بررسی تاثیر نانو ذرات سیلیکا و رنگ‌دانه فسفات روی بر خواص حرارتی و ضد خوردگی پوشش های نانوکامپوزیتی اپوکسی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه شهید باهنر کرمان/ بخش مهندسی شیمی

2 دانشکده شیمی، دانشگاه شهید باهنر کرمان،کرمان، ایران

3 بخش مهندسی شیمی/ دانشکده فنی / دانشگاه شهید باهنر کرمان

4 بخش مهندسی شیمی/ دانشگاه شهید باهنر کرمان

چکیده

پوشش دهی سطح لوله‌های فلزی ازجمله راهکار‌های محافظت از خطوط لوله در برابر انواع خوردگی است. افزودن نانو ذرات غیر آلی به رزین اپوکسی می‌تواند باعث بهبود مقاومت مکانیکی و شیمیایی پوشش شود. هدف از این تحقیق ساخت نانو کامپوزیت‌هایی بر پایه اپوکسی و بررسی خواص ضد خوردگی و مقاومت حرارتی آن‌ها است. برای دستیابی به این هدف نانو کامپوزیت اپوکسی، از نانو سیلیکا، رزین اپیرن S5 به همراه سه عامل پخت سنتز شد. سطح نانو ذرات سیلیکا با استفاده از تری‌متوکسی متیل سیلان اصلاح گردید. خواص ضد خوردگی توسط آزمون غوطه‌وری مورد بررسی قرار گرفت که نتایج این آزمون نشان‌دهنده برتری خواص ضد خوردگی پوشش حاوی سخت‌کننده‌ی فتالیک انیدرید نسبت به سایر پوشش‌ها بود. درنهایت، با توجه به منحنی TGA به‌دست‌آمده از آزمایش و با استفاده از روابط ریاضی، انرژی فعال‌سازی برای تولید هر یک از پوشش‌های به دست آمد که نتایج این آزمون نیز نشان‌دهنده‌ی برتری خواص حرارتی پوششی که از سخت‌کننده‌ی فتالیک انیدرید است. نتایج تحقیق نشان می‌دهد که پایداری حرارتی نانو کامپوزیت پوشش حاوی سخت‌کننده‌ی فتالیک انیدرید پس از اصلاح با سیلان بهبود 47 درصدی می‌یابد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of effect of silica nanoparticles and zinc phosphate pigment on thermal and anticorrosion properties of the epoxy nanocomposite coatings

نویسندگان [English]

  • Hossein Ahmadpour 1
  • Maryam Kalantari 2
  • Ataollah Soltani 3
  • Ali Moradi 4
1 department of chemical engineering/ Shahid Bahonar university of Kerman
2 شهرک مطهری- انتهای باب الحوائج 8- سمت چپ- یک منزل مانده به آخر
3 Department of chemical engineering/ Shahid Bahonar university of Kerman
4 Departmant of chemical engineering / Shahid Bahonar university of Kerman
چکیده [English]

Coating the surface of metal pipes is one of the solutions to protect pipelines against various types of corrosion. Adding inorganic nanoparticles to epoxy resin can improve the mechanical and chemical resistance of the coating. The purpose of this study is synthesis of epoxy and characterization of anticorrosion and thermal resistance. To accomplish this aim, epoxy nanocomposite were synthesized from nanosilica, Epiran 5s along with 3 different hardeners. The surface of silica nano particles was modified with trimethoxy methyl silane before using. Anti-corrosion properties were evaluated by Plunging tests, the results of this test indicated the superiority of the anti-corrosion properties of the coating containing phthalic anhydride hardener compared to other coatings. Finally, according to the TGA curves obtained from experiments and using mathematical equations relationships, activation energy for the production each of the coatings obtained subsequent test results also show that the thermal properties of the coating hardener of phthalic anhydride is higher than the others. The results show that thermal stability nanocomposite coating containing phthalic anhydride hardener is improved by 47% after modification with silane.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Epoxy resin
  • Nano silica
  • Corrosion
  • Nanocomposite
  • Thermal resistance
  • Phthalic anhydride hardner

مراجع

[1] A. Xung, Nature, 11, 45-49, (2017).
 [2] N. P. Guisinger, J. W. Nanotechnology ,11: 2, 70-76, (2000)
[3] M. Heidarian, M. Peikari, S. M. Kassiriha, N. Arianpouya, M. Esmaeilpour, Corrosion Science, 52: 5,1809-1817, (2010).
[4]G. Quercia, PhD Thesis, Eindhoven University of Technology, the Netherlands, (2014).
[5]  Sh. Xianming, A.N. Tuan, S. Zhiyong, L.  Yajun, A. Recep. Surface & Coatings Technology, 204, 237–245, (2009).
[6] Sh. Bagheri, M. Kalantari, S. fozooni, H. Hashemipour Rafsanjani, Polymer Composites, 41, 142-160, (2019).
[7] J.N. Hasnidawani, H.N. Azlina, H. Norita, N. Samat, N.N. Bonnia, S.N. Surip. Materials Science Forum, 894, 76-80, (2017).
[8] Z. Fengyuan, L. Weiqu, L. Liyan Lianga, W. Shuo, Sh. Hongyi, X. Yankun Xie, Y. Maiping Yanga, P. Ke., Colloids and Surfaces A, 591, 124565, (2020).
[9] R. Mohammadkhani, M. Ramezanzadeh, S. Saadatmandi, B. Ramezanzadeh, Chemical Engineering Journal, 382, 122819, (2020).
[10] X. Li, H. Li, K. Huangm H. Zou, D. Yu, Y. Li, B. Qiu, X. Wang, Applied Surface Science, 436, 283-292, (2018).
[11] B. Song, Y. Shi, Q. Liu. Polymers advance technologies, 31: 2, 309-318, (2020).
 
[12] R. Hasheinasab, Tehran: Institute of  Science and Technology Color, (1392)
[13] S. Nokhasteh, S. Mahdavi, Tehran: Fourth Joint Conference of Iranian Metallurgical Engineers Society and the scientific community poured expensive, (2010).
[14] M. Ahmadifar, M. Kianpour, Tehran, Iranian Ceramic Society, (2009).
[15] R. Linke, M. Ziemann, International Journal of Conservation Science 5: 2, 129-138. (2014).
[16] K. S Rajam, I. Rajagopal, S. R. Rajagopalan, Metal finishing 88:11, 77-81, (1990).
[17] P. A Conshohocken, ASTM International, Atanasova, B., Langlois, D., Nicklaus, S. Chabanet, C. Etievant, P, 2004.
دنیای نانو
دوره 17، شماره 64
آذر 1400
صفحه 42-52

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 22 تیر 1400
  • تاریخ بازنگری: 01 مهر 1400
  • تاریخ پذیرش: 18 مهر 1400

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار