بررسي رفتار گرمايي و خوردگي رزين اپوكسي پخت شده با پلي‌ زانتون آميد و نانو ذره هاي آهن عامل دار شده

Thermal and corrosion behavior of epoxy resin cured by poly(xanthone-amide) with functionalized magnetic nanoparticle

با توجه به ويژگي ­هاي بسيار مناسب پلي ­زانتون ­ها، در اين پژوهش، پخت، تخريب گرمايي و فعاليت ضدخوردگي رزين اپوكسي با پلي­(زانتون-آميد) (PXAO) به­عنوان عامل پخت و همچنين، تركيب آن­ها با نانوذره ­هاي آهن عامل­دارشده با ملامين (m-Fe3O4) بررسي شد. سينتيك پخت اين سامانه ­ها با روش گرماسنجي روبشي تفاضلي (DSC) به طريقه ديناميك بررسي شد. عامل­ هاي سينتيكي مانند انرژي فعال­سازي (Ea) و ثابت سرعت (K) با استفاده از روش ­هاي كيسينجر و ازاوا- فلين- وال محاسبه شد. رفتار كاهش جرم (شامل دماهاي كاهش جرم و Ea) و پايداري گرمايي با روش تجزيه­ وزن­ سنجي گرمايي (TGA) مشخص شد. نتيجه ­ها، انرژي فعال­سازي و باقي­مانده تخريب بالاتر را (از 35 تا 43 %) در C°750 در اتمسفر نيتروژن براي سامانه­ هاي با نانوذره­ ها در مقايسه با سامانه­ هاي بدون نانوذره عامل­ دار نشان داد. نتيجه­ هاي آزمايش ­هاي بسپارش پتانسيوديناميك براي ارزيابي عملكرد خوردگي فولاد زنگ­ نزن پوشش­ داده­ شده با رزين اپوكسي، نشان داد كه پلي­زانتون ­آميد مقاومت خوردگي رزين اپوكسي را افزايش مي ­دهد. همچنين، افزايش نانوذره­ هاي آهن عامل­دارشده به مخلوط پخت، به­ دليل افزايش مسير نفوذ آب و اكسيژن فعاليت پادخوردگي رزين اپوكسي را به ميزان قابل ­توجهي بهبود مي­ بخشد.

Due to the desirable properties of poly xanthones, the present research investigates curing, thermal degradation and anticorrosion behavior of epoxy resin with poly(xanthone-amide) (PXAO) as curing agent, with melamine-functionalized Fe3O4 (m-Fe3O4) nanoparticles. Curing kinetics of the systems were dynamically studied using differential scanning calorimetry (DSC). Kinetic parameters including activation energy (Ea) and rate constant (K) were calculated using Kissinger’s method and Ozawa-Flynn-Wall equation. Mass reduction behavior (including mass reduction temperatures and Ea) and thermal stability were characterized using thermogravimetric analysis (TGA). The results indicated higher activation energy and residual degradation (from 35% to 43%) at 750℃ in nitrogen atmosphere in the systems containing nanoparticles, as compared to the systems without the m-Fe3O4 nanoparticles. Results of potentiodynamic polarization tests to evaluate corrosion performance of the resin epoxy-coated stainless steel, showed that the PXAO had improved the anticorrosion activity of epoxy resin. Moreover, introduction of the m-Fe3O4 nanoparticles to the curing mixture significantly increased anticorrosion behavior of the epoxy resin by enhancing the paths through which water and oxygen could diffuse.