اخبارمقالات

اختصاصی بسپار/ پوشش های پلیمری ضدخوردگی دوستدار محیط زیست (بخش دوم)

بسپار/ایران پلیمر

4.4. اکریلیک
پوشرنگ‌های اکریلیک پوشش‌هایی آب پایه هستند و بنابراین نسبت به پوشش‌های اپوکسی کلاسیک یا PU سازگارتر با محیط زیست هستند. با این حال، ایجاد یک اتصال متقابل متراکم از پوشش اکریلیک آب پایه دشوار است و به طور جدی دوام و رفتار ضد خوردگی آن را محدود می کند. برای غلبه بر این اشکال، محققان تلاش خود را بر اصلاح پوشش پلیمری با افزودن مواد معدنی یا آلی متمرکز کرده‌اند. مواد دو بعدی را می توان در پوشش های اکریلیک اضافه کرد تا به دلیل خواص شیمیایی و فیزیکی پایدار و مورفولوژی منحصر به فرد، مقاومت به خوردگی پوشش های کامپوزیتی حاصل را تا حد زیادی بهبود بخشد. رایج ترین مواد دو بعدی گرافن و مواد گرافن مانند، مانند دی سولفید مولیبدن (MoS2) هستند. گائو و همکاران [80] نانوصفحات MoS2 را به عنوان یک امولسیون اکریلیک معرفی کرد که یک ساختار شبکه سه بعدی با نقاط اتصالات عرضی شیمیایی را تشکیل می دهد. افزودن ورق های MoS2 به پوشش باعث مهار انتقال محیط خورنده و کاهش آبگریزی پوشش می شود. نانولوله‌های کربنی (CNT) یکی دیگر از عوامل تقویت‌کننده پوشش‌های اکریلیک هستند، زیرا وجود CNT باعث کاهش تخلخل می‌شود. انتشار و جذب آب در پوشش اکریلیک/CNT کندتر از پوشش اکریلیک ساده است، همانطور که سانگ و همکارانش در کار خود توضیح داده اند [81].پوشش های اکریلیک خالص تمایل به ایجاد سطوحی با عیوب ریز منافذ زیادی دارند که ممکن است در طول فرآیند خشک کردن ایجاد شوند. لی و همکاران [82] نشان دادند که افزودن نانوپرک CeO2 اصلاح شده با گرافن در پوشش اکریلیک آب پایه باعث کاهش میزان ریز منافذ و افزایش عملکرد ضد خوردگی پوشرنگ نهایی می‌شود. این به دلیل ترکیبی از پایداری سدگري عالی گرافن و مهار خوردگی خوب CeO2 است که می تواند با آزاد کردن Ce3+ از خوردگی جلوگیری کند. سازوکار پیشنهاد شده توسط نویسندگان در شکل 6 نشان داده شده است.

شکل 6. نمایي ازسازوکار خوردگی توسط پوشش‌های Gr-P-CeO2 با موانع مختلف روی بستر فولادی معمولی: (a) بدون سدگر، (b) Gr (گرافن) (c) نانوپرک های CeO2 اصلاح شده با PABA (p-aminobenzoic acid)، ( d) نانوپرک هایCeO2 اصلاح نشده، (e) Gr-CeO2، تجمع بین CeO2 و Gr باعث کاهش مقاومت در برابر خوردگی شده است ، (f) بهترین توانایی ضد خوردگی، زیرا از PABA برای اتصال Gr و CeO2 به یکدیگر توسط پیوند شیمیایی استفاده می کند که باعث بهبود پراکنش می شود. [82].
علاوه بر این، راجکومار و همکاران. [83] از نانوذرات سیلیکا به دست آمده از پوسته برنج به دنبال یک فرآیند سازگار با محیط زیست به عنوان پرکننده کارآمد برای پوشش های ضد خوردگی اکریلیک استفاده کردند. پوشش‌های هیبریدی آلی- معدنی، متشکل از پلی متیل متاکریلات (PMMA)، پوشش‌های ضد خوردگی بسیار کارآمدی را ارائه می‌کنند، به ویژه هنگامی که PMMA به صورت کووالانسی به نانوذرات سریم پیوند می‌خورد، همانطور که هارب و همکارانش مطالعه کردند. [84]. خصوصیات الکتروشیمیایی پوشش های هیبریدی حاصل، بهبود قابل توجهی را در خواص ضد خوردگی نشان داد و مدول امپدانس 8 مرتبه بالاتر از فولاد کربنی بدون پوشش را پس از 6 ماه قرار گرفتن در معرض محلول شور نشان داده است[78,79].
استفاده از بازدارنده های خوردگی سبز نیز یک مسیر بالقوه برای معرفی پوشش های اکریلیک سازگار با محیط زیست به بازار است. عصاره آبی برگ حنا به عنوان یک بازدارنده خوردگی برای فولاد کربنی، نیکل و روی در محلول های قلیایی، خنثی و اسیدی در دست بررسی است. زولکیفلی و همکاران [85] رفتار ضد خوردگی عصاره برگ حنا را در یک رزین اکریلیک به منظور محافظت از آلیاژ آلومینیوم 5083 در برابر خوردگی ارزیابی کردند. تشکیل مسیرهای هدایتی که توانایی حفاظتی را کاهش می دهد مشاهده شد. تحقیقات بیشتری روی رویکردهای سبز برای پوشش‌های پلیمری مورد نیاز است.
5. رويكردهای جدید
ضرورت کاهش یا حذف VOC در فرمولاسیون های پوشش ضد خوردگی در 15 تا 20 سال گذشته توجه بیشتری را به خود جلب کرده است که منجر به سه راه حل اصلی شده است: پوشش های رقيق شونده با آب، پر جامد و پوشش های قابل پخت با اشعه فرابنفش. این فناوری ها هنوز برای توسعه پوشش های ضد خوردگی جدید یا بهبود یافته در حال بررسی هستند. با این حال، مقدار زیادی از پوشش‌های کم VOC یا بدون VOC در حال حاضر به صورت تجاری در دسترس و همچنان مورد تقاضای بازار هستند.


مهندس شیبا مردانی

دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی شیمی- دانشگاه علم و صنعت و پژوهشگاه رنگ

(ادامه دارد …)

متن کامل این مقاله را در شماره 241 دوماهنامه پوشرنگ از گروه مجلات بسپار  که در پایان آبان ماه 1401 منتشر شده است بخوانید.

در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق طاقچه  و  فیدیبو  قابل دسترسی است.

نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا