طرح ها

سنتز نانوماده افزودنی در رنگ و رزین برای کنترل خوردگی


در این طرح، نانوذره تیتانیا آلایش شده با قلع، سنتز و با پلی پیرول پوشش داده شد. این نانوذره، در مقادیر ۰/۱ تا ۱ درصد وزنی برای جلوگیری از خوردگی به رزین اضافه شد.

در حال حاضر، خوردگی فلزات یک مشکل بزرگ جهانی است. خوردگی به‌عنوان یک واکنش الکتروشیمیایی، سبب تبدیل سطح فلزات به یون فلزی می‌شود. خوردگی یک فرآیند مخرب و غیرقابل بازیابی است که منجر به صدمات غیرقابل جبرانی به زیرساخت‌های یک کشور می‌شود. هم‌اکنون، تحقیقات زیادی بر روی الکترواکتیوپلیمرها به‌عنوان موادی که می‌توانند سرعت پیشرفت خوردگی را کاهش دهند، درحال انجام است. دو ماده پلی‌آنیلین و پلی‌پیرول و مشتقات آنها، درمیان الکتروپلیمرها توجه زیادی را از سوی محققین در این حوزه به خود جلب نموده است. اخیراً ثابت شده است که این مواد، می‌توانند در دسته مواد دوستدار طبیعت قرار گرفته و سرعت خوردگی را به حداقل برسانند. روش‌های تهیه این مواد، با استفاده از نانوفناوری، می‌تواند سطح قابل دسترس آنها را به شدت افزایش داده و سرعت خوردگی را کاهش دهد. یکی از روش‌هایی که می‌توان سطح قابل دسترس پلی‌پیرول را افزایش داد سنتز این ماده به‌عنوان یک لایه به دور نانوذرات مختلف می‌باشد. از آنجا که TiO2 خود به‌عنوان ماده ضدخوردگی هم‌اکنون در رنگها و رزین‌های مختلف به‌کار می‌رود می‌توان نانوذرات TiO2 را به‌عنوان هسته در نظر گرفت و پلی‌پیرول را به‌عنوان یک لایه به دور آن سنتز نمود. از طرف دیگر می‌توان شکاف باند الکترونی در TiO2 را با دپ کردن کاتیون قلع در شبکه TiO2 افزایش داد و انتقال الکترون از سطح فلز به مواد خورنده را کاهش داد. پلی‌پیرول علاوه بر خصوصیت بالا نقش سد را در مقابل حمله آب و اکسیژن بازی می‌کند. 

با توجه به تصویر TEM اندازه نانوذرات TiO2 و Sn-doped TiO2 تهیه شده به ترتیب ۲۰ و ۱۵ نانومتر است. در حضور این ماده پس از اسپری آب نمک در طول ۳۰ روز خوردگی به‌طور چشمگیری کاهش یافته است. در روش طیف‌سنجی امپدانس نیز مشاهده می‌شود که Log|Z| به شدت در اثر افزودن آن به رنگ اپوکسی-پلی آمید افزایش یافته است.

 با توجه به تصویر TEM، اندازه نانوذرات TiO2 و Sn-doped TiO2 تهیه شده، به ترتیب 20 و 15 نانومتر است. در حضور این ماده، پس از اسپری آب نمک در طول 30 روز خوردگی بهطور چشم­گیری کاهش یافته است. در روش طیفسنجی امپدانس نیز مشاهده می­شود که Log|Z| به شدت در اثر افزودن آن به رنگ اپوکسی-پلی آمید افزایش یافته است.

 

کاربردها:

  •  صنایع خودروسازی
  • خطوط لوله‌های انتقال نفت
  • اسکله‌های بنادر

مزایا:

  • قابلیت کاربرد در درصد پایین 0.1 تا 1 درصد وزنی در رنگ، رزین و سایر انواع پوشش آلی ضدخوردگی
  • عدم نیاز به دستگاه خاص و پیچیده در فرآیند تولید
  • سازگار با محیط زیست
برگشت