Оцінка кордонів самовідновлювальних покриттів на основі епоксидної смоли, що містять мікрокапсули, нанесені на гарячі

Екологічні матеріали

Ця стаття є частиною Теми дослідження

Нові пігменти та добавки для захисту від корозії органічними покриттями Переглянути всі 11 статей

Редаговано

Флавіо Дефлоріан

Університет Тренто, Італія

Переглянуто

ФАТИМА МОНТЕМОР

Інститут вищої техніки, Португалія

Ріта Б. Фігейра

Університет Мінью, Португалія

Приналежності редактора та рецензентів є останніми, наданими в їхніх дослідницьких профілях Loop, і вони не можуть відображати їх ситуацію на момент огляду.

Завантажити статтю
- Завантажте PDF
- ReadCube
- EPUB
- XML (NLM)
- Додаткові
  Матеріал
Експортне посилання
- EndNote
- Довідковий менеджер
- Простий текстовий файл
- BibTex

ПОДІЛИТИСЯ НА

СТАТТЯ Оригінального дослідження

Науково-дослідний підрозділ перспективних, композитних, наноматеріалів та нанотехнологій, Школа хімічної інженерії, Національний технічний університет Афін, Афіни, Греція

Це дослідження зосереджується на проектуванні, розробці та затвердженні двох систем покриття для захисту від корозії сталевих підкладок, оцинкованих гарячим зануренням. Покриття складаються з смоли на основі епоксидної смоли, зміцненої мікрокапсулами з серцевинною оболонкою, або оксидом церію, або серцевиною оксиду меду та полімерною оболонкою, легованою іонами церію. Також вивчався ефект модифікації епоксидної смоли рідким гумовим полімером. Дослідження корозії за допомогою електрохімічної імпедансної спектроскопії (EIS) показали, що покриття мають посилені бар'єрні властивості. Більше того, дослідження EIS на покриттях зі штучними писанками продемонстрували автономну реакцію на пошкодження та ефект самовідновлення. Індукований теплом повторний потік матеріалу також спостерігався після впливу температури, що перевищує Tg системи, що забезпечило додатковий механізм самовідновлення, частково стримуючи основні процеси корозії, коли в системі присутній рідкий каучук.

Вступ

Корозійні явища на металевих конструкціях в результаті призводять до деградації металу та погіршення його властивостей. Несправність металевої робочої конструкції порушує безпеку, що є критично важливим фактором при проектуванні обладнання. Деградація інженерних конструкцій, таких як мости, автомобілі, літаки та кораблі через їх вплив в корозійному середовищі, може спричинити загрозу життю ситуацій. Більше того, прямі та непрямі економічні збитки пов'язані з корозійними явищами, такими як витрати на технічне обслуговування або заміну, витрати, пов'язані з тимчасовим зупиненням промисловості, ефективністю та втратами продукції. За даними літератури, можна було б уникнути близько 25–30% від загальної кількості, якщо ефективно застосовувати наявні в даний час технології корозії (Uhlig, 2008).

Таким чином, поряд з бар'єрними властивостями, механізм захисту від корозії, що реагує на пошкодження, став перспективною стратегією для забезпечення системи покриття з довгостроковим ефектом захисту від корозії. Більш досконала система диктує, в ідеалі, появу численних подій самовилікування автономно на основі внутрішніх характеристик системи покриття (Yin et al., 2015; Das et al., 2016). Включення субмікронних матеріалів, що швидко реагують, в антикорозійну систему можна розглядати як сприятливий шлях для відновлення її основної функції, а саме, перешкоджання корозійній активності.

Однак термореактивні мережі на основі епоксидної смоли, які є одними з найбільш широко використовуваних у нанесенні покриттів, мають багато небажаних особливостей, тобто мають низьку стійкість до ударів та зростання тріщин, що обмежує їх застосування в певних технологічних областях. Енергія руйнування епоксидної смоли на два і три порядки менша, ніж термопластичні полімери та метали. Це свідчить про необхідність посилення цих систем з метою розширення їх застосування (Comstock et al., 1989; Figueira et al., 2014).

Отже, модифікація епоксидних смол для підвищення їх крихкості отримала значний науковий інтерес. З 1970 р. Було зафіксовано багато дослідницьких робіт, де перші модифікації смол із вторинними еластомерними фазами були започатковані МакГаррі (1970), а потім великі дослідження були зосереджені на дослідженні та розумінні механізму зміцнення зміцнених каучуком епоксидів (Йі та Пірсон)., 1986; Vázquez et al., 1987; Garg and Mai, 1988; Yamanaka et al., 1989; Verchere et al., 1990; Iijima et al., 1991; Williams et al., 1997; Ratna, 2001; Ratna and Banthia, 2004; Bagheri et al., 2009; Unnikrishnan and Thachil, 2012; Parameswaranpillai et al., 2017).

Крім того, ще одне обмеження виникає внаслідок безпосереднього додавання неорганічних капсул в самовідновлювальні епоксидні покриття, що полягає в їх обмеженій сумісності інертної неорганічної поверхні з органічним покриттям. Захисні характеристики та адгезійні властивості покриття сильно постраждали через агломерацію частинок та утворення дефектів на межі розділу цих несумісних матеріалів, які також є функцією концентрації та розміру контейнерів та товщини покриття, як повідомляють останні дослідження та огляд статті (Kartsonakis et al., 2010; Borisova et al., 2013; Zhang et al., 2018). Шляхом цих явищ є модифікація поверхні та оздоблення неорганічних поверхонь, що дає безліч можливостей та можливостей для виготовлення інженерної мікроструктури з бажаними функціональними характеристиками та обмежує проблеми сумісності в епоксидних покриттях (Skorb et al., 2009; Kainourgios et al., 2017; Kongparakul et al., 2017; Li et al., 2017).