اثر زمان فراصوت دهی بر سنتز و مقاومت به خوردگی پوشش نانوکامپوزیت اپوکسی-خاک رس

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 تهران، دانشگاه پیام نور، گروه شیمی، صندوق پستی 3697-19395

2 آبادان، دانشگاه صنعت نفت، دانشکده نفت آبادان، صندوق پستی 63187-14331-619

چکیده

به ­تازگی پژوهش­ های بسیاری در زمینه پوشش­ های ضدخوردگی نانوکامپوزیتی حاوی پرکننده ­های معدنی انجام شده است. از جمله مهم­ ترین عوامل بررسی شده می­ توان به نوع روش پلیمرشدن، نوع ماتریس و پرکننده به­ کار رفته در نانوکامپوزیت اشاره کرد. از این میان، نانوکامپوزیت­ های پلیمر–خاک رس بهبود خوبی در بسیاری از خواص فیزیکی و مکانیکی پلیمرهایی ایجاد می­ کنند که در آن‌ها از مقدار کمی پرکننده استفاده می­ شود. در این پژوهش، نانوکامپوزیت اپوکسی- خاک­ رس برپایه ماتریس اپوکسی بیس فنول A و پرکننده خاک­ رس مونت­ موریلونیت (کلویزیت 15A) سنتز شد. از روش فراصوت ­دهی (طی زمان­ های مختلف همزدن فراصوتی) برای پراکندن ذرات خاک­ رس با مقادیر مختلف (%4-1) در ماتریس استفاده شد. ساختار نانوکامپوزیت اپوکسی-خاک‌ رس سنتز شده با روش­ های میکروسکوپی الکترونی پویشی و عبوری و پراش پرتو X مطالعه شد. اندازه متوسط ذرات با استفاده از اندازه­ گیری پراش پرتو X به­ دست آمد. سپس خواص ضدخوردگی پوشش اپوکسی-خاک رس ساخته شده طی زمان­ های مختلف فراصوت­ دهی روی صفحه­ های فولاد کربن به­ کمک روش­ های تافل و طیف­ سنجی الکتروشیمیایی امپدانس بررسی شد. بدین منظور، صفحه­ های فولاد کربن پوشانده شده با این پوشش طی زمان­ های غوطه ­وری مختلف، در محلول %5/3 سدیم کلرید غوطه ور شد. نتایج بیانگر این است که نانوکامپوزیت حاوی %1 خاک رس سنتز شده در زمان فراصوت ­دهی 60min نسبت به سایر کامپوزیت های تهیه شده دارای اندازه ذرات کوچک تر، چگالی جریان خوردگی کمتر و مقاومت بیشتر پوشش در برابر خوردگی است. این نانوکامپوزیت قابلیت ایجاد حفاظت خوبی در برابر خوردگی در محلول سدیم کلرید دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Sonification Time on Synthesisi and Corrosion Resistance of Epoxy-Clay Nanocomposite

نویسندگان [English]

  • Niloufar Bahrami Panah 1
  • Iman Danaee 2
  • Behrouz Moghadasibagha 1
1 Department of Chemistry, Payame Noor University, P.O. Box: 19395-3697, Tehran, Iran
2 Abadan Faculty of Petroleum Engineering, Petroleum University of Technology, P.O. Box: 619-63187-14331, Abadan, Iran
چکیده [English]

In recent years many research works have been carried out on anti-corrosive nanocomposites coatings containing mineral reinforcements. The most important criteria in these attempts are polymerization method and the type of matrix and reinforcement of nanocomposites. In this regard, the physical and mechanical properties of the polymers in which a small amount of filler is used can be improved. In this research, an epoxy-clay nanocomposite was synthesized by in-situ polymerization method using a resin matrix based on bisphenol-A type epoxy and montmorillonite clay (Closite 15A). The treatment was used at different ultrasonic stirring times to disperse 1-4 weight percentages of clay particles into the matrix. The structure of synthesized epoxy-clay nanocomposite was studied by scanning electron microscopy and X-ray diffraction techniques. The average size of clay particles was determined by X-ray diffraction measurement. Then, anti-corrosion properties of epoxy-clay coatings, prepared under different ultrasonic durations and applied on carbon steel panels, were investigated by Tafel and electrochemical impedance spectroscopy techniques. For this purpose, the carbon steel panels coated with these coatings were immersed in 3.5% sodium chloride solution and tested at different immersion times. The results indicated that a nanocomposite containing 1% clay, synthesized, stirred 60 min ultrasonically, produced smaller particle size, lower corrosion current density and higher coating corrosion resistance than the other composite formulations. This nanocomposite provided superior protection against corrosion in sodium chloride solution.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nanocomposite
  • epoxy
  • clay
  • anti-corrosive coating
  • impedance