تهيه و بررسي عملكرد پوشش هاي خودترميم شونده هيبريدي متشكل از كپسول هاي زيرميكروني و بازدارنده بر روي استيل

Preparation and Investigation of Hybrid Self-Healing Coatings Containing Sub-Micron Capsules and Anticorrosion Agent on Steel Surface

در اين مطالعه، عملكرد پوشش هاي خودترميم شونده ي هيبريدي اپوكسي و پلي يورتاني پر شده با كپسول هاي زير ميكروني داراي روغن بزرك و بنزوتري آزول بر روي نمونه هايي از جنس استيل مورد بررسي قرار گرفت. ويژگي هاي كپسول هاي سنتز شده با استفاده از فناوري هايي مانند طيف سنجي تبديل فوريه فروسرخ (FT-IR)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FESEM) و آناليز گرماسنجي وزني (TGA) به منظور بررسي به ترتيب ساختار شيميايي، ريخت شناسي و پايداري گرمايي كپسول هاي سنتز شده مطالعه شد. همچنين توزيع اندازه ي ذره هاي سنتز شده با استفاده از فناوري پراكندگي ديناميك نور (DLS) به دست آمد. مقاومت خوردگي پوشش هاي تهيه شده با استفاده از فناوري هاي اسپكتروسكوپي امپدانس الكتروشيميايي (EIS) و ميكروسكوپ نوري و الكتروني مورد بررسي قرار گرفت. براي كاهش تعداد آزمايش ها و همچنين تحليل داده هاي به دست آمده در بررسي عملكرد پوشش ها از روش تاگوچي بهره برده شد. مقدار 59/52% از روغن بزرك محبوس در درون كپسول ها محاسبه شد. ساختار پوسته و هسته با استفاده از فناوري FT-IR تاييد شد. ساختار كروي و همچنين سطح زبر كپسول ها با فناوري FESEM ديده شد. پايداري گرمايي كپسول هاي سنتز شده با استفاده از فناوري TGA حدود 200 درجه سلسيوس تعيين شد. اندازه ي ذره هاي سنتز شده با استفاده از فناوري DLS حدود 459 تا 719 نانومتر تعيين شد. عملكرد بهتر پوشش هاي هيبريدي در برابر خوردگي با استفاده از فناوري EIS تاييد شد. رويداد خودترميمي در محل خراش بر روي نمونه ها با استفاده از ميكروسكوپ نوري ديده شد.

In this study, the effectiveness of hybrid epoxy and polyurethane self-healing coatings filled with Linseed oil loaded sub-micron capsules and Benzotriazole as an anticorrosion agent on steel films was investigated. The characteristics of the prepared capsules were perused through FT-IR, FESEM, and TGA techniques for chemical structure, morphology, and thermal stability, respectively. Furthermore, the size distribution of synthesized nanocapsules was studied with DLS technique. The corrosion resistance efficiency of the prepared coatings was investigated with EIS and optical microscopy imaging. In order to reduce the number of experiments and analyzing the obtained data, Taguchi design of experiments and data analysis was used. 52.59% of the encapsulated linseed oil was calculated. The core-shell structure of the capsules was affirmed with FT-IR. The spherical structure and the surface of the capsules were investigated using FESEM technique. The thermal stability of the capsules was determined at about 200°C through TGA. The sizes of the synthesized capsules were determined at about 459 to 719 nm with DLS technique. The better performance of hybrid coatings was confirmed with EIS. The occurrence of self-healing in the place of the scratch was observed using optical microscopy.