توسعه پوشش‌هاي پايه اپكسي خودترميم شونده ضدميكروبي برپايه پلي اوره فرمالدهيد روغن بزرك با افزودني نانو ذرات اكسيد روي و اكسيد مس

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد

كارشناسي ارشد

پوشش¬هاي پليمري به دليل سهولت نسبي اعمال، صرفه¬ي اقتصادي و خواص مطلوب حفاظتي گزينه¬ي مناسبي براي حفاظت از فلزات در برابر خوردگي هستند. پوشش¬هاي خودترميم شونده دسته¬اي نوين از پوشش¬هاي پليمري مي¬باشند. در اين پژوهش پوشش ضد باكتري خودترميم شونده غير ذاتي مبتني بر كپسوله كردن عامل‌ترميم روغن بزرك در پوسته¬ي پلي¬اوره¬فرمالدهيد با عامل ضد باكتريايي نانو ذرات اكسيد مس و اكسيد روي جهت جلوگيري از خوردگي ميكروبي سنتز شد. با استفاده از آزمون طيف¬سنجي¬مادون¬قرمزتبديل¬فوريه (FTIR) از درستي كپسولاسيون روغن بزرك در ميكروكپسول اطمينان حاصل شد، تركيب و مورفولوژي ميكروكپسول¬هاي سنتز شده با استفاده از تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي(SEM)، طيف‌سنجي تفكيك انرژي(EDS) و تفرق اشعه ايكس(XRD)‌ صحت¬سنجي شد. استحكام¬چسبندگي پوشش و زبري آن با استفاده از آزمون كشش و آزمون زبري سنجي موردبررسي قرار گرفت و مشخص شد با افزايش ميزان ميكروكپسول در پوشش استحكام چسبندگي آن به دليل عملكرد ميكروكپسول¬ها مانند ميكرو ترك‌ها كاهش‌يافته و زبري پوشش با توجه به افزايش دو مؤلفه تعيين زبري Ra و Rz‌ افزايش مي¬يابد. ميزان غلظت ميكروكپسول¬ها در پوشش در سه دسته¬ي 5، 10 و 15 درصد وزني در پوشش سنتز شد و براي مقايسه از يك پوشش بدون ميكروكپسول نيز استفاده شد، با بهره¬گيري از آزمون¬هاي طيف‌سنجي امپدانس الكتروشيميايي، پلاريزاسيون پتانسيوديناميك و روش كيفي غوطه¬وري در محلول NaCl 3.5% wt، به مقايسه¬ي پوشش¬ها پرداخته شد. با توجه به نتايج آزمون طيف¬سنجي امپدانس الكتروشيميايي در تمامي دوره¬هاي 1، 3، 10 و 24 روز رفتار پوشش¬هاي حاوي 5، 10 و 15 درصد وزني ميكروكپسول به ترتيب از نمونه¬ي مرجع مناسب‌تر بوده و با پايان زمان غوطه¬وري مشخص شد، تغييرات مقاومت به خوردگي پوشش حاوي 15 درصد وزني ميكروكپسول در پوشش به دليل وجود مقدار كافي ميكروكپسول ترميم دهنده از ساير نمونه¬ها كمتر بوده و با افت كمي در مقاومت پوشش در برابر خوردگي، در طول زمان غوطه¬وري مواجه گرديده است. همچنين با انجام آزمون پلاريزاسيون پتانسيوديناميك، تعيين گرديد كه ميزان چگالي جريان خوردگي از 049/0 ميكرو آمپر بر سانتي‌متر مربع در نمونه¬¬ي حاوي 15 درصد وزني ميكروكپسول به 189/1 ميكروآمپر بر سانتي‌متر مربع در نمونه¬ي مرجع افزايش‌يافته (بهبود مؤلفه‌ي سينتيكي خوردگي) و ميزان پتانسيل خوردگي از 866/0- ولت نسبت به الكترود مرجع نقره-نقره كلريد در نمونه¬ي مرجع به 561/0- در نمونه¬ي حاوي 15 درصد وزني ميكروكپسول افزايش مي¬يابد (بهبود مؤلفه‌ي ترموديناميكي خوردگي). براي بررسي اثرضدباكتريايي از دو باكتري گرم منفي اشريشياكلاي و گرم مثبت استافيلوكوكوس آئورئوس با روش شمارش كلوني استفاده شد. نتايج نشان داد كه نانو ذرات اكسيد مس اثرضدباكتريايي بهتري نسبت به اكسيد روي داشته و هردو دسته¬ي نانو ذرات، تأثير بازدارندگي بيشتري بر روي باكتري استافيلوكوكوس آئورئوس نسبت به اشريشياكلاي در تمامي غلظت¬ها دارند. با توجه به نتايج حاصل‌شده امكان توليد پوششي با عملكرد هم‌زمان خودترميمي و ضدميكروبي با روشي آسان و به‌صرفه جهت جلوگيري از خوردگي ميكروبي و حفاظت از فلزات فراهم شد.

214290

خوردگي و حفاظت مواد

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان

علي اشرفي

عليرضا علافچيان، عبدالمجيد اسلامي

مسعود عطاپور، عباس بهرامي