عنوان
سنتز و بررسي خواص ضد خوردگي پوششهاي پلي‌يورتان آب‌پايه تابش‌پز فرابنفش بر پايه فيتيك اسيد عامل دار شده با گليسيديل متاكريلات
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
پديده خوردگي همواره يكي از چالش‌هاي اساسي در صنايع مختلف بوده است كه هزينه‌هاي زيادي را به دنبال دارد. يكي از روش‌هاي مؤثر براي مقابله با خوردگي، استفاده از پوششهاي پليمري است. پوششهاي پليمري به دليل ممانعت فيزيكي، مقاومت شيميايي بالا به طور گستردهاي در كاربردهاي ضد خوردگي استفاده مي‌شوند. با اين حال، اين پوششها به دليل پايه حلال بودن، داراي محدوديت‌هايي از نظر زيستمحيطي و انتشار تركيبات آلي فرار (VOC) هستند. در نتيجه، پوششهاي سازگار با محيط زيست مانند پلي‌يورتان هاي آب‌پايه (WPU) به دليل انتشار كم VOC و عدم وجود ايزوسيانات اضافي، مقاومت عالي در برابر هوا مورد توجه قرار گرفتهاند. با وجود مزاياي پلي‌يورتان هاي آب‌پايه ، اين پوششها با چالش‌هايي نظير حضور گروههاي آبدوست مواجهاند كه بر خواص سطحي، مقاومت در برابر آب و دوام طولاني مدت آن‌ها تأثير منفي مي‌گذارد. براي بهبود اين خواص، از پوششهاي آب‌پايه تابش‌پز استفاده مي‌شود كه با ايجاد پيوندهاي كووالانسي اضافي، خواص شيميايي و مكانيكي و مقاومت در برابر آب را ارتقا مي‌دهند. با اين حال، فرآيند پخت اين پوششها با انقباض همراه است كه تنشهاي داخلي ايجاد كرده و مي‌تواند خواص مكانيكي نظير چسبندگي به بستر را تحت تأثير قرار دهد. در اين پژوهش، فيتيك اسيد (PA) كه يك ماده طبيعي و زيستسازگار است و توانايي تشكيل كيليت با سطح فلز را دارد، با گليسيديل متاكريلات (GMA) اصلاح شده و به پلي‌يورتان آب‌پايه تابش‌پز اضافه شده است. اين اصلاح منجر به افزايش چسبندگي پوشش به فلز و تشكيل پيوند كووالانسي فيتيك اسيد با پوشش شده كه خاصيت ضد خوردگي را بهبود ميبخشد. شناسايي فيتيك اسيد اصلاح شده با گليسيديل متاكريلات (PA-GMA) با استفاده از آناليزهاي FT-IR و1HNMR و XPS انجام شد و نتايج حاكي از اصلاح موفقيتآميز PA-GMA بود. پايداري پلي‌يورتان آب‌پايه تابش‌پز فرابنفش خالص(UV-WPU) و حاوي مقادير 1، 3 و 5 درصد وزني PA-GMA طي يك ماه بررسي شد و پايداري بدون ايجاد لخته و كلوخه شدن تأييد شد. شناسايي و بررسي خواص فيلم‌هاي UV-WPU خالص و حاوي مقادير مختلف PA-GMA با استفاده از آناليزهاي FTIR-ATR، زاويه تماس، كشش، TGA و FESEM ارزيابي شد. نتايج FESEM نشان داد كه تا 3 درصد وزني PA-GMA بهترين پخش را در ميان فيلم پلي‌يورتان داشته است. آزمون Pull-off براي اندازهگيري چسبندگي پوشش به سطح فلز انجام شد كه پوشش خالص MPa 2.39 و پوشش حاوي 3 درصد وزني PA-GMA، MPa 5.4 بيشترين ميزان چسبندگي به سطح فلز را نشان داد و پوششهاي صنعتي پلي‌يورتان ي ميزان چسبندگي‌شان MPa 2-6 است. به منظور بررسي خواص ضد خوردگي نمونهها از آزمون‌هاي امپدانس الكتروشيميايي (EIS) و قطبش پتاسيوديناميكي (PDS) استفاده شد. نتايج نشان داد كه پوشش حاوي 3 درصد وزني PA-GMA با بازده خوردگي 37/99 درصد، بيشترين خاصيت ضد خوردگي را دارد و بنابراين، اين نمونه مي‌تواند گزينهاي اميدبخش براي استفاده به عنوان پوشش ضد خوردگي باشد.
شماره ركورد
229580
دانشگاه
دانشگاه اصفهان
استاد مشاور
رضا كريمي شروداني
رشته تحصيلي
شيمي- شيمي پليمر
استاد راهنما
عباس محمدي