Paintings pigmented with doped magnetite : preliminary evaluation of anticorrosive properties

Abstract

RESUMEN: La magnetita pura y las magnetitas dopadas con cobre y cromo se sintetizaron a escala de laboratorio. El comportamiento relativo de estos productos como pigmentos anticorrosivos se comparó con la hematita disponible comercialmente (óxido rojo del hierro). Se prepararon mezclas especiales de los pigmentos con resina epoxy libre de solvente manteniendo el contenido del volumen de pigmento cerca del valor práctico crítico. El propósito es distinguir la acción inhibidora de los pigmentos con poca influencia de las características de la barrera de la resina epóxica. El comportamiento de las mezclas aplicadas sobre el acero se caracterizó mediante exposición acelerada al aire libre, en pruebas alternadas de inmersión y en condiciones de inmersión total. Esta última prueba se supervisó con medidas de potencial y de impedancia de circuito abierto, y fueron complementadas con evaluación de películas libres. Los resultados demuestran que la magnetita no es un pigmento inerte, y que la presencia de elementos dopantes puede mejorar el comportamiento de las pinturas anticorrosivas de magnetita. Basados en esos resultados, se sugirió una formulación completa con pigmento de magnetita, solvente y aditivos y se evaluó en laboratorio, teniendo como objetivo el uso posible como pintura anticorrosiva

ABSTRACT: Pure magnetite and magnetite doped with three different concentrations of chromium and copper was lab synthesized. The relative performance of these products as anticorrosive pigments is compared with commercially available hematite (red iron oxide). Special mixtures of the pigments with a solventless epoxy binder were prepared maintaining the pigment volume contents near the practical critical value. The purpose was to distinguish the inhibitive action of pigments with the least possible influence from the barrier properties of the epoxy resin. The performance of mixtures applied on mild steel is characterized in accelerated outdoor exposure, in alternated immersion tests and in total immersion conditions. The latter test was monitored with open circuit potential and impedance measurements. Complementary tests with freestanding films were also performed. The results show that magnetite is not an inert pigment, Therefore presence of doping elements can improve the performance of anticorrosive magnetite paints. Based on this result, a complete formulation with pigment, solvent and additives is suggested and preliminarily tested in the lab aiming at producing an anticorrosive primer.