ESTUDO DA VIABILIDADE DE MELHORIAS NA MORFOLOGIA SUPERFICIAL DE FILMES POLIMÉRICOS CONDUTORES SOBRE SUPERFÍCIES METÁLICAS

Simone Stülp (PG)¹, Carlos Arthur Ferreira (PQ)², Jane Zoppas Ferreira (PQ)³

^1,2,3 Departamento de Materiais, Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Av. Osvaldo Aranha, 99/706, cep- 90035-190, Porto Alegre, RS, Brasil.

stulp@vortex.ufrgs.br

palavras-chave: polipirrol, dodecil sulfato de sódio, aço galvanizado.

Revestimentos anti-corrosivos são freqüentemente estudados com o intuito de proteger o material contra a corrosão, garantindo assim uma maior vida útil à peça. Atualmente, uma variedade de polímeros condutores eletrônicos (PCE) têm sido sintetizados e suas propriedades investigadas¹. Além de utilizar suas propriedades originais, é de grande interesse conferir funções especiais a eles através de alterações estruturais, como por exemplo, a adição de moléculas tensoativas ².

Moléculas tensoativas são substâncias que possuem a propriedade de atuar sobre as superfícies limitadas entre as soluções aquosas em que estão dissolvidas e as fases sólida, líquida ou gasosa com as quais as próprias soluções se encontram em contato, ocorrendo o abaixamento das tensões superficiais e interfaciais³.

O presente trabalho possui como objetivo a incorporação de moléculas tensoativas aos filmes de polipirrol e posterior comparação com filmes poliméricos convencionais (sem adição de tensoativos), através de métodos eletroquímicos e análises morfológicas. Utilizou-se nas medidas eletroquímicas, eletrodo de trabalho de aço galvanizado (sem prévio tratamento superficial) ⁴, de área de 2,74 cm². Como eletrodo de referência utilizou-se o eletrodo de calomelano saturado (SCE) e o contra eletrodo consistiu de um fio de platina. Como meio eletrolítico utilizou-se tartarato de sódio 0,5M. Como tensoativo utilizou-se o dodecil sulfato de sódio (SDS), na concentração 0,025M. A eletropolimerização do pirrol (0,5M) foi realizada galvanostaticamente, aplicando-se 15 mA.cm^-2 por 15 minutos, obtendo-se filmes de espessura em torno de 13mm. Os ensaios de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) foram realizados em meio NaCl 0,6M, com o intuito de verificar a resistência à corrosão dos filmes poliméricos. Utilizou-se freqüências de 100kHz à 10mHz e amplitude de 5mV rms.

A tabela 1 demonstra os resultados de EIS, do primeiro arco capacitivo do diagrama de Nyquist, considerando-se um circuito RC, obtidos para os ensaios acima descritos. Através dos valores demonstrados, pode-se verificar que nos instantes iniciais de imersão a resistência apresentada pelas peças polimerizadas em presença de SDS é superior, sendo que a partir de 24 horas ambas diminuem, indicando deterioração superficial. Os valores de capacitância apresentam-se na mesma ordem de grandeza para filmes com e sem adição de tensoativos. Após 24 e 48 horas de imersão, filmes com adição de SDS apresentam valores de capacitância ainda baixos, bastante inferiores aqueles sem adição de SDS, este fato é devido, provavelmente, a formação de filmes mais compactos sobre a superfície metálica.

Tabela 1- Resistência e capacitância de peça polimerizada em imersão em NaCl 0,6M, obtidos através de ensaios de EIS, (a) com adição e (b) sem adição de SDS.

Na figura 1 tem-se as morfologias dos filmes eletrodepositados, obtidos por microscopia eletrônica de varredura.

Figura 1 – Morfologia da superfície sem adição de tensoativo (a), e com adição de tensoativo(b), aumento 2500x.

Nas morfologias apresentadas na figura 1, pode-se observar que a adição de dodecil sulfato de sódio (SDS) diminui os glóbulos superficiais, tornando a superfície menos rugosa.

Os resultados obtidos no presente trabalho, demonstram que a eletropolimerização do pirrol em presença de moléculas tensoativas, como por exemplo dodecil sulfato de sódio, confere diminuição da rugosidade superficial, ocasionando alterações na superfície globular, característica de filmes de polipirrol.

1. H.S. Nalwa, Handbook of Organic Conductive Molecules and Polymers, v.2, New York, 1997.

2. R.C.D. Peres, J.M. Pernaut, M-A. De Paoli, Synthetic Metals, 28, c-59-c-64, 1989.

3. P.W. Atkins, Physical Chemistry, Third Edition, Oxford University Press, 1988.

4. S. Stülp, Dissertação de Mestrado, LACOR, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 1998.

(CNPq)