Desempeño electroquímico y óptico de recubrimientos de poliuretano reforzados con nanopartículas de óxido de cerio (CeO2) utilizando diferentes sustratos.

Abstract

En este trabajo de investigación se sintetizaron recubrimientos híbridos a base de un poliuretano alifático comercial PU-HDI (1,6 Hexametilendiisocianato) y nanopartículas comerciales de óxido de Cerio con una distribución de tamaño de 25 nm. Las nanopartículas se dispersaron en la matriz polimérica utilizando dos métodos: agitación magnética y ultrasonido. Para los recubrimientos sintetizados por agitación magnética se utilizaron dos proporciones diferentes de PU-H2O con un mismo porcentaje en peso de CeO2 (5% peso) a 60 minutos de agitación magnética. Los recubrimientos obtenidos por ultrasonido se sintetizaron en tres diferentes porcentajes de nanopartículas: 1, 3 y 5% en peso y fueron dispersados a tres diferentes tiempos de ultrasonido (30, 60 y 120 minutos). Los recubrimientos híbridos fueron depositados por el método de brocha (recubrimientos por agitación magnética) y por espreado con aire (recubrimientos por ultrasonido) en sustratos de vidrio y aleaciones de Aluminio de las series 6000 y 7000 (AA7075, AA6082 y AA6061). Los recubrimientos fueron caracterizados estructural y morfológicamente mediante difracción de rayos X (DRX) en el método de polvos y haz rasante, microscopía confocal de barrido láser (MCBL), microscopía óptica y microscopía en 3D. Se realizó la caracterización óptica por UV- vis para obtener la transmitancia y absorbancia de los recubrimientos, los resultados mostraron que el recubrimiento a 5% peso y 60 minutos de dispersión por ultrasonido mostraba mayor absorbancia. Se determinaron las propiedades de barrera de los recubrimientos mediante las siguientes técnicas electroquímicas: potencial a circuito abierto (OCP), espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS) y resistencia a la polarización en una solución de Cloruro de Sodio al 3% en peso. Las pruebas electroquímicas mostraron que los recubrimientos sin agua como disolvente mostraban mayor resistencia que aquellos que tenían agua como disolvente, además de que los recubrimientos dispersados por ultrasonido mostraban mayor resistencia que los recubrimientos sintetizados por agitación magnética. De estos recubrimientos sintetizados por ultrasonido el recubrimiento al 3% peso y 30 minutos de dispersión mostró mayor resistencia para los tres sustratos al tener velocidades de corrosión de tres órdenes de magnitud menor comparado con el PU comercial después de estar sometido a 24 ciclos de inmersión continua en el medio agresivo