۱۹۹۵۹پ
per
تهیه پوششهای پلی‌یورتان آب پایه حاوی مخزن‌های سیلیکا پر شده با ماده فعال ترمیم کننده با خاصیت خودترمیم شوندگی و مقاوم به خوردگی
Synthesis of self-healing and corrosion resistant waterborne polyurethane coatings containing silica container filled with active healing agent
/مرتضی اکبری
: شیمی
، ۱۳۹۷
، میرزائی
چاپی - الکترونیکی
دکتری
شیمی پلیمر
۱۳۹۷/۰۶/۳۰
تبریز
امروزه با گسترش میزان کاربردها و افزایش خطرات مواد آلی برای محیط زیست گرایش روزافزونی به سمت استفاده از فرمولاسیونها با مواد آلی کمتر و یا مواد کم خطرتر وجود دارد .در این میان استفاده از پوششهای آب پایه بدون استفاده از حلال های آلی یکی از روش‌های موثر برای کاهش خطرات زیست محیطی پوششهای آلی مورد استفاده در زمینههای مختلف صنعتی می‌باشد .در این تحقیق با بکارگیری پلی‌ال های پلی استری، پلی‌یورتان‌های آب پایه حاوی کپسول‌های سیلیکا تهیه گردید .تاثیر پلی‌ال پلی استری و کپسول‌های سیلیکا بر خواص فیزیکی پوشش های پلی‌یورتان آب پایه و همچنین اثرات کپسول‌های سیلیکا حاوی بازدارنده خوردگی و نیز ماده فعال ترمیم ایزوفوران دی ایزوسیانات (IPDI) بر مقاومت به خوردگی پوششهای پلی‌یورتانی پایه آب اعمال شده بر روی فولاد با استفاده از روش های میکروسکوپ الکترون روبشی (SEM) و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) مورد بررسی قرار گرفت .سنتز پلی‌یورتان پایه آبی با روش پیش پلیمر و کپسول‌های سیلیکا با روش امولسیون روغن در آب انجام شد .یکی از نتایج تحقیق حاضر افزایش راندمان درصد بارگذاری کپسول‌های سیلیکا نسبت به پژوهش‌های مشابه می‌باشد .راندمان بارگذاری کپسول‌های سیلیکا به IPDI به حدود ۵۰ درصد و با مرکاپتوبنزوتیازول MBT به حدود ۳۰ درصد وزنی رسید .افزایش راندمان بارگذاری تاثیر چشمگیری بر ترمیم پلیمر آسیب دیده از خود نشان داد .استفاده از IPDI به عنوان ماده فعال ترمیم باعث ترمیم تقریبا کامل پلی‌یورتان خراش داده شده گردید .رهایش کپسول‌های سیلیکا حاوی بازدارنده خوردگی MBT کاملا به pH محیط وابسته بود .افزایش یا کاهش pH محیط نسبت به افزایش آزادسازی MBT از درون کپسول‌ها گردید .افزایش بیش از ۱ درصد کپسول‌ها به پلی‌یورتان باعث زوال در خواص ضدخوردگی پلی‌یورتان نسبت به نمونه ۱ درصد گردید .همچنین کپسول‌های سیلیکا باعث بهبود استحکام چسبندگی کامپوزیت حاصل به بستر فولادی به مقدار قابل توجهی گردیدند .همچنین اثر افزودن پلی آنیلین و اکسید روی بر خواص آنتی استاتیک و خوردگی پلی‌یورتان پایه آبی مورد بررسی قرار گرفت .افزودن ۱ درصد پلی آنیلین و اکسید روی هر کدام به طور جداگانه باعث بهبود چشمگیری در خواص مقاومت به خوردگی پلی‌یورتان گردید .به علاوه اینکه کامپوزیت حاصل از پلی آنیلین و پلی‌یورتان خاصیت آنتی استاتیک از خود نشان داد .موفولوژی سطح پوششهای کامپوزیتی پلی‌یورتان با دستگاه‌های میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و SEM مورد بررسی قرار گرفت .تخریب حرارتی کامپوزیت‌ها با دستگاه آنالیز حرارتی وزن سنجی (TGA) مورد مطالعه قرار گرفت
Nowadays due to extensive usage of organic materials and increasing hazards of these materials for environment, there is a growing interest toward environmental friendly materials and formulations. Hence, using waterborne coatings without organic solvent is one of effective ways for decreasing hazards of organic coatings for environment in various industries. In this investigation, using polyester polyol waterborne polyurethane containing silica capsules was prepared. Effect of polyester polyol and silica capsules on physical properties of waterborne coatings as well as effect of silica capsules containing corrosion inhibitor and isophoronediisocyanate (IPDI) as the active healing agent on corrosion properties of polyurethane waterborne coatings on steel substrate using Scanning Electron Microscopy and Electrochemical Impedance Spectroscopy were investigated. Prepolymer method was used to synthesize waterborne polyurethane, and IPDI, and mercaptobenzothiazol (MBT) loaded silica capsules were prepared via interfacial emulsion polymerization. In compare to literature, one of key results of this study was increasing loading efficiency of silica capsules. Loading capacity for silica capsules containing IPDI and silica capsules containing MBT was 50 and 30 percent, respectively. Increasing capsule loading had a remarkable effect on healing of damaged polymer. Incorporating of the IPDI and MBT loaded silica capsules not only granted self-healing properties but also improveed the thermal stability of waterborne polyurethane coatings. In case of using MBT, silica capsules released corrosion inhibitor upon dropping or raising medias pH. In addition, effect of polyaniline and zinc oxide on antistatic and corrosion properties of waterborne polyurethane was studied. Adding 1 plolyaniline and zinc oxide separately led to improvement in corrosion resistance of waterborne polyurethane. Furthermore, the resulted composite containing polyaniline showed antistatic properties. Surface morphology of polyurethane composites was studied using SEM and Atomic Force Microscopy (AFM). Thermal degradation of composites was studied by thermal gravimetric analysis (TGA)
Synthesis of self-healing and corrosion resistant waterborne polyurethane coatings containing silica container filled with active healing agent
اکبری، مرتضی
Akbari, Morteza
نجار، رضا، استاد راهنما
میرمحسنی، عبدالرضا، استاد راهنما
حسینی، میرقاسم، استاد مشاور
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
