جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 43 1 2024 05 21 Study and Investigation of Corrosion Resistance, Adhesion and Hardness of Epoxy/Organoclay Based Nanocomposite Coatings Containing Iron Oxide and Zinc Oxide Nanoparticles مطالعه و بررسی مقاومت به خوردگی، چسبندگی و سختی پوشش های نانوکامپوزیتی پایه اپوکسی / رس آلی شده حاوی نانوذرات اکسید آهن و اکسید روی 99 112 708871 FA سلیمان رحمانی پژوهش و فناوری، شرکت گاز استان آذربایجان غربی، شرکت گاز ارومیه، ارومیه، ایران مهدی محمودیان گروه نانوفناوری، دانشکده شیمی ، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران 0000-0002-9949-8579 Journal Article 2022 12 30 In this work, new nanocomposite coatings based on epoxy with different percentages (wt.%) of organic clay containing iron oxide and zinc oxide nanoparticles as additives have been prepared. In this context, iron oxide (Fe3O4) and zinc oxide were primarily prepared by a chemical coprecipitation method. Next, intercalated montmorillonite K10 (Mont K10) was synthesized by stabilization of surface-active ingredients such as cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) and diethylenetriamine penta methylene phosphonic acid (DTPMP). The prepared Fe3O4 or ZnO were then located within the interlayers and on the external surface of the organoclay to fabricate the novel additives. These additives were dispersed in the epoxy resin and used as nanocomposite coating on the substrate. The structure and morphology of coatings were characterized using XRD, FT-IR and SEM. The effect of adding nanoparticles on the corrosion resistance behavior and mechanical properties of the coatings were investigated by Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), Salt Spray, pull off and Hardness test. The results of EIS and Salt Spray tests showed that the corrosion resistance of the coating significantly improved by incorporation of CTAB-modified clay in the epoxy matrix. Furthermore, according to the results of pull off and Shore D tests, the mechanical properties such as interfacial adhesion and hardness of coating containing CTAB-clay showed the best performance. In addition, SEM images showed that embedded nanostructures in epoxy coating resulted in a denser, more uniform and less porous layer in comparison with pure epoxy which can effectively prevent the corrosion of the underlying metal by creating high blocking properties. در این تحقیق پوشش های نانوکامپوزیتی جدید بر پایه اپوکسی با درصدهای مختلف تقویت کننده رس آلی شده حاوی نانوذرات اکسید آهن و اکسید روی تهیه شد و رفتار مقاومت به خوردگی و خواص مکانیکی پوشش ها به عنوان پوشش های ضد خوردگی مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفته است. برای تهیه تقویت کننده ابتدا مونتموریلونیت توسط دو عامل سازگار کننده CTAB و DTPMPآلی شد و سپس نانوذرات اکسیدآهن و اکسید روی بصورت مجزا روی سطح و فواصل بین لایهای رس قرار گرفت و در نهایت برای تهیه پوشش ها، درصدهای مختلفی از تقویت کننده های تهیه شده در ماتریکس اپوکسی وارد شدند. مشاهده نتایج بیانگر توزیع بهتر نانوذرات رس آلی شده با عامل سازگار کنندهCTAB نسبت به عامل DTPMP در ماتریس پلیمری می باشد. همچنین براساس نتایج بدست آمده از آزمون امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) و افشانه نمکی (Salt Spray) مشخص شد بالاترین مقاومت به خوردگی مربوط به پوشش CTAB-Mt3-Ep می باشد و نتایج حاصل از آزمون سختی سنجی Shore D و آزمون پول آف (pull off) نشان داد که در میان پوشش های تهیه شده CTAB-Mt3-Ep بالاترین میزان مقاومت به سختی و چسبندگی را دارد. دلیل بهبود مقاومت به خوردگی و ارتقای خواص مکانیکی، ساختار ورقهای مانند، توزیع و پراکندگی یکنواخت ذرات تقویت کننده رس در زمینه اپوکسی می باشد که با ایجاد خاصیت سدکنندگی، بطور موثری از خوردگی فلز زیرین جلوگیری می کند.

https://www.nsmsi.ir/article_708871_c6b98fa262b32062a4a37c048ce99bed.pdf