alquídica funcionalizada de epóxi de silicone; fornecimento de um inibidor de corrosão; mistura do material de auto recuperação e do inibidor de corrosão em uma proporção desejada para formar uma mistura; e microencapsulação da mistura, portanto criando o sistema de auto recuperação; em que o inibidor de corrosão é um trialcoxissilano ou um ácido benzotiazoliltiosuccínico, é um líquido, é insolúvel em água, e forma uma única fase hidrofóbica quando misturado com o material de auto recuperação, e em que sistema de auto recuperação compreende de 0,1 % a 10 % de inibidor de corrosão em peso.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende adição do sistema de auto recuperação a uma matriz.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a matriz é um revestimento, um selante, um adesivo ou um composto polimérico reforçado.