تاثیر افزودن گرافن بر خواص پوششهای خود ترمیم شونده بر پایه اپوکسی حاوی میکروکپسول
نام عام مواد
[پایاننامه]
عنوان اصلي به زبان ديگر
Effect of graphene incorporation on properties of epoxy based self healing coatings containing microcapsules
نام نخستين پديدآور
/سیامک صالح پور مغانلو
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی پلیمر
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۷
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۱۵ص.
ساير جزييات
:
يادداشت کلی
متن يادداشت
زبان: فارسی
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به مشخصات ظاهری اثر
متن يادداشت
مصور، جدول، نمودار
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی پلیمر
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۷/۱۱/۰۱
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی سهند
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
در این پژوهش، پوشش های خود ترمیم شونده بر پایه میکروکپسول تهیه و بررسی گردید .برای این منظور بعد از سنتز میکروکپسولهای حاوی عامل ترمیم و پخش آنها در رزین اپوکسی خواص خود ترمیمی مورد مطالعه قرار گرفت .از آنجا که پخش میکروکپسولها در رزین اپوکسی باعث افت خواص رزین اپوکسی می شود، سعی شد تا این نقطه ضعف با اضافه کردن نانو صفحات گرافن برطرف شود .سنتز میکروکپسولها به روش پلیمریزاسیون درجا و در سه سرعت مختلف همزن(۹۰۰،۶۰۰،۳۰۰ دور بر دقیقه) انجام شد .از دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ نوری برای تصویربرداری از مورفولوژی سطح میکروکپسولها استفاده شد .هم چنین برای تعیین اندازه میکروکپسولها از آنالیز تصاویر میکروسکوپ نوری به کمک نرم افزار بل ویو استفاده شد .از دستگاه طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه برای آنالیز ساختار میکروکپسولها، هسته و پوسته استفاده گردید .از میکروسکوپ الکترون عبوری، پراش اشعه ایکس برای بررسی پخش گرافن در اپوکسی و از وزن سنجی گرمایی برای بررسی وجود گروه های عاملی در گرافن استفاده شد .همچنین از دستگاه پاشش نمک(مه نمکی) برای بررسی رفتار خوردگی پوشش های خود ترمیم شونده استفاده شد .در نهایت آزمون کشش برای بررسی اثر گرافن بر خواص مکانیکی پوشش دمبل های تهیه شده مورد استفاده قرار گرفت .نتیجه کلی آزمون مه نمکی بدین صورت است که پوشش حاوی میکروکپسول سنتز شده در سرعت ۳۰۰ دور بر دقیقه تقریبا در همه درصدهای میکروکپسول عملکرد خوردگی بهتری از خود نشان میدهد .دو نوع پوشش بعدی(حاوی میکروکپسول سنتز شده در سرعت ۶۰۰ و۹۰۰ دور بر دقیقه) بدلیل اندازه کوچکتر ذرات و نیروی برهم کنش سطحی بیشتر موجب قرارگیری میکروکپسولها در کنار هم میشود .این باعث میشود که قسمتی از پوشش عاری از میکروکپسول شده که این موضوع افت خواص خوردگی را به دنبال میآورد .برای رفع این مشکل بایستی از درصد معینی از میکروکپسول استفاده شود .درمورد پوشش حاوی میکروکپسول و گرافن، نمونه حاوی ۱/۳۲ درصد وزنی میکروکپسول و ۰/۰۴ درصد وزنی در تمامی سرعت همزن ۹۰۰-۶۰۰-۳۰۰ عملکرد قابل قبولی دارند .با در نظر گرفتن نتایج آزمون کشش و خوردگی برای پوشش حاوی میکروکپسول سنتز شده با سرعت ۳۰۰ دور بر دقیقه، بهترین عملکرد برای درصد وزنی گرافن ۰۴ /۰ الی ۰/۰۶ و درصد میکرکپسول ۶/۵ الی ۷/۵ نتیجه گیری شد .درمورد میکروکپسولهای سنتز شده با سرعت ۶۰۰ دور بر دقیقه بهترین عملکرد از لحاظ خوردگی و خواص کششی در محدوده درصد وزنی گرافن ۰/۰۵ الی ۰/۲۵ با درصد میکروکپسول ۱ تا ۱/۵بدست آمد .اما در مورد میکروکپسولهای سنتز شده با سرعت ۹۰۰ دور بر دقیقه بهترین عملکرد از لحاظ خوردگی و خواص مکانیکی در درصد وزنی گرافن ۰/۰۵ الی ۲ و درصد میکروکپسول ۱ الی ۱/۵ نتیجه گیری شد .به طور کلی با بالا رفتن سرعت همزن درصد وزنی گرافن باید افزایش یافته و درصد وزنی میکروکپسول کاهش یابد تا بتوان به پوششی با استحکام و مدول مناسب و کنار آن خواص ضد خوردگی مناسب دست یافت .
متن يادداشت
In this study, self-healing coatings based on microcapsule were prepared and investigated. For this propose, after synthesizing of microcapsules containing the repair agent and dispersion of them in epoxy resin, self-healing properties were studied. Since the incorporation of microcapsules in the epoxy resin results in the loss of epoxy resin properties, we tried to fix this weakness by adding graphene nano platelets. Microcapsules were synthesized by in situ polymerization and at three different stirring speeds (300,600 and 900 rpm). The scanning electron microscopy and optical microscopy were used to show the morphology of microcapsule surfaces. Besides, size of microcapsules was measured by analyzing optical microscopy pictures using Belview software. Fourier transform infrared spectroscopy used to analyze the structure of microcapsules, core and shells. Electron transmission microscopy and X-ray diffraction were used to study the graphene dispersion in epoxy resin and thermogravimetric analysis was used for determining the presence of functional groups in graphene. Also, the salt spray device was used to investigate the corrosion behavior of self healing coating. Finally the tensile test was used to study the effect of graphene on the mechanical properties of prepared dumbbells. The general result of the salty spray test is that the coated sample containing microcapsules synthesized at stirring speed of 300 rpm in almost all percentage of microcapsules exhibits better corrosion performance. The two next types of coating, containing microcapsules synthesized at stirring speed of 600 and 900 rpm, due to the smaller size of particles and consequently the greater surface interaction force, lead the microcapsules to be placed side by side. It causes part of coated area have not be been covered by microcapsules, which results in loss of corrosion properties. Thus, a certain percentage of microcapsules should be used to solve this problem. In the case of coating based on graphene/microcapsules, the sample contains 1.32 wt. microcapsules and 0.04 wt. graphene, which have not acceptable performance of 300,600,900 speeds. The coating contains the synthesized microcapsules with a 300 rpm in the tensile test achieved the best performance of the sample with a 0.04-0.06 wt graphene and 6/5-7/5 wt microcapsules. In the synthesized microcapsules at speeds of 600 rpm, the best performance was obtained for corrosion and tensile properties of a sample containing 0.05 wt graphene and 1-1.5 wt microcapsules. In general, with increase the speed stirring, we need to increase the weight percentage of graphene and reduce the percentage of microcapsules to provide a coating with strength, module, anti-corrosion properties
خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه
ba
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Effect of graphene incorporation on properties of epoxy based self healing coatings containing microcapsules