سنتز، شناسایی و مطالعه اثر محافظتی نانوکامپوزیتهای پلیمری هوشمند خودترمیم شونده پایه اپوکسی اصلاح شده با برخی از ترکیبات شیمیایی آلی و معدنی پوشش شده بر روی فولاد نرم
Parallel Title Proper
Synthesis, characterization and investigation of protective effect of epoxy based smart self-healed polymeric nanocomposites modified with some organic and inorganic compounds coated on mild steel
First Statement of Responsibility
/خدیجه ابوطالبی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: شیمی
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۸
Name of Manufacturer
، میرزائی
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی - الکترونیکی
CONTENTS NOTE
Text of Note
فاقد کلیدواژه لاتین
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
دکتری
Discipline of degree
شیمی گرایش شیمی فیزیک
Date of degree
۱۳۹۸/۰۳/۲۲
Body granting the degree
تبریز
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
در پژوهش حاضر، نانوذراتCeO۲ ، ZrO۲و ZnOبا بازدارندههای ایمیدازول(IM) ،۲ -مرکاپتوبنزوایمیدازول (MBI) و۲ -مرکاپتوبنزوتیازول (MBT) با روش لایه به لایه اصلاح شده و به صورت ساختار هسته-پوسته(In=Inhibitor) CeO۲@In ، ZrO۲@In و ZnO@In سنتز شدند .سپس با افزودن لایه پلیآکریلیک اسید بر روی نانوذرات اصلاح شده، نانوکانتینرهایIn- (NC=nanocontainer) NC CeO۲،In - NC ZrO۲وIn - NC ZnOسنتز شدند که در آنها بازدارنده در داخل لایه پلیآکریلیک اسید کپسوله شده است .درصدهای وزنی مختلفی از نانوذرات، نانوذرات اصلاح شده و نانوکانتینرها به زمینهی اپوکسی (EP) اضافه شده و بر روی فولاد نرم پوشش داده شدند .رفتار محافظتی پوششها در برابر خوردگی با استفاده از طیفسنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) در محلول سالین (wt ۵/۳ NaCl و دمای ( ۶۵ و مهپاش نمکی مورد تحقیق قرار گرفت .میزان چسبندگی پوششها به سطح با استفاده از تستoff - pullبررسی شد .همچنین رفتار خودترمیم شوندگی پوششهای بهینه مربوط به هر نانوذرهMBT-NC CeO۲- ( EP،MBT -NC ZrO۲- EPوNC ZnO MBT) - EPدر محلول wt ۵/۳ NaCl در دمای اتاق و pH = ۳ با استفاده از EIS و میکروسکوپ الکترونی روبشی مطالعه شد .تکنیکهای طیفسنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه، میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیز توزین حرارتی، پتانسیل زتا، طیفسنجی رامان و پراکندگی نور دینامیکی به منظور شناسایی نانوذرات اصلاح شده و نانوکانتینرها به کار گرفته شد .نتایج حاصل از این مطالعات نشاندهندهی سنتز موفقیتآمیز نانوذرات اصلاح شده با بازدارندهها و همچنین نانوکانتینرهای مربوطه است .نتایج مطالعات خوردگی نشان میدهد که افزودن ۵/۰ درصد وزنی از نانوذراتCeO۲ ، ۱ درصد وزنی از نانوذرات ZrO۲ و ZnO به رزین اپوکسی، سبب افزایش خواص محافظتی پوششها در برابر خوردگی میشود .همچنین اصلاح نانوذرات با بازدارندههای خوردگی IM, MBI, MBT سبب افزایش خاصیت آبگریزی پوششهای اپوکسی حاوی این نانوذرات شده و مقاومت به خوردگی پوشش اپوکسی-نانوذرات اصلاح شده نسبت به پوشش اپوکسی-نانوذره بدون اصلاح افزایش یافته است .پوشش حاوی نانوذرات اصلاح شده با MBTدر مقایسه با نانوذرات اصلاح شده با دو بازدارنده دیگر، بیشترین مقاومت به خوردگی را نشان میدهند .مطالعات مربوط به پوششهای حاوی نانوکانتینر نشان داد که پوشش با نانوکانتینر حاوی MBT بیشترین مقاومت به خوردگی و رفتار محافظتی را نسبت به سایر پوششها دارد .میزان رهایش بازدارنده از داخل نانوکانتینرهای بهینهMBT - NC CeO۲،MBT - NC ZrO۲وMBT - NC ZnOدرpH های مختلف مورد مطالعه قرار گرفت و بیشترین میزان رهایش بازدارنده در ۳= pH مشاهده شد .در نهایت خاصیت خود ترمیمشوندگی پوششهای بهینه مطالعه شد و نتایج به دست آمده نشان داد که در غیاب نانوکانتینر مقاومت پوشش اپوکسی در ۲۴ ساعت نسبت به ۲ ساعت، ۳/۱ مرتبه کاهش مییابد و این در حالی است که در مورد پوششهای خود ترمیم شوندهMBT -NC CeO۲- EP،MBT -NC ZrO۲- EPوMBT -NC ZnO- EPپس از ۲۴ ساعت مقاومت پوشش نسبت به ۲ ساعت غوطهوری به ترتیب۱۶/۱ ، ۲۹/۴ و ۸۰/۶ برابر افزایش یافته است که بیانگر رهایش موثر بازدارنده از داخل نانوکانتینر میباشد
Text of Note
In this study, CeO۲, ZrO۲ and ZnO nanoparticles were modified with Imidazole (IM),۲-mercaptobenzoimidazole (MBI) and ۲-mercaptobenzothiazole (MBT) inhibitors via layer by layer method and the core-shell structures of CeO۲@In, ZrO۲@In and ZnO@In (In = Inhibitor) were synthesized. Then, the nanocontainers of NC CeO۲-In, NC ZrO۲-In and NC ZnO-In (NC = nanocontainer) were synthesized by adding the polyacrylic acid layer on the modified nanoparticles, in which the inhibitors were encapsulated in the polyacrylic acid layer. Different weight percentages of nanoparticles, modified nanoparticles and nanocontainers were added to epoxy and coated on mild steel. The protective performance of coatings in saline electrolyte (NaCl ۳.۵ wt , ۶۵ ) were studied by electrochemical impedance spectrometry (EIS) and salt spray tests. The adhesion of the coatings to the surface was investigated by the pull-off technique. The self-healing behavior of optimum coatings of each nanoparticle (EP-NC CeO۲-MBT, EP-NC ZrO۲-MBT, EP-NC ZnO-MBT) was evaluated in NaCl ۳.۵ wt in pH=۳ at room temperature by EIS and scanning electron microscopy (SEM). The Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA), Zeta potential, Raman spectroscopy and Dynamic light scattering (DLS) methods were used for the characterization of modified nanoparticles and nanocontainers. The results of these studies showed that the modified nanoparticles with inhibitors and the related nanocontainers were synthesized successfully. The results of corrosion studies indicated that the addition of ۰.۵ wt. of CeO۲, ۱ wt. of ZrO۲ and ZnO nanoparticles into the epoxy resin increased the protective properties of coatings against corrosion. Also, the modification of nanoparticles with IM, MBI, MBT inhibitors increased the hydrophobicity of epoxy coatings containing these nanoparticles, and the corrosion resistance of epoxy/ modified nanoparticles coatings increased in comparison with epoxy/ unmodified nanoparticles coatings. The epoxy coatings containing MBT modified nanoparticles showed the highest corrosion resistance compared to nanoparticles modified with two other inhibitors. Studies about the coatings containing nanocontainers showed that the MBT nanocontainers have the highest corrosion resistance and protective performances in comparison with others. The release of inhibitor from the optimal nanocontainers of NC CeO۲-MBT, NC ZrO۲-MBT and NC ZnO-MBT was studied at different pHs. The release of inhibitors were maximum in pH=۳. Finally, the self-healing properties of the optimum coatings were investigated. The results indicated that in the absence of nanocontainers and after ۲۴ h immersion, the coating resistance was ۱.۳ times smaller than its values at ۲h, while the EP-NC CeO۲-MBT, EP- NC ZrO۲-MBT and EP-NC ZnO-MBT self - healed coating resistances were increased by ۱.۱۶, ۴.۲۹ and ۶.۸۰ times greater than their values after ۲h immersion, respectively due to the effective release of inhibitors from the inside of the nanocontainers
PARALLEL TITLE PROPER
Parallel Title
Synthesis, characterization and investigation of protective effect of epoxy based smart self-healed polymeric nanocomposites modified with some organic and inorganic compounds coated on mild steel