بررسي عملكرد خوردگي پوشش هاي پليمري پلي يورتان پايه آبي با حضور نانوذرات Fe2O3

Evaluation of Corrosion Performance of Waterbased Polyurethane Coating with Fe2O3 Nanoparticles

در اين مقاله، پوشش هاي نانوكامپوزيت پلي يورتان- نانو ذرات اكسيد آهن، با روش پليمريزاسيون درجا بر روي قطعه هاي فولاد كربني در غلظت هاي مختلف اعمال شدند. هدف از اين بررسي مقاومت به خوردگي پوشش هاي نانوكامپوزيتي پلي يورتان بوده است. در اين راستا، جهت بهبود توزيع نانوذرات در ماتريس پليمري وايجاد برهمكنش مناسب بين نانوذرات و رزين پايه، عمليات اصلاح سطحي به وسيله عامل سيلاني تترا اتوكسي سيليكات انجام گرفته است. مناسب بودن شرايط اصلاح سطحي، توسط آزمون FTIR مورد بررسي قرار گرفت. همچنين، اثر افزودن نانو ذرات اكسيدآهن بر رفتار الكتروشيميايي و مقــاومت به خوردگي پوشش هاي نانوكامپوزيتي پلي يورتان به كمك آزمون هاي امپدانس الكتروشيميايي و پلاريزاسيون در محلول 5/3% كلريد سديم مورد بررسي قرار گرفت. ميزان پخش شدگي ويكنواختي توزيع نانوذرات نيز توسط آزمون FESEM مورد ارزيابي قرار گرفت.‏ بطوركلي، نتايج آزمون خوردگي نشان مي دهد كه استفاده ‏از نانوذرات اكسيدآهن درپوششهاي پلي يورتان ‎‎پايه آبي، ‏سرعت خوردگي را نسبت به پوشش فاقد نانوذرات به شدت كاهش ‏داده و اين به دليل خاصيت ممانعتي نانو ذرات اكسيدآهن در ‏برابر عوامل خورنده وهمچنين ايجاد چسبندگي بهتر پوشش به ‏سطح زيرآيند مي باشد. ‏

Nanocomposite coatings were formed by addition of nano-Fe2O3 to specially developed polyurethane coatings by in situ polymerization method were applied on mild steel substrate in various concentrations of nanoparticles. In order to improve dispersion of iron oxide nanoparticles in polymer matrix and better chemical interactions between nanoparticles and polymer coating, the nanoparticles were surface modified with the Tetraethyloorthosilicate (TEOS) silane. Ensuring from Interaction of nano-particles with silane and suitability of surface modification was demonstrated using FTIR test. The effects of iron oxide nanoparticles addition on the electrochemical behavior and corrosion performance of coatings were studied using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and polarization tests in 3.5% NaCl solution. The uniformity of coatings and dispersion of Fe2O3 nanoparticles in the polymer coatings were investigated FESEM. The results demonstrated that addition of modified iron oxide nanoparticles surprisingly reduced the corrosion rate of the nanocomposite coatings with respect to neat coating. Besides, coatings with high concentrations of nano-Fe2O3 particles (0.6 wt. % Fe2O3) showed better corrosion performance. This was as a result of properties of iron oxide nanoparticles interdiction against corrosive agents, as well as better adhesion of the coating to the substrate.