تهیه و بررسی عملکرد پوشش‌های خودترمیم شونده هیبریدی متشکل از کپسول های زیرمیکرونی و بازدارنده بر روی استیل

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشکده نانوفناوری، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

2 گروه شیمی آلی، دانشکده شیمی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

چکیده

در این مطالعه، عملکرد پوشش ­های خودترمیم شونده­ ی هیبریدی اپوکسی و پلی یورتانی پر شده با کپسول ­های زیر میکرونی دارای روغن بزرک و بنزوتری آزول بر روی نمونه ­هایی از جنس استیل مورد بررسی قرار گرفت. ویژگی های کپسول­های سنتز شده با استفاده از فناوری­ هایی مانند طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FT-IR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)  و آنالیز گرماسنجی وزنی (TGA) به منظور بررسی به ترتیب  ساختار شیمیایی، ریخت­ شناسی و پایداری گرمایی کپسول های سنتز شده مطالعه شد. همچنین توزیع اندازه ­ی ذره ­های سنتز شده با استفاده از فناوری پراکندگی دینامیک نور (DLS) به دست آمد. مقاومت خوردگی پوشش ­های تهیه شده با استفاده از فناوری­ های اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) و میکروسکوپ نوری و الکترونی مورد بررسی قرار گرفت. برای کاهش تعداد آزمایش ­ها و همچنین تحلیل داده­ های به­ دست آمده در بررسی عملکرد پوشش ­ها از روش تاگوچی بهره برده شد. مقدار 52/59%  از روغن بزرک محبوس در درون کپسول ­ها محاسبه شد. ساختار پوسته و هسته با استفاده از فناوری FT-IR  تأیید شد. ساختار کروی و همچنین سطح زبر کپسول ها با فناوری FESEM دیده شد. پایداری گرمایی کپسول های سنتز شده با استفاده از فناوری TGA حدود 200 درجه سلسیوس تعیین شد. اندازه ­ی ذره ­های سنتز شده با استفاده از فناوری DLS حدود 459 تا 719 نانومتر تعیین شد. عملکرد بهتر پوشش های هیبریدی در برابر خوردگی با استفاده از فناوری EIS تأیید شد. رویداد خودترمیمی در محل خراش بر روی نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ نوری دیده شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

[1] Nguyen Thuy. D., To Thi Xuan H., Nicolay A., Paint Y., Olivier M. G., Corrosion Protection of Carbon Steel by Solvent Free Epoxy Coating Containing Hydrotalcites Intercalated with Different Organic Corrosion Inhibitors, Prog. Org. Coatings. 101: 331–341 (2016).
[2] Montemor M.F., Functional and Smart Coatings for Corrosion Protection: A Review of Recent Advances, Surf. Coatings Technol. 258: 17–37 (2014).
[3] Hughes A.E., Mol J.M.C., Zheludkevich M.L., Buchheit R.G., “In Active Protective Coatings”, Springer, 2016.
[4] Riaz U., Nwaoha C., Ashraf S.M., Recent Advances in Corrosion Protective Composite Coatings Based on Conducting Polymers and Natural Resource Derived Polymers, Prog. Org. Coatings. 77: 743–756 (2014).
[5] Lytle D.A., White C.P., The Effect of Phosphate on the Properties of Copper Drinking Water Pipes Experiencing Localized Corrosion, J. Fail. Anal. Prev. 14: 203–219 (2014).
[6] Khan P.F., Shanthi V., Babu R.K., Muralidharan S., Barik R.C., Effect of Benzotriazole on Corrosion Inhibition of Copper Under Flow Conditions, J. Environ. Chem. Eng. 3: 10–19 (2015).
[7] Cho S.H., White S.R., Braun P. V., Self‐Healing Polymer Coatings, Adv. Mater. 21: 645–649 (2009).
[8] Blaiszik B.J., Kramer S.L.B., Olugebefola S.C., Moore J.S., Sottos N.R., White S.R., Self-Healing Polymers and Composites, Annu. Rev. Mater. Res. 40: 179–211 (2010).
[9] Suryanarayana C., Rao K.C., Kumar D., Preparation and Characterization of Microcapsules Containing Linseed Oil and Its Use in Self-Healing Coatings, Prog. Org. Coatings. 63: 72–78 (2008).
[10] Huang M., Yang J., Facile Microencapsulation of HDI for Self-Healing Anticorrosion Coatings, J. Mater. Chem. 21: 11123–11130 (2011).
[11] Thanawala K., Mutneja N., Khanna A.S., Raman R.K., Development of Self-Healing Coatings Based on Linseed Oil as Autonomous Repairing Agent for Corrosion Resistance, Materials. 7: 7324–7338 (2014).
[12] Mirabedini S.M., Dutil I., Gauquelin L., Yan N., Farnood R.R., Preparation of Self-Healing Acrylic Latex Coatings Using Novel Oil-Filled Ethyl Cellulose Microcapsules, Prog. Org. Coatings. 85: 168–177 (2015).
[13] Wei H., Wang Y., Guo J., Shen N.Z., Jiang D., Zhang X., Yan X., Zhu J., Wang Q., Shao L., Advanced Micro/Nanocapsules for Self-Healing Smart Anticorrosion Coatings, J. Mater. Chem. A. 3: 469–480 (2015).
[14] Scendo M., Potassium Ethyl Xanthate as Corrosion Inhibitor for Copper in Acidic Chloride Solutions, Corros. Sci. 47: 1738–1749 (2005).
[15] Chen Z., Huang L., Zhang G., Qiu Y., Guo X., Benzotriazole as a Volatile Corrosion Inhibitor During the Early Stage of Copper Corrosion under Adsorbed Thin Electrolyte Layers, Corros. Sci. 65: 214–222 (2012).
[16] Zheng S., Li J., Inorganic–Organic Sol-Gel Hybrid Coatings for Corrosion Protection of Metals, J. Sol-Gel Sci. Technol. 54: 174–187 (2010).
[17] Wang H., Akid R., Encapsulated Cerium Nitrate Inhibitors to Provide High-Performance Anti-Corrosion Sol-Gel Coatings on Mild Steel, Corros. Sci. 50: 1142–1148 (2008).
[18] Siva T., Sathiyanarayanan S., Self-Healing Coatings Containing Dual Active Agent Loaded Urea Formaldehyde (UF) Microcapsules, Prog. Org. Coatings. 82: 57–67 (2015).
[19] Kackar R.N., “Off-line Quality Control, Parameter Design, and the Taguchi Method”, in: “Qual. Control. Robust Des. Taguchi Method”, Springer, (1989).
[20] Roy R.K., “Design of Experiments Using the Taguchi Approach: 16 Steps to Product and Process Improvement”, John Wiley & Sons Inc. (2001).
[21] Matyjaszewski K., “Encyclopedia of Polymer Science and Engineering”, John Wiley & Sons Inc, (2002).
[22] Brown E.N., Kessler M.R., Sottos N.R., White S.R., In Situ Poly (Urea-Formaldehyde) Microencapsulation of Dicyclopentadiene, J. Microencapsul. 20: 719–730 (2003).
[23] Duan H., Qiu T., Guo L., Ye J., Yuan Y., Li X., The Aminolysis of Styrene–Maleic Anhydride Copolymers for a New Modifier Used in Urea-Formaldehyde Resins, Int. J. Adhes. Adhes. 66: 138–146 (2016).
[24] Lazzari M., Chiantore O., Drying and Oxidative Degradation of Linseed Oil, Polym. Degrad. Stab. 65: 303–313 (1999).
[25] Boura S.H., Peikari M., Ashrafi A., Samadzadeh M., Self-Healing Ability and Adhesion Strength of Capsule Embedded Coatings—Micro and Nano-Sized Capsules Containing Linseed Oil, Prog. Org. Coatings. 75: 292–300 (2012).

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار