BRPI0613038A2 - prevenÇço contra corrosço e revestimento redutor de fricÇço e processo a baixa temperatura - Google Patents

Abstract

PREVENÇçO CONTRA CORROSçO E REVESTIMENTO REDUTOR DE FRICÇçO E PROCESSO A BAIXA TEMPERATURA. A presente invenção refere-se a um revestimento estrutural, compreendendo uma resina poliméríca, um aditivo à base de borato e um material de estabilização dinâmico. O aditivo à base de borato proporciona proteção da corrosão através de ligação eletroquímica de locais corrosivos de superfície ativa, aumento da lubrificação através da criação e ressuprimento a uma superfície em que o contato de atrito ocorre ocasionalmente de um material cristalino de fraco plano de deslizamento, o qual pode ser um produto formado localmente, utilizando a umidade atmosférica local e um material para reação com um iniciador, para prover a diminuição do ponto de congelamento durante a aplicação do revestimento. O material de estabilização dinâmico cria um balanço de material estabilizado para suprimento do produto de proteção da corrosão, produto de redução de lubrificação e produto de diminuição do ponto de congelamento.

Description

"PREVENÇÃO CONTRA CORROSÃO E REVESTIMENTO REDUTORDE FRICÇÃO E PROCESSO A BAIXA TEMPERATURA".

Campo da Invenção

A presente invenção se refere a revestimentospara redução de atrito e prevenção da corrosão. Maisparticularmente, a presente invenção se refere arevestimentos de lubrificação e de proteção de corrosão àbase de polímero, adequados para ambientes severos.

Antecedentes da Invenção

A lubrificação de rodas é bem conhecida natécnica. A evidência arqueológica mostra o uso de sebo paralubrificação de rodas datado de antes de 1400 A.C. O estudoda lubrificação e de coeficientes de atrito pode serconsiderado como tendo se iniciado no ano de 1880, na GrãBretanha, quando Tower produziu seus estudos em mancais dearticulação de vagões de ferrovias em 1885. Desde então,numerosos técnicos tem dispensados seus esforços nadescoberta de lubrificantes e revestimentos adequados paraotimizar os aspectos vantajosos da redução de atrito emdiversos ambientes.

Os revestimentos de lubrificação, tipicamente,caem dentro de duas amplas categorias, a lubrificação pormeio de filme fluido e a lubrificação por meio de filmeseco. Cada um desses métodos do estado da técnica de proverlubrificação sofre de seus próprios e respectivosinconvenientes. Para ser mais específico, na lubrificaçãopor filme fluido, a carga sobre as superfícies móveis éinteiramente suportada pelo fluido entre as superfícies quese dispõem opostas. A pressão sobre o filme se desenvolveatravés do movimento das superfícies, esse movimento,depois, por sua vez, libera o lubrificante em uma zonaconvergente no formato de cunha. O comportamento dassuperfícies móveis é totalmente dependente da fluidez oucomportamento viscoso do lubrificante. A pressão do filme ea perda de força são dependentes da viscosidade dolubrificante, assim como, da configuração das superfíciesem movimento e da força de cisalhamento do lubrificante. Aação hidrodinâmica ou de aperto do filme não podeproporcionar, em alguns casos, um adequado suporte de cargapara os mancais lubrifiçados com óleo ou água. Nessescasos, alguns técnicos do passado tentaram bombear olubrificante dentro das superfícies em movimento, comesperança de prover as necessárias propriedadeshidrodinâmicas ou de aperto de filme para os mancais,particularmente, aqueles usados para manipulação de cargaspesadas em equipamentos de baixa velocidade. Esses métodosdescritos pelo estado da técnica têm provado serem inúteisem situações de pressão extremamente altas. Nesses casos,para contrabalançar situações dentro de mancais e situaçõessimilares que podem ser consideradas situações de pressãoextremamente alta, alguns técnicos têm tentado o uso deaditivos. No entanto, conforme será observado por qualquerespecialista versado na técnica, na medida em que osaditivos de extrema pressão funcionam por ação química,esses aditivos não poderão ser usados em superfícies demetal que serão severamente desgastadas, um fenômenonormalmente encontrado em ambientes severos. Outrostécnicos especialistas no segmento da técnica têm sugeridooutras abordagens, incluindo o aumento da viscosidade dolubrificante ou do óleo por meio de um aditivo, reduzindo acarga unitária do mancai, melhorando o acabamento dassuperfícies em movimento e usando pressurização externacomo alternativa para o uso de aditivos de extrema pressão.

Entretanto, em qualquer caso, ocorre o esfregamento a secoou deslizamento a seco envolvendo o contato sólido-sólidoem quase todos os sistemas de lubrificação por fluido, porexemplo, na partida de máquinas, no processamento de maualinhamento ou de inadequado afastamento, na reversão dadireção das superfícies em movimento ou em diversasimprevistas e não-planejadas interrupções na liberação dolubrificante. Além disso, os lubrificantes convencionais,tais como, as graxas ou óleos, também não são usados sobresuperfícies em movimento em ambientes de altastemperaturas, alto vácuo, ambientes de radiação ou decontaminação. Essas circunstâncias e ambientes,normalmente, estão correlacionados aos lubrificantes defilme seco.

Os lubrificantes de filme seco apresentam seuspróprios inconvenientes. Tipicamente, os lubrificantessecos são aplicados como cortinas finas ou como materiaisparticulados para reduzir o desgaste e o atrito dassuperfícies em movimento. Conforme observado por Levy,esses filmes ou materiais particulados podem compreender ouincorporar carbono-grafite sólido ou particulado, metalbranco de chumbo, bronze, alumínio, polietileno oupolitetrafluoroetileno sólido ou materiais particulados emum aglutinante onde o filme ou partículas são aderidos auma ou ambas as superfícies em movimento. A eficácia dofilme lubrificante seco ou particulado é controlada dealgum modo pelo ligamento onde lubrificantes particuladosou sólidos são empregados,- assim como, as condições de uso,tais como, a carga, as temperaturas de superfície geradasdurante o uso, a velocidade das superfícies em movimento, oendurecimento ou têmpera, a fadiga, soldagem,recristalização, oxidação e hidrólise. Além dessascondições gue potencialmente afetam de forma adversa a suaeficácia, conforme será observado por um especialistaversado na técnica, os lubrificantes secos, tipicamente,não são capazes de prover gualquer resistência aoesfregamento ou resistência ao desgaste, dessa forma,reduzindo intensamente a sua utilidade em qualquer caso.

A descrição anterior descreve alguns dosproblemas associados aos métodos de revestimento emateriais de lubrificação convencional. Além disso, adescrição apresentada anteriormente destaca a necessidadeainda intensamente sentida e não-solucionada pelo estado datécnica para um revestimento de lubrificação queproporcione as vantajosas características de ambos osrevestimentos de lubrificação por filme fluido elubrificação por filme seco. A descrição anterior tambémdestaca a grande necessidade sentida e ainda não-solucionada para um revestimento que proporcione redução deatrito e proteção da corrosão. Além disso, a descriçãoanterior também destaca a grande necessidade sentida eainda não-solucionada para um revestimento de lubrificaçãoefetiva adequado para ambientes severos, incluindocondições de tempo e condições de operação severas.

Sumário da Invenção

Diversas modalidades da presente invenção superamos problemas práticos descritos acima e oferecem aindaadicionais vantagens. Algumas modalidades da presenteinvenção solucionam diversos dos inconvenientes acimadescritos através da provisão de revestimentos queproporcionam redução de atrito e proteção da corrosão.Outras modalidades da presente invenção solucionam diversosdos inconvenientes acima descritos mediante provisão derevestimentos de lubrificação que demonstram longo tempo deuso em ambientes severos, incluindo condições de tempo econdições de operação severas. Ainda, outras modalidades dapresente invenção proporcionam adicionais vantagens para amatéria descrita anteriormente, tais como, a provisão derevestimentos que são não-tóxicos e biodegradáveis, e/ourevestimentos que não são baratos o suficiente paraprodução em massa e respectivo uso. Essas e outrasvantagens são alcançadas de acordo com a presente invenção,conforme aqui descrito em maiores detalhes. Embora nãodesejando qualquer ligação com a teoria, diversasmodalidades da presente invenção podem proporcionar umefeito sinergistico, em que as composições e processos aquidescritos intensificam as diversas vantagens da técnicacorrelacionada e também reduzem substancialmente uma oumais limitações e desvantagens das composições e processosdescritos pelo estado da técnica.

De acordo com um vantajoso aspecto da presenteinvenção, em pelo menos uma modalidade, é proporcionado umprocesso e um material que proporciona proteção da corrosãoe lubrificação em ambientes operacionais, convencionalmentedescritos como ambientes externos ou exteriores. De acordocom outro vantajoso aspecto da invenção, em pelo menos umamodalidade é proporcionado um processo e um material queprovê proteção da corrosão e lubrificação em ambientesoperacionais extremamente severos em relação à zona deconforto humano, no que diz respeito à temperatura,precipitação ou outros fatores. De acordo ainda com outrovantajoso aspecto da invenção, em pelo menos uma modalidadeé proporcionado um processo e um material que provêproteção da corrosão e lubrificação, na presença de forçascorrosivas.

De acordo com ainda outro vantajoso aspecto dainvenção, em pelo menos uma modalidade é proporcionado umprocesso e um material adaptado para aplicação de umrevestimento de uma maneira similar a uma pinturaconvencional. O vantajoso aspecto dessa modalidade dainvenção será observado pelo fato de que na aplicação de umrevestimento a uma superfície com temperaturas abaixo docongelamento, tal como, 20 graus Farenheit negativo, aatenção para detalhes do operador pode momentaneamente serdesencaminhada. A fim de que qualquer revestimentoanticorrosivo seja efetivo, é importante que as superfíciessejam revestidas completamente. Ao ser capaz de aplicaresses revestimentos dessas modalidades da invenção de umamaneira típica a uma pintura convencional, um inconvenientede lubrificantes de filme seco (que são aplicados mais a umagente engordurante) pode ser superado e o revestimentocompleto das referidas superfícies ser prontamente obtido.

De acordo com uma característica da presenteinvenção, é provido um revestimento estrutural parasimultaneamente proporcionar proteção da corrosão e umaredução do coeficiente de atrito em um ambiente exteriorbenigno ou severo, compreendendo uma resina polimérica, umaditivo à base de borato e um material de estabilizaçãodinâmico. De acordo com um aspecto da invenção, a resinapolimérica compreende, preferivelmente, uma resina daclasse de resinas de revestimento estruturais duráveis,incluindo, sem que seja a isso limitado, resinas acrílicas,resinas de uretana, resinas epóxi, resinas vinil-acrílicas,resinas de estireno-butadieno, resinas à base de uréia,poliuréia, silicone e silicatos.

De acordo com outro aspecto da invenção, oaditivo à base de borato compreende um aditivo único parasimultaneamente proporcionar proteção da corrosão atravésde ligação eletroquímica de locais corrosivos de superfícieativa, aumento da lubrificação através da criação eressuprimento a uma superfície em que o contato de atritoocorre ocasionalmente de um material cristalino de fracoplano de deslizamento, o qual pode ser um produto formadolocalmente, utilizando a umidade atmosférica local e ummaterial para reação com um iniciador, para prover adiminuição do ponto de congelamento durante a aplicação dorevestimento.

De acordo ainda com outro aspecto da invenção, omaterial de estabilização dinâmico cria um balanço dematerial estabilizado para suprimento do produto deproteção da corrosão, produto de redução de lubrificação eproduto de diminuição do ponto de congelamento.

De acordo com uma característica da invenção, orevestimento estrutural pode incluir componentesoperacionais para a dispersão de partículas, proveratividade de superfície para quimicamente e/oumecanicamente ligar os componentes operacionais à resinapolimérica após aplicação do revestimento, auxiliar acoalescência da resina estrutural, auxiliar no controle daviscosidade de fase líquida e auxiliar no controle de pH dafase líquida. De acordo com outra característica dainvenção, para o aditivo à base de borato, é usado ácidobórico como material de ponto de partida, proporcionandoproteção da corrosão através da transferência do ácidobórico para a interface metálica corrosiva, ésteres deborato como agentes redutores do ponto de congelamento defase líquida e redução do coeficiente de atrito através dareação com a umidade ambiental do óxido bórico difundido nasuperfície.

De acordo com uma modalidade preferida, omaterial de estabilização dinâmico compreende uma misturade monoisobutirato de 2,2,4-trimetil-l,3-pentanodiol e2,2,1-aminometil-propanol. Uma característica vantajosa dapresente modalidade da invenção é que a reação do ácidobórico ocorre com o monoéster de diol para formar omoniosobutirato/borato de 2,2,4-trimetil-l,3-pentanodiol(um composto de éster de borato).

De acordo ainda com outro aspecto da invenção, éproporcionado um processo para simultaneamente passivar umasuperfície submetida a forças corrosivas e reduzir ocoeficiente de atrito entre a superfície e uma fonte dedeslizamento, rolamento ou de atrito pordeslizamento/rolamento, compreendendo a aplicação de umrevestimento inicial seguido de operação funcional dareferida passivação por efetivação de revestimento de umasuperfície, mediante migração contínua de ácido bórico paraas áreas específicas a serem passivadas, em que a migraçãoé acionada por um gradiente estabelecido de potencialquímico e em que o revestimento também reduz o coeficientede atrito entre a migração do ácido bórico para asuperfície operacional em contato com um ambiente deumidade diferente de zero, onde a migração é tambémacionada através de um gradiente de potencial químicoderivado localmente.

Uma vantajosa característica deste processo é queo mesmo pode ser iniciado sob temperaturas variando decerca de 120 graus Farenheit a cerca de 36 graus Farenheitnegativos.Outra vantajosa característica deste processo éque o processo pode ser efetuado usando a energia cinéticado bombardeio de partícula atomizada para iniciar a reaçãoquímica interfacial adesiva que ocorre. De acordo com essacaracterística da invenção, a reação química interfacialpode ocorrer entre a superfície submetida a forçascorrosivas e o ácido bórico.

De acordo com outra vantajosa característica dopresente processo, um éster de borato pode estabilizar orevestimento durante a aplicação inicial. De acordo comessa característica da invenção, o éter de borato é auto-estabilizado durante o processo de aplicação através de umbalanço dinâmico do ácido bórico, do éster de borato e degrupos anidróxi.

De acordo ainda com outro adicional aspecto dainvenção, em algumas modalidades da invenção, osrevestimentos são seguros. De acordo com esse aspecto dainvenção, são providos revestimentos tendo um pontoterminal ecológico finito, em que o ponto terminal é otempo necessário para a biodegradação do revestimento. Emconformidade com a invenção, são providos revestimentostendo um tempo de desarranjo de 1 a 5 anos ou de 3 a 10anos. Também, de acordo com esse aspecto da invenção,preferivelmente, os revestimentos dessas modalidades dapresente invenção eliminam um VOC inferior a 50 gramas porlitro de revestimento aplicado.Descrição Detalhada da Invenção

Embora a presente invenção seja descrita emconexão com revestimentos particularmente úteis emferrovias e outros sistemas de estradas de ferro, seráfacilmente evidente para um especialista versado na técnicaque a presente invenção pode ser aplicada em umamultiplicidade de campos e usos. Em geral, a presenteinvenção pode ser usada em qualquer campo para qualquertarefa que necessite um revestimento adaptado paraproporcionar redução de atrito e prevenção da corrosão.

Além disso, a presente invenção pode ser usada em qualquercampo para qualquer tarefa que necessite um lubrificantenão-tóxico e/ou biodegradável ou um revestimento protetorde corrosão e barato disponível em quantidades de massa.

A fim de mais totalmente detalhar e possibilitara descrição da presente invenção são considerados osproblemas encontrados em sistemas de trilhos de aço esistemas de rodas de aço. Os sistemas de transporte detrilho de aço e de roda de aço incluindo a carga,passageiro e trânsito de massa sofrem de um desgasteextensivo de componentes mecânicos, tais como, rodas,trilhos e outros componentes de trilhos, como os tirantes.

A origem de tal desgaste dos componentes mecânicos étipicamente considerada um resultado das forças de atritogeradas entre a roda e o trilho, durante a operação dosistema. 0 desgaste entre o trilho e a via permanente não édo ponto de vista de revestimento, relevante para o atritogerado entre os componentes, como o sistema de leito detrilhos responde à passagem do peso do vagão da ferrovia.As forças de atrito geradas durante a operação, certamente,constituem a principal causa para a degradação dos sistemasde trilhos, entretanto, menos considerado é a condição doscomponentes no momento de uso. Quando a corrosão(tipicamente, pontos de corrosão e fissuras) cobre asuperfície e produz asperezas, o atrito· entre assuperfícies de operação aumenta dramaticamente.

Normalmente, essas asperezas irão eliminar ou destruir ofilme de lubrificação, dessa forma, removendo inteiramenteo seu efeito benéfico. A ferrugem (oxidação de um metal) éum fenômeno eletroquímico. Existem oito formas/mecanismosbásicos de corrosão, cada um criando uma pilhaeletroquímica de uma diferente maneira. Para a corrosãotipo fissura, um ataque uniforme e a corrosão filiformeevitando que o oxigênio atinja o metal exposto,tipicamente, irá interromper a corrosão. Isso pode serobtido mediante um revestimento aplicado de alta densidade,capaz de acesso limitado de oxigênio. Para o ataqueGalvânico, corrosão de pontos, corrosão tipo serra,corrosão por esforço, ataque intergranular,dezincificação/lixiviação e corrosão por erosão, umrevestimento, tipicamente, não irá evitar que a corrosãocontinue/inicie sem que ocorra interação química.

Os esforços gerados pela interação entre a roda eo trilho são mais agudos nos desvios ou mudanças, onde ovagão deve se mover de um conjunto de trilhos para outro.

Além disso, o perigo de descarrilamento é maior nosdesvios, onde se fecha parcialmente o desvio e se introduzum caminho para sair da via. Os desvios são sujeitos a umalto volume de forças corrosivas, tipicamente, em umambiente desprotegido. Os desvios devem operar com um fatorbastante alto de segurança devido às substanciais forças dedesgaste durante anos, durante o que o uso pode serfreqüente ou intermitente. Um defeito no desvio pode levara uma preponderância de conseqüências indesejáveis. Oslubrificantes, tais como, as graxas e óleos, devem serreabastecidos em um esquema de freqüência e podem serdeficientes em um esquema de freqüência muito alta de usoou sob fortes condições de desgaste. Os lubrificantes defilme seco, embora apropriados do ponto de vista defreqüência de uso, não tendem a proteger o equipamento deforma suficiente da corrosão, pelo fato de serem,tipicamente, difíceis de aplicação, de modo que eles podemcobrir superfícies usando processos de aplicação conformedescritos acima. Além disso, os lubrificantes de filme seconão possuem resistência ao esfregamento, de modo que quandoas forças são produzidas em direções diferentes daquelasonde um material lubrificante de filme seco proporcionaapropriados planos de deslizamento (plano basal emgrafite), eles são facilmente removidos e tornadosineficazes. As referidas forças são geradas pelo desgastedos trilhos, pela neve, movimento do solo, etc.

Uma modalidade presentemente preferida dainvenção é um processo de passivação simultânea de umasuperfície submetida a forças corrosivas e redução docoeficiente de atrito entre essa superfície e umasuperfície que poderia ser considerada uma fonte dedeslizamento, de rolamento ou atrito de rolamento pordeslizamento. O processo envolve a aplicação de umrevestimento usando procedimentos de aplicação derevestimento convencionais, tais como, espalhamento porescova ou laminação do revestimento sobre as superfíciesque necessitam de proteção. A primeira etapa do processopode ocorrer em condições ambientes, variando de 120 grausFarenheit a 36 graus Farenheit negativos. A aplicação dorevestimento nos extremos dessa faixa é facilitada medianteestabilização do revestimento usando um éster de borato.Por sua vez, este éster de borato pode por ser auto-estabilizado durante o processo de aplicação através de umbalanço dinâmico de ácido bórico, éster de borato e gruposanidróxi. A adesão entre a superfície aplicada e o processode revestimento previamente realizado pode ser efetivadamediante uso de energia cinética de bombardeio departículas atomizadas para iniciar a ocorrência de reaçãoquímica interfacial adesiva. Além disso, a adesão pode serpromovida através do uso de energia cinética do bombardeiode partículas atomizadas para ocorrência de reação químicainterfacial adesiva entre a superfície aplicada submetida aforças corrosivas e o ácido bórico. Uma vez o revestimentotenha sido aplicado à superfície, o ácido bórico écontinuamente migrado através de um gradiente de potencialquímico para a superfície metálica correntemente epreviamente submetida a forças corrosivas e uma vez orevestimento tenha sido totalmente formado, é estabelecidoum balanço dinâmico sobre a superfície onde ocorre oatrito, de modo que o ácido bórico é continuamente aplicadoa essa superfície. É importante se observar quediferentemente de um lubrificante seco, a superfícieoperacional para redução do atrito deve estar em contatocom um ambiente de umidade diferente de zero.

Na medida em que a sociedade tem se tornado maisconsciente da importância da compatibilidade ecológica, éimportante que qualquer produto deixado exposto no ambientese decomponha dentro de uma apropriada estrutura de tempo.

0 processo até aqui descrito pode ser efetivado de tal modoque os materiais aplicados se decomponham dentro de umafaixa de um a vinte anos, baseado nos componentes descritosnos últimos parágrafos. De adicional importância para oprocesso é que durante a aplicação do revestimento inicial,os operadores e outros participantes colaboradores doprocesso adicionem um pouco de um conteúdo orgânico volátil(VOC - Volatile Organic Content) na atmosfera, casopossível. Tendo isso em mente, o presente processo éefetuado de tal maneira que se adiciona menos de 50 gramasde VOC por litro de revestimento aplicado.

0 revestimento, que é também reivindicado nopresente pedido de patente, é um revestimento estruturalpara simultaneamente proporcionar proteção da corrosão eredução do coeficiente de atrito em um ambiente exteriorbenigno ou severo, onde o revestimento compreende umaresina polimérica da classe das resinas de revestimentoestruturais duráveis, cujos exemplos incluem resinasacrílicas, resinas de uretana, resinas epóxi, resinasvinil-acrilicas, resinas de estireno-butadieno, resinas àbase de uréia, poliuréia, silicone e silicatos; um aditivoúnico para simultaneamente proporcionar proteção dacorrosão através de ligação eletroquímica de locaiscorrosivos de superfície ativa, aumento da lubrificaçãoatravés da criação e ressuprimento a uma superfície em queo contato de atrito ocorre ocasionalmente de um materialcristalino de fraco plano de deslizamento, o qual pode serum produto formado localmente utilizando a umidadeatmosférica local e um material para reação com uminiciador, para prover a diminuição do ponto decongelamento durante a aplicação do revestimento; e ummaterial de estabilização dinâmico que cria um balanço dematerial estabilizado para suprimento do produto deproteção da corrosão, produto de redução de lubrificação eproduto de diminuição do ponto de congelamento. Essematerial é formado quando é usado ácido bórico comomaterial de ponto de partida, proporcionando proteção dacorrosão, através da transferência de ácido bórico para ainterface metálica corrosiva, ésteres de borato comoredutores do ponto de congelamento de fase líquida eredução do coeficiente de atrito através da reação com aumidade ambiental de óxido bórico difundido na superfície.A reação pode ocorrer em um ambiente acídico, tal como,aquele catalisado pelo polímero de ácido acrílico. Essesésteres de borato são bem conhecidos como plastificantes eretardadores de chama. A reação de ácido bórico podeocorrer com o referido monoéster de diol para formar omonoisobutirato/borato de 2,2,4-trimetil-l,3-pentanodiolcomo o referido éster de borato. Para a provisão de algumasdas melhorias do processo acima mencionado, é tambémbenéfico para o revestimento conter componentes paradispersar partículas durante a formação do revestimento. Orevestimento pode, além disso, prover durante a formulação,aditivos para criar atividade de superfície paraquimicamente e mecanicamente ligar os componentesoperacionais à resina polimérica após a aplicação dorevestimento. Os aditivos úteis, tipicamente, tambémincluem os materiais que ajudam na coalescência da referidaresina estrutural e materiais que ajudam no controle daviscosidade da fase líquida e no controle do pH da faselíquida. 0 material de estabilização dinâmico mencionadopode ser uma mistura dos compostos de monoisobutirato de2,2,4-trimetil-l,3-pentanodiol e 2,2,1-aminometilpropanol.

A presente invenção possui específica importânciapara desvios ferroviários, de modo que uma seção de viaférrea que pode ser mecanicamente movida de uma posiçãopara outra sem desmontagem ou deslocamento do solo possaser efetivamente revestida com uma composição quecompreende uma resina polimérica da classe de resinas derevestimento estruturais duráveis. Alguns exemplos de taisresinas incluem as resinas acrílicas, resinas de uretana,resinas epóxi, resinas vinil-acrílicas, resinas deestireno-butadieno, resinas à base de uréia, poliuréia,silicone e silicatos. Esse revestimento pode também conterum aditivo único para simultaneamente proporcionar proteçãoda corrosão através de ligação eletroquimica de locaiscorrosivos de superfície ativa, aumento da lubrificaçãoatravés da criação e ressuprimento a todas as superfíciesoperacionais em que o contato de atrito ocorreocasionalmente de um material cristalino de fraco plano dedeslizamento, o qual pode ser um produto formado localmenteutilizando a umidade atmosférica local e um material parareação com um iniciador, para prover a diminuição do pontode congelamento durante a aplicação do revestimento.

Durante aplicação e construção do desvio da via férrea, ummaterial de estabilização dinâmico pode ser usado, criandoum balanço de material estabilizado para suprimento doproduto de proteção da corrosão, produto de redução delubrificação e produto de diminuição do ponto decongelamento.

Um desvio de via férrea revestido com umacomposição sobre superfícies diferentes da superfície dainterface roda-vagão é de alta importância comercial. Taldesvio poderia consistir de um desvio e um revestimento,compreendendo: uma resina polimérica da classe de resinasde revestimento estruturais duráveis, em que algunsexemplos de tais resinas incluem as resinas acrílicas,resinas de uretana, resinas epóxi, resinas vinil-acrílicas,resinas de estireno-butadieno, resinas à base de uréia,poliuréia, silicone e silicatos; um aditivo único parasimultaneamente proporcionar proteção da corrosão atravésde ligação eletroquimica de locais corrosivos de superfícieativa, aumento da lubrificação através da criação eressuprimento a todas as superfícies operacionais em que ocontato de atrito ocorre ocasionalmente de um materialcristalino de fraco plano de deslizamento, o qual pode serum produto formado localmente, utilizando a umidadeatmosférica local e um material para reação com uminiciador, para prover a diminuição do ponto decongelamento durante a aplicação do revestimento; e ummaterial de estabilização dinâmico, que cria um balanço dematerial estabilizado para suprimento do produto deproteção da corrosão, produto de redução de lubrificação eproduto de diminuição do ponto de congelamento.

Embora a presente invenção tenha sido descrita emtermos de modalidades particulares exemplificativas, amesma não se limita a essas modalidades. Assim,modificações alternativas, as quais poderiam ser abrangidaspela invenção, poderão ser feitas por aqueles especialistasversados na técnica, particularmente, à luz dosensinamentos anteriores. As modalidades exemplificativas ealternativas descritas acima podem ser combinadas em umavariedade de formas entre si. Além disso, as dimensões,formatos, tamanhos e número das diversas peças ilustradasnas Figuras podem ser ajustados a partir do que foimostrado.

Além disso, os especialistas versados na técnica irãoobservar que diversas adaptações e modificações dasmodalidades exemplificativas acima descritas poderão serconfiguradas sem se afastarem do escopo e espírito dapresente invenção. Portanto, deverá ser entendido que,dentro do escopo das reivindicações anexas, a invençãopoderá ser praticada de forma diferente daquela aquiespecificamente descrita.

Claims (18)

1. Revestimento estrutural quecompreende uma resina polimérica;um aditivo à base de borato, aditivo à base de boratoeste que é fornecido em uma quantidade suficiente parase ligar eletromecanicamente a lados de superfíciecorrosivamente ativos de um substrato para formar umproduto de proteção contra corrosão, em uma quantidadesuficiente para formar um produto lubrificante sobreuma superfície tratada na presença de umidadeatmosférica, e em uma quantidade suficiente parareagir com um inibidor para baixar o ponto decongelamento do revestimento durante a aplicação pormeio da formação de um produto de baixo ponto decongelamento;e um produto de estabilização dinâmica em umaquantidade suficiente para criar um balanço de ummaterial estabilizado para fornecimento de um produtode proteção contra corrosão, produto de lubrificação eum produto de baixo ponto de congelamento.

2. Revestimento de acordo com areivindicação 1, onde a referida resina polimérica éselecionada a partir da classe de resinas derevestimento estrutural duráveis compreendendoacrílicos, uretanas, epoxis, vinil acrílicos, estirenobutadienos, ureas, polyurea, silicone, e silicatos.

3. Revestimento de acordo com areivindicação 2, onde o referido aditivo a base deborato é óxido bórico e o referido produto de proteçãocontra corrosão é resultado de uma reação da umidadeambiente e óxido bórico em difusão a uma superfícieambiente, e o referido produto de baixo ponto ponto decongelamento inclui borato éster.

4. Revestimento de acordo com areivindicação 3, onde o referido material deestabilização dinâmica é uma blenda de 2,2,4 trimetli--1, 3 pentanediol monoisobutirato e 2,2,1 AminotMethylPropanol.

5. Revestimento de acordo com areivindicação 4, onde a reação do ácido bórico ocorrecom o referido diol monoester para formar 2,2,4trimetil-1, 3 pentanediol borato monoisobutirato comoborato éster.

6. Revestimento de acordo com areivindicação 1, compreendendo ainda componentesoperativos para dispersar partículas, os referidoscomponentes operativos fornecendo ação sobre asuperfície para ligar os referidos componentesoperativos à resina polimérica após aplicação doreferido revestimento contribuindo com a coalescênciada referida resina, contribuindo no controle daviscosidade na fase líquida viscosidade, econtribuindo com o controle do pH da fase líquida.

7. Processo de passivação simultânea de umasuperfície sujeita à forças corrosivas e reduzindo ocoeficiente de atrito entre a referida superfície euma fonte de deslizamento, rolamento, ou fricção pordeslizamento rolamento que compreende:adicionar óxido bórico óxido a uma resina poliméricapara formar uma mistura de revestimento;aplicar o referido revestimento à referida superfície;realizar a passivação da referida superfície pelacontínua migração de ácido bórico a áreas específicasa serem passivadas, a referida migração sendoimpulsionada por um gradiente de potencial químicoestabelecido;e redução do coeficiente de atrito atravésda migração de ácido bórico a uma superfície operativaem contato com um ambiente de umidade não nulo, areferida migração também sendo impulsionada atravésde um gradiente de potencial químico localmentederivado.

8. Processo de acordo com a reivindicação 7,onde o referido revestimento é aplicado em condiçõesambiente variando de 120 0F para 36 0F negativos.

9. Processo de acordo com a reivindicação 8,que inclui ainda a etapa de utilizar energia cinéticado bombardeio de partículas atomisadas para dar inícioa ocorrência da reação química adesiva interfaces.

10. Processo de acordo com a reivindicação 9, em que a referida reação química adesivainterfacial ocorre entre a referida superfície sujeitaà forças corrosivas e ácido bórico.

11. Processo de acordo com a reivindicação 8, inclui ainda a etapa de estabilizar o referidorevestimento durante a referida etapa de aplicaçãocom um borato éster.

12. Processo de acordo com a reivindicação 11, que inclui ainda a etapa de estabilizar o referidoborato éster durante a etapa de aplicação através deum equilíbrio dinâmico de ácido bórico, borato éster,e grupos hidroxi-anhidro.

13. Processo de acordo com a reivindicação 7, que inclui ainda a etapa de biodegradar o referidorevestimento.

14. Processo de acordo com a reivindicação 13, onde a referida etapa de biodegradação dura cercade entre 1 e 5 anos com base em condições ambienteesperadas.

15. Processo de acordo com a reivindicação 14, onde a referida etapa de biodegradação leva entrecerca de 3 e 10 anos com base em condições ambientais.

16. Processo de acordo com a reivindicação 7, onde o VOC liberado pelo referido processo éinferior a 50 gramas por litro de revestimentoaplicado.

17. Trecho de linha ferroviária, que podeser movido mecanicamente desde uma posição para umaoutra posição, sem desmontar ou remoção do chãorevestido com uma composição que compreende:uma resina polimérica selecionada a partir de umaclasse de resinas de revestimento estrutural duradouroque compreende acrílicos, uretanas, epoxis, acrílicosvinílicos, butadienos de estireno, ureias, poliureas,silicones, e silicatos;um único aditivo para proporcionar simultaneamenteproteção contra corrosão através da ligaçãoeletroquímica de lados de superfície de corrosãoativa, aperfeiçoamento de lubrificação através dacriação e ressuprimento para todas as superfíciesoperativas onde ocorra ocasionalmente um contato comatrito de um material cristalino plano de deslizamentopobre que pode ser um produto formado localmenteutilizando umidade atmosférica local e um materialpara reagir com um precursor para proporcionar umadiminuição do ponto de congelamento durante aaplicação do revestimento e um material deestabilização dinâmica que cria um balanço de materialestabilizado para proporcionar um produto com proteçãocontra corrosão, produto de redução de lubrificação, eproduto de diminuição de ponto de congelamento.

18. Chave comutadora ferroviária revestidacom uma composição sobre superfícies diferentes emrelação às superfícies de interface da roda motriz quecompreende uma resina polimérica selecionada a partirde uma classe de resinas de revestimento estruturalduradouro que compreende acrílicos, uretanas, epoxis,acrílicos vinílicos, butadienos de estireno, ureias,poliureas, silicones, e silicatos; um aditivo singelopara proporcionar simultaneamente proteção contracorrosão através da ligação eletroquímica de lados desuperfície de corrosão ativa, aperfeiçoamento delubrificação através da criação e ressuprimento paratodas as superfícies operativas onde ocorraocasionalmente um contato com atrito de um materialcristalino plano de deslizamento pobre que pode ser umproduto formado localmente utilizando umidadeatmosférica local e um material para reagir com umprecursor para proporcionar uma diminuição do ponto decongelamento durante a aplicação do revestimento e ummaterial de estabilização dinâmica que cria um balançode material estabilizado para proporcionar um produtocom proteção contra corrosão, produto de redução delubrificação, e produto de diminuição de ponto decongelamento.