ABSTRACT It is generally accepted that surpassing a threshold value of water-soluble salts at the substrate/coating interface can impart premature failure in painted structures. The Coatings industry has an identified need in defining a maximum allowable soluble salts content, however, a variety of threshold values are found in published data. Based on that, this work aims at evaluate the effect on epoxy coating performance of three different ranges of soluble salts content taking into account the maximum allowable values specified by NORSOK M-501 and IMO PSPC MSC.215, two important standards of naval and offshore sectors. Blast-cleaned carbon steel specimens contaminated with sodium chloride solutions diluted in methanol ranging 20, 50 and 100 mg/m² NaCl were painted with two epoxy-amine paint coats. Samples were evaluated by cathodic disbondment, water immersion at 40 ºC, pull-off adhesion strength and cyclic corrosion tests. Larger blisters and loss of adhesion were observed as the soluble salts content at the interface increased. Although, it was not possible to find a critical level of soluble salts even considering data about similar coating systems. A safe soluble salt content must be chosen based on tests that closer reproduce service and environmental conditions to which a painted structure will be exposed.

Resumo A importância da preservação dos recursos hídricos tem resultado na aplicação de tecnologias, tais como o uso de materiais nanoestruturados, para minimizar o impacto associado à contaminação da água. Neste trabalho, foi avaliada a aplicação de pellets de poliamida-66 (PA) funcionalizados com nanopartículas de prata (AgNPs), em percentuais de 0.05; 0.10 e 0.50% em relação à massa de polímero, na desinfecção de água para consumo. O presente estudo teve como principal objetivo sintetizar as nanopartículas de prata, e avaliar a atividade antibacteriana destas nanoestruturas em relação à bactéria Gram negativa Escherichia coli quando incorporadas numa matriz de PA. A síntese das nanopartículas de prata foi realizada empregando o nitrato de prata como sal do metal precursor e o borohidreto de sódio como agente redutor. A dispersão coloidal foi caracterizada por espectrofotometria na região UV-Vis e microscopia eletrônica de transmissão. Posteriormente, foi realizada a quantificação de íons prata lixiviada da matriz polimérica para a água no período de 3 horas, de forma a avaliar comparativamente ao limite estabelecido pela Resolução do Conama 357/2005, que impõe um limite de concentração da prata de 0.010 mg L-1. O melhor resultado consistiu na aplicação de 0.05% de AgNPs na matriz polimérica, lixiviando uma quantidade equivalente a uma concentração média de íons prata de 0.008 mg L-1. A última etapa foi a utilização da matriz polimérica funcionalizada com as AgNPs em ensaios microbiológicos para mensurar a atividade antibacteriana do produto obtido contra o microrganismo E. coli. Os resultados ilustram que após 24 h de incubação, sob agitação e temperatura de 25°C, as amostras com 0.05% de AgNPs apresentaram uma redução antibacteriana de 97,89%.

Abstract The importance of the preservation of water resources has resulted in the application of technologies such as nanostructured materials, which are able to minimize the impact associated with water contamination. This work evaluated the application of polyamide-66 (PA) pellets functionalized with silver nanoparticles (AgNPs) at polymer mass percentages of 0.05, 0.10 and 0.50% to disinfect of drinking water. Studies were carried out in three stages. The first stage was the synthesis of the silver nanoparticles by using silver nitrate as a metal precursor and sodium borohydrate as a reduction agent. The colloidal dispersion was characterized by UV-Vis spectrophotometry and transmission electron microscopy (MET). Afterwards, the nanostructures were incorporated into a polyamide-66 polymeric matrix. In the second stage, the silver ions leached from the polymer matrix in the water after a three-hour period were quantified in order to evaluate the limit established by Conama Resolution 357/2005, which imposes a concentration limit of 0.010 mg L-1. The best results were obtained with the application of 0.05% AgNPs in the polymeric matrix, yielding an average concentration of silver ions lixiviated of 0.008 mg L-1. The last step comprised the quantification of the antibacterial activity of the polymer matrix containing 0.05% of AgNPs against the microorganism E. coli using the Standard Test Method for Determining the Antimicrobial Agents Under Dynamic Contact Conditions. The samples containing 0.05% of AgNPs exhibited an antibacterial reduction of 97.89% after 24 h of incubation under stirring at room temperature (25°C).

RESUMO A utilização de materiais nanoestruturados sintetizados a partir de sais metálicos tem atraído cada vez mais a atenção de pesquisadores e indústrias no sentido de desenvolver aplicações inovadoras em áreas como a de energia, saúde e alimentos. A prata, o cobre e o óxido de zinco, por apresentarem propriedades antibacterianas, possuem um grande potencial para aplicação como substituintes aos tradicionais agentes antibacterianos organoclorados e derivados de arsênio. O óxido de zinco, por apresentar baixíssima toxicidade às células humanas, não sendo classificado como metal pesado e por ser um material biocompatível, aparece como alternativa em aplicações como na área médica e no tratamento de água para o consumo. O presente trabalho teve como principal objetivo sintetizar nanopartículas de óxido de zinco pelo método do poliol, e avaliar a atividade antibacteriana destas nanoestruturas contra a bactéria Gram negativa Escherichia coli. As sínteses foram conduzidas na presença e ausência da poli(vinil pirrolidona) para investigar a influência deste agente estabilizante nas propriedades morfológicas das nanopartículas obtidas. Todas as amostras foram caracterizadas por espectrofotometria na região do UV-Vis, difratometria de raios-X, microscopia eletrônica de varredura com efeito de campo e microscopia eletrônica de transmissão. Testes para avaliação da atividade antibacteriana com diferentes quantidades de nanopartículas de óxido de zinco sintetizadas sem a poli(vinil pirrolidona) foram conduzidos conforme a norma ASTM E-2149. Os resultados obtidos demonstraram que o método do poliol foi capaz de produzir nanopartículas de óxido de zinco com elevado grau de pureza e diâmetro médio em torno de 20 nm, na ausência ou presença da poli(vinil pirrolidona). Os ensaios microbiológicos comprovaram que as nanopartículas de óxido de zinco produzidas apresentaram excelente atividade antibacteriana contra a bactéria Escherichia coli quando aplicadas em concentrações superiores a 50 mg.L-1.

ABSTRACT The use of nanostructured materials synthesized from metal salts has increasingly attracted the attention of researchers and industries to develop innovative applications in areas such as energy, health and food. Due to the antibacterial properties of silver, copper and zinc oxide, they are potential substituents to the traditional antibacterial agents, such as organochlorines and arsenic derivatives. Once zinc oxide is not classified as heavy meta, has low toxicity, and is biocompatible, it appears as an alternative material for applications in the medical area and water treatment. The main objective of this work was to synthesize zinc oxide nanoparticles by the polyol method and evaluate the antibacterial activity of these nanostructures against the Gram negative bacteria Escherichia coli. The syntheses were carried out in the presence and absence of poly(vinyl pyrrolidone) to investigate the influence of this stabilizing agent on the morphological properties of the nanoparticles. All of the samples were characterized by UV-Vis spectrophotometry, X-ray diffractometry, field emission scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. Tests to evaluate the antibacterial activity of different amounts of the zinc oxide nanoparticles were performed according to the ASTM E-2149. The results obtained demonstrated that the polyol method was able to produce zinc oxide nanoparticles with high purity and average diameter around 20 nm, regardless the presence of poly(vinyl pyrrolidone). Microbiological assays showed that zinc oxide nanoparticles produced excellent antibacterial activity against the bacteria Escherichia coli when applied at concentrations higher than 50 mg.L-1.