Doutoramento em Ciência e Engenharia de MateriaisO trabalho apresentado teve origem no projecto de investigação “Tailored Thin
Plasma Polymers Films for Surface Engineering of Coil Coated Steel”,
financiado pelo Programa Europeu ECSC Steel Research.
Sistemas de aço galvanizado pré-pintado em banda à base de poliéster e
poliuretano foram submetidos a um processo de polimerização por plasma
onde um filme fino foi depositado de modo a modificar as propriedades de
superfície. Foram usados reactores de cátodo oco, microondas e rádio
frequência para a deposição do polímero fino. Os sistemas preparados foram
analisados de modo a verificar a influência do processo de polimerização por
plasma na alteração das propriedades barreira dos sistemas pré-pintados em
banda. Foi estudado o efeito dos diferentes passos do processo de
polimerização por plasma, bem como o efeito de diferentes variáveis
operatórias. A mistura precursora foi variada de modo a modificar as
propriedades da superfície de modo a poder vir a obter maior hidrofobicidade,
maior resistência a marcas digitais, bem como maior facilidade de limpeza. Os
testes foram conduzidos em solução de NaCl 0,5 M.
Para o trabalho foram usadas técnicas de análise da morfologia da superfície
como Microscopia de Força Atómica e Microscopia Electrónica de Varrimento.
As propriedades electroquímicas dos sistemas foram estudadas por
Espectroscopia de Impedância Electroquímica. A estrutura dos filmes gerados
no processo de polimerização por plasma foi caracterizada por Microscopia de
Transmissão Electrónica. A modificação das propriedades ópticas devido ao
processo de polimerização por plasma foi também obtida.The present work was originated in the project “Tailored Thin Plasma Polymers
Films for Surface Engineering of Coil Coated Steel”, financed by the European
Program ECSC Steel Research.
Polyurethane and polyester coil coatings modified with plasma polymer films
prepared by hollow cathode, microwave and radio frequency plasma reactors
were tested in order to obtain information about the influence of the process on
the barrier properties of the coated systems and stability of the films obtained.
The effects of the different steps on the whole process as well as the effect of
different operating parameters were analysed. Different plasma precursors that
could provide tailored surface properties, e.g. ultra-hydrophobic surface, antifinger
print and enhanced cleaning properties were also tested. The
experiments were performed in 0.5 M NaCl solution.
The coating surface evolution was studied by means of Scanning Electronic
Microscopy and Atomic Force Microscopy. Electrochemical Impedance
Spectroscopy was used to study the electrochemical properties of the coating
systems. Results obtained by Transmission Electronic Microscopy revealed the
microstructure of the plasma polymer films applied on the top of the coil
coatings. Surface optical properties modification with plasma polymerization
was also investigated.FCT; FSE - SFRH/BD/21541/200
