پديد آورنده :
عباسپور زنجاني، سوگند
عنوان :
توسعه، مشخصه يابي و ارزيابي مقاومت به خوردگي اتمسفري پوشش هاي خودترميم شونده كامپوزيتي پايه پلي يورتان حاوي نانوكپسول هاي اتيل سلولز
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
خوردگي و حفاظت از مواد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي مواد
صفحه شمار :
دوازده، 113ص.: مصور
استاد راهنما :
علي اشرفي، مهدي صالحي
توصيفگر ها :
ميكرو كپسول , خودتراوايي
استاد داور :
حسين ادريس، فاطمه داور
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/05/30
چكيده فارسي :
5 چكيده در پژوهش حاضر ميكرو نانوكپسولهاي اتيلسلولز حاوي روغن بزرك به عنوان عوامل اصلي ايجاد خاصيت خودترميم شوندگي در پوششهاي هوشمند خودترميم شونده به روش امولسيونسازي تبخير حالل سنتز شد مشخصهيابي ماده هسته ميكرو و نانوكپسولهاي سنتز شده توسط آزمون طيفسنجي تبديل فوريه مادون قرمز انجام گرديد نتايج حاصل از اين آزمون نشان داد روغن بزرك با موفقيت درون ميكرو و نانوكپسولها بارگذاري شده است توزيع اندازه و ميانگين قطر نانوكپسولها توسط آناليز توزيع اندازه ذرات بررسي شد نتايج حاصل از اين آناليز نشان داد ميانگين قطر نانوكپسولهاي سنتزشده در دو اندازه 8 974 و 8 87 نانومتر بوده است ميانگين قطر ميكروكپسولهاي سنتز شده نيز با استفاده از تصاوير ميكروسكوپي نوري تهيه شده از آنها 4 815 ميكرون بهدست آمد بررسي مورفولوژي سطح كپسولها با استفاده از تصاوير ميكروسكوپي الكتروني روبشي نشان داد كپسولهاي سنتز شده داراي هندسه كامال كروي و مورفولوژي سطح نسبتا صاف ميباشند ميكرو و نانوكپسولهاي سنتز شده با هدف توليد پوشش خودترميمشونده به صورت جداگانه با رنگ پلييورتان مخلوط شده و بر روي ورقهاي فوالد ساده كربني اعمال شدند همچنين نمونهاي از پوشش بدون كپسول به عنوان پوشش مرجع تهيه شد نتايج حاصل از آزمون چسبندگي پوششها نشان داد كه حضور ميكرو نانوكپسولها به دليل خاصيت خودتراوايي پوسته و پركردن عيوب درون پوشش توسط روغن بزرك رها شده منجربه افزايش استحكام چسبندگي پوشش پلييورتان شده است در ادامه عملكرد خودترميمشوندگي و مقاومت به خوردگي پوششها پس از ايجاد خراش استاندارد روي آنها توسط آزمونهاي امپدانس الكتروشيميايي مدتدار با اعمال سيكلهاي خشك ترشوندگي به منظور شبيهسازي شرايط خوردگي اتمسفري و آزمون پالريزاسيون پتانسيوديناميك و پالريزاسيون خطي در محلول 1 3 وزني سديم كلريد ارزيابي شد نتايج آزمونها نشان داد كه مقاومت پوششهاي داراي كپسول در مقايسه با پوشش پلييورتان بدون كپسول افزايش يافته است همچنين با گذشت زمان مقدار مقاومت پوشش مرجع و پوشش داراي ميكروكپسول كاهش يافت كه اين امر به دليل نفوذ تدريجي محلول خورنده به زير پوشش بوده است در حاليكه پوششهاي داراي نانوكپسول با احراز خاصيت خودترميم شوندگي خواص سدي پوشش را حفظ كردند و مقاومت آنها پس از گذشت زمان كوتاهي پايدار شد به عالوه تصاوير ميكروسكوپي الكتروني روبشي نمونهها نيز ترميم خراش ايجاد شده توسط پليمريزاسيون اكسيداسيوني روغن بزرك را براي اين نمونهها نشان داد نتايج آزمون پاشش نمك به منظور بررسي عملكرد خوردگي پوششها در برابر خوردگي اتمسفري نيز نتايج آزمونهاي خوردگي انجام شده را تأييد كرد به منظور بررسي مقاومت به جدايش پوششها تحت شرايط حفاظت كاتدي آزمون جدايش كاتدي براي نمونههاي داراي عيب اوليه انجام شد نتايج نشان داد كه پوشش مرجع و پوشش حاوي ميكروكپسولها پس از گذشت 925 ساعت دچار جدايش كامل از زيراليه شدند در حاليكه نمونههاي داراي نانوكپسول مقاومت به جدايش بسيار خوبي از خود نشان داده و پس از گذشت 111 ساعت ناحيه جدا شده از پوشش در اطراف عيب اوليه بسيار ناچيز مشاهده شد همچنين نتايج آزمون امپدانس الكتروشيميايي براي اين نمونهها پايداري مقاومت به خوردگي آنها را در اين بازه زماني نشان داد در تمامي آزمونهاي انجام شده پوششهاي حاوي نانوكپسول بهترين عملكرد خوردگي و خودترميم شوندگي را از خود نشان دادند به عالوه با كاهش اندازه نانوكپسولها تمامي خواص بررسي شده بهبود يافتند نتايج نشان داد كه پوشش خودترميم شونده پلييورتان حاوي نانوكپسول اتيلسلولز ميتواند پوشش بسيار مناسبي در كاربردهاي خوردگي اتمسفري با و بدون اعمال سيستم حفاظت كاتدي عمل نمايد كليدي خودترميم شونده نانوكپسول ميكروكپسول اتيلسلولز خودتراوايي خوردگي اتمسفري كلما
چكيده انگليسي :
Development Characterization and Investigation of the Atmospheric Corrosion Resistance of Self healing Polyurethane based Composite Coatings Containing Ethyl Cellulose Nanocapsules Sogand Abbaspour Zanjani s abbaspoor@ma iut ac ir Date of submission 18 June 2016 Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisors A Ashrafi Asist Prof ashrafi@cc iut ac irM Salehi Prof surfacesalehi@hotmail comAbstractIn this study ethyl cellulose micro nanocapsules containing linseed oil have been synthesized viaemulsification solvent evaporation method as the main agents for the self healing properties insmart self healing coatings Characterization of micro nanocapsules core material has beenevaluated using Fourier Transform Infrared Spectroscopy FT IR Results obtained revealed thatthe linseed oil has been successfully loaded into the micro and nanocapsules Size distribution andaverage diameter of nanocapsules have been investigated using the particle size distributionanalysis method Results have shown that the synthesized nanocapsules had the average diametersof 472 8 and 78 8nm The average diameter of microcapsules evaluated 108 4 m using the opticalmicroscopic images Morphological characterization of the obtained microcapsules showed that thecapsules had spherical shape with smooth and uniform outer shell In order to produce self healingcoatings the prepared micro and nanocapsules were individually embedded into the polyurethaneresin and applied on carbon steel panels A coating without capsules has been prepared as thereference sample The adhesion test results showed that presence of micro nanocapsules withpermeable shell properties enhanced the adhesion strength of the polyurethane coatings due tofilling the coating defects by releasing linseed oil Self healing performance and corrosionresistance of coatings having the standard cross cut on them have been evaluated usingelectrochemical impedance spectroscopy test at different time intervals using the dry wet cycles inorder to simulate the atmospheric corrosion conditions Potentiodynamic polarization and linearpolarization tests have been performed in 3 5wt NaCl solution Test results revealed thatcorrosion resistance of coatings containing capsules have been increased compare to the referencecoating sample Moreover the resistance of the reference coating and microcapsules containingcoatings decreased with elapsing of time which was due to corrosive agents penetration beneaththe coatings The nanocapsules containing coatings maintained their barrier properties due to theirself healing performance and also their resistance remained stable after a short period Besides scanning electron microscopic images of samples showed the healing of the scratches caused byoxidative polymerization of linseed oil Salt spray exposure test for evaluating corrosionperformance of coatings in atmospheric corrosion conditions confirmed the former corrosion testresults To investigate the delamination resistance of coatings under cathodic protection thecathodic disbonding test was performed on samples with an artificial defect Results revealed thatthe reference and microcapsules containing coatings delaminated after elapsing 192 hours whilenanocapsules containing coatings showed very good delamination resistance and disbonded coatingareas around the artificial defects were found negligible after about 500 hours of immersion Theelectrochemical impedance tests also revealed the stability in corrosion resistance of the coatings inmentioned time period According to all characterization tests nanocapsules containing coatingsshowed the best corrosion resistance and self healing performance Besides all the studiedproperties have been improved by decreasing the nanocapsules sizes Results revealed that self healing coating containing ethyl cellulose nanocapsules would be a proper coating in atmosphericcorrosion conditions for systems with and wi
استاد راهنما :
علي اشرفي، مهدي صالحي
استاد داور :
حسين ادريس، فاطمه داور
