Preparation of Water-Born Epoxy Resin Contain Silica Nano Particles: Film Formation on Carbon Steel and Study of Mechanical Properties and Corrosion Resistance of Coating
Water-based epoxy coatings are a new Key words Water-based epoxy resin, nanocomposite coatings, colloidal stabilizer, corrosion resistance
پوشش های اپوکسی پایه آبی نسل جدیدی از پوشش ها هستند که به دلیل قابلیت رقیق شدن با آب، کاهش مواد فرار آلی و مسائل زیست محیطی، بسیار مورد توجه محققان قرار گرفته اند. در این پژوهش رزین اپوکسی پایه آبی حاوی نانو ذرات سیلیکا با استفاده از امولسیفایر غیریونی نونیل فنل اتوکسیلات 20 و پایدارکننده اکریلاتی به روش وارونگی فازی تهیه گردید. ابتدا نمونه های پایداری از رزین اپوکسی پایه آبی با درصدهای مختلفی از امولسیفایر غیریونی و پایدارکننده تهیه و نمونه پایدار و مطلوب مشخص شد. سپس اثر افزایش امولسیفایرهای آنیونی سدیم دودسیل سولفات و سدیم لوریل اتر سولفات و نانو ذرات سیلیکا بر پایداری کلوئیدی بلند مدت نمونه مطلوب بررسی شد. بر اساس استاندارد پایداری نمونه مطلوب، شامل 6 درصد وزنی امولسیفایر غیریونی، 5 درصد وزنی پایدارکننده و 3 درصد وزنی نانو ذرات سیلیکا، در شرایط تسریع شده 27 روز بود که معادل 6 ماه تا یک سال پایداری در شرایط دمای محیطی است. برای بررسی اندازه و توزیع ذرات امولسیون از آزمون تفرق نورپویا استفاده شد و نتایج نشان داد با افزایش نانوذرات سیلیکا توزیع اندازه ذرات پهن می شود. نمونه های رزین اپوکسی پایه آبی حاوی نانوذرات سیلیکا و نمونه شاهد با عامل پخت آمینی(تری اتیلن تترا آمین) پخت شدند و چسبندگی، سختی مدادی، زاویه تماس و مقاومت سایشی آن ها طبق استاندارد اندازه گیری شد. نتایج نشان داد با افزایش ذرات نانو سیلیکا تا 3 درصد وزنی؛ چسبندگی، زاویه تماس و مقاومت سایشی افزایش یافته و برای نمونه مطلوب شامل 3 درصد وزنی نانو ذرات سیلیکا، چسبندگی 5B، سختی مدادی بالاتر از 6H و زاویه تماس 62 درجه بود. همچنین برای بررسی مقاومت در برابر خوردگی از آزمون مه نمکی استفاده شد و نتایج نشان دادندکه با افزودن نانوذرات سیلیکا تا 3 درصد وزنی مقاومت خوردگی بهبود یافت. آنالیز نمونه های پخت شده و پخت نشده توسط آزمون طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه انجام شد و مورفولوژی نمونه های پخت شده حاوی نانوذرات سیلیکا و نمونه شاهد با میکروسکوپ الکترونی روبشی ارزیابی شدند. واژه های کلیدی رزین اپوکسی پایه آبی، پوشش نانوکامپوزیتی، پایدارکننده کلوئیدی، مقاومت خوردگی