intTypePromotion=1
ADSENSE

Nghiên cứu chế tạo sơn lót chống ăn mòn chất lượng cao trên cơ sở nhựa epoxy-cacdanol và nanoclay I.30E: Phần 1 - Ảnh hưởng của nanoclay đến tính chất chống ăn mòn của sơn lót epoxy-cacdanol

Chia sẻ: Lê Thị Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

87
lượt xem
7
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài báo đề cập đến việc khảo sát khả năng chống ăn mòn của hệ sơn lót trên cơ sở nhựa epoxy-cacdanol (EEC) có bổ sung nanoclay I.30E bằng các phương pháp đo điện hóa.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu chế tạo sơn lót chống ăn mòn chất lượng cao trên cơ sở nhựa epoxy-cacdanol và nanoclay I.30E: Phần 1 - Ảnh hưởng của nanoclay đến tính chất chống ăn mòn của sơn lót epoxy-cacdanol

T¹p chÝ Hãa häc, T. 45 (5A), Tr. 40 - 44, 2007<br /> <br /> <br /> <br /> Nghiªn cøu chÕ t¹o s¬n lãt chèng ¨n mßn<br /> chÊt l îng cao trªn c¬ së nhùa epoxy-cacdanol<br /> vµ nanoclay I.30e<br /> II - ¶nh h ëng cña nanoclay ®Õn tÝnh chÊt chèng ¨n mßn cña s¬n lãt<br /> epoxy-cacdanol<br /> <br /> §Õn Tßa so¹n 16-8-2007<br /> B¹ch Träng Phóc1, § m M¹nh Tu©n1, lª xu©n quÕ2<br /> 1<br /> Trung t©m Nghiªn cøu VËt liÖu Polyme, Tr1êng §¹i häc B¸ch khoa H6 Néi<br /> 2<br /> ViÖn Kü thuËt NhiÖt ®íi, ViÖn Khoa häc v6 C«ng nghÖ ViÖt Nam<br /> <br /> <br /> Summary<br /> In this study, the mixture of epoxy-cardanol resin and nanoclay I.30E was employed as a<br /> binder of the anti-corrosive paint. Corrosion protection of the epoxy-cardanol coating containing<br /> nanoclay I.30E was evaluated by electrochemical measurements. The results shown that the<br /> properties of protection depends on nanoclay content. The best coating was achieved with the<br /> presence of 1.81% nanoclay I.30E.<br /> <br /> <br /> I - ®Æt vÊn ®Ò cã bæ sung nanoclay I.30E b»ng c¸c ph-¬ng<br /> ph¸p ®o ®iÖn hãa.<br /> ViÖc chÕ t¹o c¸c hÖ s¬n lãt lu«n l mét vÊn<br /> ®Ò träng t©m cña c¸c nh s¶n xuÊt s¬n chèng ¨n II - Thùc nghiÖm<br /> mßn. §iÒu ®ã ®Æc biÖt quan träng trong ®iÒu<br /> kiÖn n-íc ta, víi ®Æc tr-ng cña n-íc nhiÖt ®íi 1. Nguyªn vËt liÖu<br /> giã mïa Èm th× qu¸ tr×nh ¨n mßn x¶y ra rÊt<br /> - Nhùa epoxy DER331, hGng Dow Chemical<br /> m¹nh mÏ [1 ÷ 3]. (Mü), h m l-îng nhãm epoxy 22,9%.<br /> Trong ®iÒu kiÖn nh- vËy, viÖc sö dông c¸c - Nanoclay I.30E, hGng Nanocor (Mü), tû<br /> lo¹i m ng phñ b¶o vÖ ®ang ng y c ng ph¸t triÓn träng d = 1,7 g/cm3.<br /> ®a d¹ng c¶ vÒ chñng lo¹i còng nh- chÊt l-îng.<br /> GÇn ®©y, hÖ s¬n trªn c¬ së epoxy biÕn tÝnh b»ng - ChÊt ®ãng r¾n NPV-99, s¶n phÈm xyanetyl<br /> cacdanol ®G ®-îc øng dông do ®¹t ®-îc nhiÒu hãa gi÷a DETA v acrylonitril do Trung t©m<br /> -u ®iÓm nh- ®é b¸m dÝnh tèt, mÒm dÎo v cã NCVL polyme, Tr-êng §¹i häc BKHN chÕ t¹o.<br /> tÝnh n¨ng c¬ lý cao [4, 5]. §Ó n©ng cao tÝnh - ChÊt ®ãng r¾n Eradur 125, polyamit khèi<br /> n¨ng cña c¸c hÖ s¬n lãt, ®Æt ra vÊn ®Ò ph¶i sö l-îng ph©n tö thÊp cña hGng Dow Chemical<br /> dông nh÷ng phô gia tiªn tiÕn trong c«ng nghÖ (Mü).<br /> s¶n xuÊt s¬n, mét trong sè ®ã l phô gia cã kÝch - Bét m u Fe2O3 ®á, bét m u thô ®éng hãa<br /> th-íc nanomet [6 ÷ 8]. B i b¸o n y ®Ò cËp ®Õn cromat kÏm ZnCrO4 (Trung Quèc), bét talc m u<br /> viÖc kh¶o s¸t kh¶ n¨ng chèng ¨n mßn cña hÖ tr¾ng (ViÖt Nam).<br /> s¬n lãt trªn c¬ së nhùa epoxy-cacdanol (EEC)<br /> 40<br /> 2. Ph ¬ng ph¸p nghiªn cøu chÕ t¹o c¸c hÖ s¬n lãt trªn c¬ së hÖ bét m u- bét<br /> ®én. Theo tÝnh to¸n th× l-îng nanoclay ®-a v o<br /> - §o thÕ ®iÖn hãa theo thêi gian trªn m¸y<br /> hÖ s¬n lÇn l-ît l 1,04%, 1,43% v 1,81%.<br /> SOTELEM (Ph¸p), chiÒu d y m ng s¬n l 45<br /> µm trªn nÒn thÐp CT-3. - Sö dông 2 lo¹i chÊt ®ãng r¾n trong nghiªn<br /> cøu hÖ s¬n l polyamin NPV-99 v polyamit<br /> - §o tæng trë m ng s¬n trªn m¸y AUTO Eradur 125 .<br /> LAB (Mü) víi m«i tr-êng n-íc biÓn nh©n t¹o.<br /> - §o bãc t¸ch catot víi nguån ®iÖn 1 chiÒu, III - KÕt qu¶ v th¶o luËn<br /> nhiÖt ®é 90oC, thêi gian 300 phót.<br /> 3. ChÕ t¹o s¬n lãt 1. §o thÕ ®iÖn cùc theo thêi gian [9]<br /> - Ph©n t¸n nanoclay v o nhùa epoxy- KÕt qu¶ ®o thÕ ®iÖn cùc theo thêi gian cña<br /> cacdanol (EEC) tù chÕ t¹o b»ng thiÕt bÞ khuÊy. m ng s¬n EEC v EEC/nanoclay I.30E ®ãng r¾n<br /> L-îng nanoclay I.30E trong nhùa l 5, 7 v 9 b»ng NPV-99 v Eradur 125 ®-îc biÓu diÔn trªn<br /> h×nh 1 v 2.<br /> pkl. S¶n phÈm t¹o ra ®-îc kiÓm tra b»ng<br /> ph-¬ng ph¸p nhiÔu x¹ tia X. MÉu I, II, III, IV lÇn l-ît øng víi tû lÖ 0,<br /> 1,04%, 1,43%, 1,81% nanoclay I.30E trong<br /> - Dïng chÊt t¹o m ng epoxy- l-îng s¬n.<br /> cacdanol/nanoclay ®G tång hîp ®-îc ë trªn ®Ó<br /> <br /> <br /> 0 I1<br /> Eo (mV/SCE)<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> II1<br /> IV III1<br /> -200 IV1<br /> <br /> <br /> -400 III<br /> <br /> -600 I<br /> II<br /> 0 2k 4k 6k<br /> t (s)<br /> H×nh 1: ThÕ theo thêi gian cña m ng s¬n ®ãng r¾n b»ng NPV-99<br /> Trong ®ã: I - 0% nanoclay; II - 1,07% nanoclay; III - 1,43% nanoclay; IV - 1,81% nanoclay<br /> <br /> Trªn ®å thÞ thÕ/thêi gian, mÉu n o cã ®é Víi c¸c mÉu sö dông ®ãng r¾n Eradur 125<br /> gi¶m ®iÖn thÕ theo thêi gian c ng l©u th× cã tÝnh th× hiÖn t-îng x¶y ra còng t-¬ng tù nh- víi lo¹t<br /> chÊt chèng ¨n mßn c ng tèt. Nh- vËy, cã thÓ mÉu sö dông ®ãng r¾n NPV-99. Tuy nhiªn cã<br /> thÊy khi ®-a l-îng nanoclay v o m ng s¬n víi thÓ thÊy c¸c mÉu dïng ®ãng r¾n Eradur 125 cã<br /> tû lÖ rÊt nhá ®G l m t¨ng kh¶ n¨ng chèng ¨n ®é gi¶m ®iÖn thÕ chËm h¬n chøng tá chóng cã<br /> mßn cña m ng s¬n EEC/nanoclay I.30E, thÓ kh¶ n¨ng b¶o vÖ tèt h¬n. §Æc biÖt khi so s¸nh<br /> hiÖn ë sù gi¶m ®iÖn thÕ chËm h¬n so víi mÉu mÉu IV1 mÉu IV2 (thêi gian gi¶m ®iÖn thÕ cña<br /> EEC. §iÒu n y ®-îc thÓ hiÖn râ nhÊt khi thªm mÉu IV2 chËm h¬n mÉu IV1 gÇn 3 lÇn).<br /> 1,81% nanoclay I.30E v o m ng s¬n EEC (mÉu<br /> sè IV) th× thêi gian thÕ gi¶m ®Õn thÕ cña thÐp 2. §o tæng trë Impedance [10÷11]<br /> CT3 t¨ng gÇn 15 lÇn so víi mÉu EEC (mÉu sè §©y l mét ph-¬ng ph¸p rÊt hiÖn ®¹i ®Ó<br /> I).<br /> 41<br /> nghiªn cøu kh¶ n¨ng chèng ¨n mßn cña m ng ®Þnh râ r ng r»ng tÝnh chÊt chèng ¨n mßn cña<br /> phñ. TiÕn h nh ®o tæng trë víi mÉu EEC v m ng s¬n lãt epoxy-cacdanol ®G t¨ng ®¸ng kÓ<br /> mÉu EEC/nanoclay I.30E (1,81% nanoclay) khi biÕn tÝnh víi nanoclay I.30E.<br /> ®ãng r¾n b»ng NPV-99 v Eradur 125. KÕt qu¶<br /> Møc ®é chuyÓn ®iÖn tÝch:<br /> thÓ hiÖn trªn h×nh 3 ÷ 8.<br /> Fe - 2e Fe2+<br /> Sau 6 lÇn ®o tæng trë nhËn thÊy, ®Õn 55h<br /> tæng trë cña m ng s¬n EEC (mÉu I1 v I2) vÉn Møc ®é chuyÓn ®iÖn tÝch Rct ®Æc tr-ng cho<br /> cßn quan s¸t ®-îc trªn ®å thÞ nh-ng rÊt nhá so kh¶ n¨ng ph¶n øng oxi hãa x¶y ra (®©y chÝnh l<br /> víi mÉu EEC/nanoclay I.30E (mÉu IV1 v IV2) ph¶n øng ¨n mßn kim lo¹i). Rct gi¶m c ng<br /> cho thÊy tÝnh chÊt b¶o vÖ chèng ¨n mßn ®G suy nhanh th× kh¶ n¨ng chèng ¨n mßn cña m ng s¬n<br /> gi¶m. §Õn 168h th× kh«ng cßn quan s¸t ®-îc c ng kÐm. Møc ®é chuyÓn ®iÖn tÝch cña m ng<br /> tæng trë cña mÉu I1v I2 n÷a trong khi tæng trë s¬n EEC v EEC/nanoclay I.30E ®-îc biÓu hiÖn<br /> cña mÉu IV1 v IV2 vÉn cßn rÊt lín chøng tá trªn h×nh 9.<br /> tÝnh chÊt b¶o vÖ vÉn cßn tèt. §iÒu n y kh¼ng<br /> <br /> <br /> 0<br /> Eo (mV/SCE)<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> -200<br /> I2<br /> II2<br /> -400 III2<br /> IV2<br /> <br /> -600<br /> <br /> 0 2k 4k 6k 8k 10k 12k<br /> t (s)<br /> H×nh 2: ThÕ theo thêi gian cña m ng s¬n ®ãng r¾n b»ng Eradur 125<br /> Trong ®ã: I - 0% nanoclay; II - 1,07% nanoclay<br /> III - 1,43% nanoclay; IV - 1,81% nanoclay<br /> <br /> 5 5<br /> Zi2I16 0,1Hz 0,01Hz<br /> 8x10 Zi2I26<br /> 6x10 Zi3I16<br /> Zi3I26<br /> Zi2IV16 5<br /> - Zi ( )<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> - Zi ( )<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 0,01Hz Zi3IV16<br /> 5<br /> Zi2IV26 4x10 Zi3IV26<br /> 4x10 5<br /> 2x10<br /> 0,01Hz<br /> 0 0 0,01Hz<br /> <br /> 6 6 5 6 6<br /> 0.0 1.0x10 2.0x10 0.0 5.0x10 1.0x10 1.5x10<br /> Zr ( ) Zr ( )<br /> <br /> H×nh 3: Tæng trë cña m ng s¬n sau 1 giê H×nh 4: Tæng trë cña m ng s¬n sau 7 giê<br /> 42<br /> 6<br /> 5<br /> 6x10 Zi3I16 0,01Hz 1x10 Zi4I16<br /> Zi3I26 Zi4I26<br /> 5 5<br /> - Zi ( )<br /> <br /> <br /> <br /> Zi3IV16<br /> 8x10<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> - Zi ( )<br /> Zi4IV16<br /> 4x10 Zi3IV26 Zi4IV26<br /> 5 5<br /> 2x10 4x10<br /> <br /> 0 0,01Hz 0<br /> 0,01Hz<br /> 5 6 6 6 6<br /> 0.0 5.0x10 1.0x10 1.5x10 0.0 1.0x10 2.0x10<br /> Zr ( ) Zr ( )<br /> <br /> H×nh 5: Tæng trë cña m ng s¬n sau 24 giê H×nh 6: Tæng trë cña m ng s¬n sau 55 giê<br /> <br /> 5 5<br /> 6x10 1x10<br /> Zi5I16 Zi6I16<br /> Zi6I26<br /> 0,1Hz<br /> Zi5I26<br /> 5 0,1Hz<br /> 4x10 Zi5IV16 0,1Hz Zi6IV16<br /> - Zi ( )<br /> - Zi ( )<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 4 Zi6IV26<br /> Zi5IV26<br /> 5x10<br /> 5<br /> 2x10<br /> 0,01Hz<br /> 0,01Hz 0<br /> 0 0,1Hz<br /> 5 6 5 5<br /> 0.0 5.0x10 1.0x10 0.0 1.0x10 2.0x10<br /> Zr ( ) Zr ( )<br /> <br /> H×nh 7: Tæng trë cña m ng s¬n sau 168 giê H×nh 8: Tæng trë cña m ng s¬n sau 336 giê<br /> <br /> <br /> 6<br /> 3x10 RI16<br /> RI26<br /> 6 RIV16<br /> 2x10 RIV26<br /> Rct ( )<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 6<br /> 1x10<br /> <br /> <br /> 0<br /> <br /> 0 100 200 300<br /> t (h)<br /> <br /> H×nh 9: Møc ®é chuyÓn ®iÖn tÝch Rct cña m ng s¬n EEC v EEC/nanoclay I.30E<br /> <br /> Qua ®å thÞ cã thÓ thÊy r»ng, Rct cña 2 mÉu EEC/nanoclay I.30E cho ph¶n øng ¨n mßn x¶y<br /> EEC (mÉu I1 v I2) gi¶m rÊt nhanh kh¸c h¼n so ra rÊt chËm l m t¨ng ®Æc tÝnh b¶o vÖ cña m ng<br /> víi 2 mÉu EEC/nanoclay I.30E (mÉu IV1 v s¬n lãt.<br /> IV2). §iÒu ®ã chøng tá m ng s¬n 3. §o bãc t¸ch cat«t<br /> <br /> 43<br /> KÕt qu¶ nghiªn cøu ¶nh h-ëng cña tû lÖ (mÉu I1 ÷ III1 v I2 ÷ III2). §Æc biÖt khi h m<br /> nanoclay I.30E ®Õn diÖn tÝch bãc t¸ch cat«t cña l-îng I.30E l 1,81% th× ®èi víi c¶ hai mÉu (IV1<br /> m ng s¬n epoxy-cacdanol ®ãng r¾n b»ng NPV- v IV2) ®ãng r¾n b»ng NPV-99 v Eradur 125,<br /> 99 v Eradur 125 ®-îc tr×nh b y trªn b¶ng 1. m ng s¬n ®Òu kh«ng bÞ ph¸ huû. Nh- vËy,<br /> Qua kÕt qu¶ kh¶o s¸t nhËn thÊy khi t¨ng nanoclay I.30E ®G c¶i thiÖn rÊt nhiÒu tÝnh chÊt<br /> h m l-îng nanoclay I.30E trong s¬n EEC (0% c¬ lý cña m ng s¬n nhÊt l tÝnh chÊt kÕt dÝnh víi<br /> ®Õn 1,43%) th× diÖn tÝch bãc t¸ch gi¶m dÇn nÒn thÐp CT-3.<br /> <br /> B¶ng 1: DiÖn tÝch bãc t¸ch cña m ng s¬n lãt EEC<br /> Tªn mÉu I1 II1 III1 IV1 I2 II2 III2 IV2<br /> 2<br /> DiÖn tÝch, cm 3,27 1,07 0,62 0 3,17 0,77 0,37 0<br /> <br /> IV - KÕt luËn (1976).<br /> 2. I. L. Rozenfend, F. I. Rubinstein,<br /> §G nghiªn cøu tÝnh chÊt chèng ¨n mßn cña Antikorozionnie Gruntovki i Ingibirovannie<br /> m ng s¬n trªn thÐp CT-3 b»ng c¸c ph-¬ng ph¸p Lakokrasochnie Pakritria, Mockva, Khimia<br /> ®iÖn ho¸: (1980).<br /> 1. Ph-¬ng ph¸p ®o thÕ theo thêi gian: khi 3. J. E. O. Mayne. J. Oil. Col. Chem. Assoc.,<br /> m ng s¬n cã 1,81% nanoclay I.30E thêi gian Vol. 34, P. 478 - 484 (1951).<br /> gi¶m thÕ t¨ng 15 lÇn so víi m ng s¬n ch-a cã<br /> 4. TrÇn VÜnh DiÖu, B¹ch Träng Phóc, H<br /> nanoclay (víi ®ãng r¾n NPV-99) v t¨ng 5 lÇn<br /> TuyÕt Nhung. T¹p chÝ Hãa häc, T. 40, sè<br /> (víi ®ãng r¾n Eradur 125). Tuy nhiªn, m ng s¬n<br /> 3A, Tr. 71 - 76 (2002).<br /> dïng ®ãng r¾n Eradur 125 cã ®é gi¶m ®iÖn thÕ<br /> chËm h¬n so víi khi dïng ®ãng r¾n NPV-99 5. NguyÔn ThÕ Long. LuËn ¸n Phã TiÕn sÜ<br /> chøng tá chóng cã kh¶ n¨ng b¶o vÖ tèt h¬n. KH-KT, §¹i häc BKHN (1994).<br /> 2. Ph-¬ng ph¸p ®o tæng trë Impedance: ®Õn 6. Wang Zhong Lin. Characterisation of<br /> thêi ®iÓm 168 giê kh«ng cßn quan s¸t ®-îc tæng Nanophase Materials, Weinheim, Wiley-<br /> trë cña m ng s¬n kh«ng cã nanoclay trong khi VCH (2000).<br /> tæng trë cña m ng s¬n chøa 1,81% nanoclay cßn 7. Syed Qutubuddin and Xiaoan Fu. Case<br /> rÊt lín (chøng tá kh¶ n¨ng chèng ¨n mßn cña Western Reserve University, Cleveland,<br /> m ng s¬n cã nanoclay cao h¬n nhiÒu so víi Ohio, P. 653 - 673 (2000).<br /> m ng s¬n kh«ng cã nanoclay.<br /> 8. Xavier Kormann. University of Technology,<br /> 3. Ph-¬ng ph¸p ®o bãc t¸ch cat«t: diÖn tÝch Sweden, P. 1 - 30 (2000).<br /> m ng s¬n bÞ bãc t¸ch gi¶m dÇn khi h m l-îng<br /> 9. W. A. Schultze, Phan L-¬ng CÇm. ¡n mßn<br /> nanoclay trong s¬n t¨ng dÇn v khi m ng s¬n cã<br /> v b¶o vÖ kim lo¹i, N¬i xuÊt b¶n: Tr-êng<br /> 1,81% nanoclay th× m ng s¬n kh«ng bÞ bãc t¸ch<br /> §¹i häc BKHN, Tr-êng §¹i häc kü thuËt<br /> (®èi víi c¶ ®ãng r¾n NPV-99 v Eradur 125).<br /> Delft-H Lan (1985).<br /> Nh- vËy, kh¶ n¨ng b¸m dÝnh cña m ng s¬n cã<br /> nanoclay tèt h¬n m ng s¬n kh«ng cã nanoclay. 10. TrÇn VÜnh DiÖu, NguyÔn Phi S¬n, Lª ThÞ<br /> Ph¸i. T¹p chÝ Hãa häc, T. 36, sè 2, Tr. 1 - 6<br /> T i liÖu tham kh¶o (1998).<br /> 11. Ph¹m Huy Quúnh, Ho ng Anh TuÊn, §inh<br /> 1. K. Barton, Protection against Atmospheric Mai Thanh, Lª Xu©n QuÕ. T¹p chÝ Hãa häc,<br /> Corrosion, John Willey and Sons, New York T. 39, sè 4, Tr. 10 - 13 (2001).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 44<br />
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2