بررسي اثر نانو ذرات Fe2O3 بر خواص الكتروشيميايي پوشش هاي پليمري پلي يورتان پايه آبي

The effect of nanoFe2O3 -particles on the electrochemical properties of waterborne polyurethane coating

در اين مقاله، پوشش هاي نانو كامپوزيت پلي يورتان نانو ذرات اكسيد آهن، با روش پليمريزاسيون در جا بر روي قطعه هاي فولاد كربني در غلظت هاي مختلف اعمال شدند. هدف از اين بررسي افزايش مقاومت به خوردگي پوشش هاي پلي يورتان بوده است. در اين راستا، براي بهبود توزيع نانو ذرات در ماتريس پليمري و ايجاد برهمكنش شيميايي مناسب بين نانو ذرات و پوشش، عمليات اصلاح سطحي به وسيله عامل سيلان تترا اتوكسي سيليكات بر روي نانو ذرات انجام گرفته است. مناسب بودن شرايط اصلاح سطحي و پايداري نانو ذرات در ماتريس پليمري، بترتيب توسط آزمونهاي FTIR و پايداري مورد بررسي قرار گرفت. همچنين، اثر افزودن نانو ذرات اكسيد آهن به پوششهاي پلي يورتان بر رفتار الكتروشيميايي و مقاومت به خوردگي پوششها به كمك آزمون پلاريزاسيون در محلول 3.5% كلريد سديم مورد بررسي قرار گرفت. بطور كلي، نتايج آزمون خوردگي نشان مي دهد كه استفاده از نانو ذرات اكسيد آهن در پوشش هاي پلي يورتان پايه آبي، سرعت خوردگي را نسبت به پوشش فاقد نانو ذرات به شدت كاهش داده و اين به دليل خاصيت سدكنندگي نانو ذرات اكسيد آهن در برابر عوامل خورنده و همچنين ايجاد چسبندگي بهتر پوشش به سطح زيرآيند مي باشد.

Nano-composite coatings were formed by adding nano-Fe2O3 to a specially developed waterborne polyurethane coatings systems.The nano-Fe2O3 composite coatings were applied on mild steel substrate by insitu polymerization method in different 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. Interaction of nano-particles with silane and stability of surface modified nanoparticles in the polymer matrix were demonstrated using FTIR and Stability tests, respectively.The uniformity of coatings and dispersion of nano- Fe2O3 particles in the polymer coatings were investigated by AFM. The effects of adding iron oxide nanoparticles on the electrochemical behavior and corrosion performance of coatings were studied using Tafel Polarization(POL) test in NaCl solution. The results showed an improvement in corrosion resistance of the nanocomposite coatings. Besides, coatings with high concentrations of nano-Fe2O3 particles (0.6 wt.%) showed acceptable performance after 40 days of exposure and have better corrosion resistance from the rest of coating systems.