Aplicação de líquido iônico prótico como inibidor de corrosão em cabos de aço

Abstract

Com o acelerado crescimento urbano e verticalização das cidades, soluções de mobilidade urbana visam promover eficiência e sustentabilidade na movimentação da população. Elevadores acabam sendo o meio de transporte vertical de pessoas, garantindo fluidez e principalmente segurança para os passageiros dentro da cabina. Para atingir esse objetivo, atividades de manutenção e garantia de qualidade na entrega do equipamento devem garantir requisitos mínimos para que se mantenha operacional. Cabos de aço, responsáveis pela suspensão da cabina, se tornam um dos elementos cruciais, visto que podem ser inseridos em ambientes corrosivos com sujidades, ambientes salinos e até contato com água – durante funcionamento, transporte ou estoque. Assim, o uso de inibidores de corrosão se torna uma alternativa para prevenir corrosão em cabos de aço, focando em etapas de estoque ou movimentação. Estudos recentes vêm evidenciando a ótima capacidade de proteção a corrosão de líquidos iônicos (IL), entretanto nenhum estudo aplicado em cabos de elevadores. Tendo isso posto, o presente estudo avaliou a capacidade de inibição a corrosão do líquido iônico prótico (PIL) N-metil-2-hidroxietilamino aplicado em um cabo de aço pelo método de dip coating. Também foram avaliadas as propriedades mecânicas após ensaio de corrosão através de ensaios de tração realizado em segmentos de strands, que são conjuntos de arames posicionados helicoidalmente em volta de um núcleo. O desempenho de uma solução contendo PIL foi comparado com um protetivo a corrosão comercial de origem fóssil e elevada toxicidade, e uma solução de PIL + NaNO2. Os resultados obtidos mostraram que a solução contento apenas PIL foi a que apresentou melhor potencial de inibição de corrosão, melhor condição superficial após ensaio de corrosão e que manteve a resistência de carga máxima igual ao inibidor comercial após ensaios de tração, enquanto a mistura com PIL + NaNO2 não apresentou estabilidade de camada suficiente para avaliação.

With the accelerated urban growth and verticalization of cities, urban mobility solutions aim to promote efficiency and sustainability in the movement of people. Elevators end up being the means of vertical transportation of people, ensuring fluidity and especially safety for passengers inside cabin. To achieve this, maintenance and quality assurance in the equipment delivery must guarantee minimum requirements for it to remain operational. Traction ropes, responsible for the suspension of the car, become one of the crucial elements, as they can be inserted in corrosive environments with dirt, saline environments and even contact with water – during operation, transport or storage. Thus, the use of corrosion inhibitors becomes an alternative to prevent corrosion in steel ropes, focusing on storage or logistics stages. Recent studies have shown the excellent corrosion protection capacity of ionic liquids (IL), however none have been applied to elevator traction ropes. With that said, the present study evaluated the corrosion inhibition capacity of a protic ionic liquid (PIL) being applied to a steel wire rope by the dip coating method, in addition to evaluating how the mechanical properties are maintained after corrosion testing. The performance of PIL was compared with a commercial corrosion inhibitor of fossil origin and high toxicity, and a solution of PIL + NaNO2. After analyses, it was found that the pure PIL solution was the one that presented the best corrosion potential in the polarization curves, the best surface condition after electrochemical test and maintained the maximum load capacity equal to the commercial inhibitor through tensile tests performed in strands segments (group of wires positioned in helicoidal way around a rope core), while the mixture with NaNO2 did not have sufficient layer stability for evaluation.