Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Dinari,Mohammad Hossei Enayati,Saied Nouri-Khorasani
محمد دیناری (استاد راهنما) محمدحسین عنایتی (استاد مشاور) سعید نوری خراسانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Erfan Rezvani Ghomi
عرفان رضوانی قمی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

An investigation of chemical surface modification effect of TiO2 nanoparticles on self-healing property in epoxy nanocomposite coating
Abstaract In the present study, the surface of titanium dioxide (TiO 2 ) nanoparticles was modified with an absorbent gel based on acrylic acid (AA) and 2-acrylamido-2-methyl propane sulfonic acid (AMPS) as well as Acryl Amide (AAm) and AMPS via in-situ polymerization using 3-(triethoxysilyl) propyl methacrylate (MPS) as a coupling agent. The synthesized TiO 2 nanogel composites were then incorporated into a commercial epoxy resin in different weight percent (1, 2, and 4) to prepare an effective self-healing epoxy coating. The chemical structure and surface morphology of the prepared nanogel composites were evaluated by Fourier transform infrared (FTIR), X-ray diffraction (XRD), and Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM). Furthermore, to calculate the weight ratio of the inorganic to organic materials, the furnace was employed. Then the prepared nanogel composites incorporated into epoxy resin with different weight ratios. Subsequently, the pull-off adhesion test was conducted to evaluate the effect of incorporation of nanogel composites on the adhesion of coatings. The effectiveness of the TiO 2 nanogel composites as the self-healing material in the epoxy resin were assessed in 3.5 wt.% NaCl solution by potentiodynamic polarization tests and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results confirmed the epoxy coating containing 2 wt.% of TiO 2 -AA/AMPS nanogel composite as well as the epoxy coating containing 1 wt.% of TiO 2 -AAm/AMPS nanogel composite as the most corrosion resistant samples with the self-healing efficiency of 92% and 98% respectively. Keywords: Self-healing, Coating, Titanium dioxide, Surface modification, Acrylic acid-co-2-acrylamido-2-methyl propane sulfonic acid, Acryl amide-co-2-acrylamido-2-methyl propane sulfonic acid
در این پژوهش، یک پوشش نانوکامپوزیتی اپوکسی خودترمیم شونده با کارایی بالا، با وارد کردن کامپوزیت hy;های نانوژلی بر پایه ی نانوذرات تیتانیوم دی اکسید (TiO 2 ) در رزین اپوکسی سنتز شد. کامپوزیت های نانوژلی با استفاده از پراکنده کردن مناسب نانوذرات TiO 2 در ژل های کوپلیمری پلی (آکریلیک اسید-کو-2-آکریل آمیدو-2-متیل پروپان سولفونیک اسید) (AA/AMPS) و پلی (آکریل آمید-کو-2-آکریل آمیدو-2-متیل پروپان سولفونیک اسید) (AAm/AMPS) با کمک عامل اتصال دهنده ی سیلانی 3-(تری متوکسی سیلیل) پروپیل متا اکریلات (MPS) آماده شدند. ساختار شیمیایی و مورفولوژی کامپوزیت های نانوژلی سنتز شده با استفاده از آزمون های FTIR، کوره، XRD، و FESEM شناسایی شدند. نتایج، سنتز موفقیت آمیز کامپوزیت های نانوژلی را نشان داد. در ادامه، کامپوزیت های نانوژلی سنتز شده با درصدهای وزنی 1، 2، و 4 وارد رزین اپوکسی شدند و بر روی سطح زیرلایه ی فولادی پوشش دهی شدند. آزمون چسبندگی بر روی پوشش ها انجام شد که نشان از بهبود چسبندگی با افزودن کامپوزیت های نانوژلی به رزین اپوکسی داشت. همچنین با استفاده از آزمون های خوردگی، عملکرد خودترمیم شوندگی پوشش ها بررسی شد. نمونه ی حاوی 1 درصد وزنی از کامپوزیت نانوژلی TiO 2 -AA/AMPS با 1/92 درصد بازده خودترمیم شوندگی و نمونه ی حاوی 2 درصد وزنی از کامپوزیت نانوژلی TiO 2 -AAm/AMPS با 9/89 درصد خودترمیم شوندگی بهترین نتایج را از خود نشان دادند. هر دو نوع کامپوزیت نانوژلی سنتز شده توانستند خاصیت خودترمیم شوندگی را در پوشش اپوکسی ایجاد کنند. واژگان کلیدی: پوشش دهی، خودترمیم شوندگی، اصلاح سطح، پلی(آکریل آمید-کو-2-آکریل آمیدو-2-متیل پروپان سولفونیک اسید)، پلی(آکریلیک اسید-کو-2-آکریل آمیدو-2-متیل پروپان سولفونیک اسید)

ارتقاء امنیت وب با وف بومی