Influencia del Óxido de Grafeno en la Adherencia de un Imprimante Epóxico Anticorrosivo aplicado en Estructuras Metálicas

Abstract

Este estudio determinó la influencia del óxido de grafeno en la adherencia de un imprimante epóxico aplicado a estructuras metálicas. Se diseñó un método experimental que consideró variables clave como el tipo de abrasivo, el acabado superficial y el espesor de película seca, cumpliendo con las normativas internacionales ASTM y SSPC. Las probetas de acero A36 fueron preparadas mediante arenado y granallado, evaluando la rugosidad con cinta Testex y el espesor con el equipo UNI-T 343D, manteniendo un margen de ±20% respecto al valor nominal de 10 mils. Los ensayos de adherencia, realizados según la norma ASTM D4541, mostraron que el imprimante con óxido de grafeno presentó un desempeño superior. Las probetas tratadas con este imprimante alcanzaron presiones promedio de 933 PSI en acabados arenados y 1200 PSI en acabados granallados, en comparación con los valores de 740 PSI y 750 PSI obtenidos con el imprimante Jet 62ZP. La rugosidad generada por el granallado (2.90-3.70 mils) favoreció una mejor adherencia al incrementar la interacción mecánica, mientras que las propiedades del óxido de grafeno reforzaron la cohesión interna del recubrimiento, mejorando su resistencia al desprendimiento. En conclusión, la adición de óxido de grafeno incrementó significativamente la adherencia del imprimante epóxico, demostrando su eficacia como componente innovador en sistemas anticorrosivos para aplicaciones exigentes.

This study assessed the influence of graphene oxide on the adhesion performance of an epoxy primer applied to metallic structures. A robust experimental methodology was developed, incorporating critical variables such as abrasive type, surface profile, and dry film thickness, adhering to international standards ASTM and SSPC. ASTM A36 steel panels were prepared using sandblasting and grit blasting techniques. Surface roughness was measured with Testex tape, and dry film thickness was controlled with a UNI-T 343D gauge, maintaining a tolerance of ±20% around the nominal target of 10 mils. Adhesion tests performed under ASTM D4541 standards revealed a superior performance of the epoxy primer with graphene oxide. Panels coated with this primer achieved average pull-off strengths of 933 PSI on sandblasted surfaces and 1200 PSI on grit-blasted surfaces, surpassing the 740 PSI and 750 PSI results recorded for the Jet 62ZP primer. The enhanced adhesion observed was attributed to the higher surface roughness generated by grit blasting (2.90-3.70 mils), which improved mechanical interlocking, and the cohesive properties of graphene oxide, which strengthened the primer's internal structure and resistance to delamination. In conclusion, incorporating graphene oxide significantly improved the adhesion properties of the epoxy primer, demonstrating its potential as an innovative additive for advanced anticorrosive systems in demanding applications.