خواص مكانيكي پوششهاي پودري پلي پروپيلن حاوي مالئيك انيدريد بر سطح فولاد ساده كربني

Mechanical Properties of Polypropylene Coating Containing Maleic Anhydride on Plain Carbon Steel

پودر پلي پروپيلن (EPD60R) با روش الكترواستاتيك پاششي در دماي اتاق به سطح فولاد نشانده شد. حرارت دهي پودر پوشش داده شده در يك آون خلأ در دماها و زمانهاي مختلف براي كسب پوششي يكنواخت با ضخامت متوسط 470 ميكرون انجام شد. در نهايت بر اساس نتايج حاصل، دماي 250 درجه سانتيگراد، زمان 45 دقيقه و فشار درون آون 200 ميلي بار براي حرارت دهي به‌دست آمد. براي اصلاح ساختار شيميايي اين پليمر، پودر حاوي نسبت وزني مختلفي از مالئيك انيدريد به يك پراكسيد (دي كيوميل پراكسيد و يا ترشري بوتيل هيدروپراكسيد) نيز بر سطح فولاد نشانده و پوشش يكنواختي حاصل شد. استحكام چسبندگي، مقاومت سايشي و انعطاف پذيري پوشش پليمري با روش استاندارد ASTM براي نمونه‌ها اندازه گيري شد. با توجه به نتايج حاصل، نمونه پوشش پليمري تهيه شده با 5 درصد وزني مالئيك انيدريد و 1/0 درصد وزني ترشري بوتيل هيدروپراكسيد بالاترين خواص مكانيكي را نشان داد. استحكام چسبندگي و مقاومت سايشي براي بهترين نمونه پوشش پليمري به ترتيب 3/14 كيلوگرم و 3/250 سانتيمتر در نيروي 6 كيلوگرمي بود. شواهد حاصل از ترموگرامهاي DSC و IR هم پيوند شيميايي مالئيك انيدريد به پليمر را اثبات كرد. چنين پيوندي موجب افزايش خواص مكانيكي پوشش پليمر بر سطح فولاد مي‌شود.

Using Electrostatic Spray Coating Technique, Polypropylene Powder (EPD 60R) was applied on carbon steel substrates at room temperature. In order to obtain a uniform coating, steel substrates with powder coatings were heated in a vacuum oven at various temperatures up to 250° C for various periods of time up to 45 min and a pressure of 200 mb. The coatings produced had thicknesses of around 470 microns. In order to modify the chemical structure of this polymer, the powder coatings containing various weight percentages of maleic (anhydride (MA) and a peroxide (TBHP or DCP) were also applied onto the steel substrates under the above conditions. Adhesion strength, wear resistance, and ductility of polymer coatings produced were assessed using ASTM standard methods. Results obtained revealed that the polymer coating containing 5 wt%. MA and 0.1 wt% TBHP had the best mechanical properties. Adhesive strength and wear resistance of this coating were 14.3 kgf and 250.3 cm, at 6 kgf, respectively, under the applied load of 6kg. Results obtained from DSC thermographs and IR Spectroscopy also proved the chemical bond formation (grafting) between the polymer and MA. The mechanical properties of coatings on steel substrate stem from such graftings.