بهبود عملكرد پوشش پلي اورتان با نانوذرات تيتانيا و بررسي اثر خودتميزشوندگي آن

Improvement of Polyurethane Coating Performance by Adding Titania Nanoparticles and Investigation of its Self-cleaning Effect

در اين پژوهش به بررسي عملكرد پلي اورتان در اثر اضافه كردن نانوذرات تيتانيا به آن پرداخته شده است. همچنين اثر خودتميزشوندگي آن به صورت عملي مورد ارزيابي قرار گرفته است. نانوذرات اضافه شده به ترتيب 0/1، 0/5، 1 و 2 درصد وزني بوده و اثر ساختارهاي آناتاز و روتايل بررسي شده اند. پس از مخلوط كردن نانوذرات تيتانيا با پوشش پلي اورتان، مواد حاصله را با همزن معمولي و با همزن آلتراسونيك مخلوط كرده و در انتها گاززدايي مي شود. به خاطر كاهش ميزان آگلومره، از پراكنده ساز متناسب با دستورالعمل شركت سازنده استفاده شده است. نانوكامپوزيت به دست آمده به ضخامت μm 150 روي نمونه ها اعمال مي شود كه پس از خشك شدن به ضخامت μm 90 مي رسد. نمونه ها جهت آزمون هاي مقاومت به اشعه UV، مقاومت شيميايي (تست مه نمكي) و همچنين فرآيند فتوكاتاليستي تحت آزمايش قرار مي گيرند. نتايج به دست آمده نشان دهنده اين مطلب است كه با اضافه كردن 0/1 درصد نانوذرات روتايل بهترين عملكرد براي پوشش پلي اورتان حاصل مي شود كه منجر به افزايش طول عمر پوشش و كاهش هزينه هاي نگهداري و تعميرات و همچنين كاهش آسيب به محيط زيست مي شود.

In this study, nanocomposite coating was performed by incorporating nano-titania photocatalyst pigment with rutile and anatase phase in polyurethane (PU) to different loading level ( . , 0.5, 1.0 and 2.0% by weight) and also self-cleaning effect practically assessment. Dispersion of nanoparticles in PU matrix was done by using ultrasonication mixing machine, rotary mixer and finally gas removing. For providing nanocomposites with low agglomerate, shall be use dispersant accordance manufacture instruction. After addition of the appropriate amount of hardener, prepared nanocomposite coating was investigated by applying on steel and glass substrate and after 2weeks time for curing, exposing them to UV weathering and salt spray testing. The dispersion quality and surface morphology of nanocomposite coating was evaluated by using different analytical techniques. Dry film thickness (DFT) of samples was mostly in the range 90 μm. Roughness after exposing of naoncomposites on UV radiation and salt spray measurement by atomic force microscopy (AFM) topography. The results revealed that addition of 0.1 wt.% rutile phase of TiO2 nanoparticles improves the best performance of nanocomposite coatings. According the results adding nanoparticle to PU improve coating lift time and also reduce maintenance and repair costs and help to decrease environment damage.