Nghiên cứu chế tạo lớp phủ polyurethane kết hợp với nano graphene bảo vệ chống ăn mòn cho nền thép cacbon

Trong nghiên cứu này, nồng độ graphene tối ưu là 1%, việc tăng nồng độ nano graphene giúp cải thiện tính tính chất của màng sơn tuy nhiên khi tăng nồng độ graphene quá cao (trong báo cáo là 1,5%) thì tính chất của màng bịsuy giảm do sự phân tán không đều của graphene.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu chế tạo lớp phủ polyurethane kết hợp với nano graphene bảo vệ chống ăn mòn cho nền thép cacbon P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 SCIENCE - TECHNOLOGY NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO LỚP PHỦ POLYURETHANE KẾT HỢP VỚI NANO GRAPHENE BẢO VỆ CHỐNG ĂN MÒN CHO NỀN THÉP CACBON RESEARCH ON POLYURETHANE COATING CONTAINING NANO GRAPHENE CORROSION RESISTANCE FOR CARBON STEEL Phạm Gia Vũ1, Vũ Kế Oánh1, Thái Thu Thủy1, Nguyễn Thị Thảo1, Đàm Xuân Thắng2, Phạm Gia Khánh3, Phạm Đức Linh1,* DOI: https://doi.org/10.57001/huih5804.2023.181 TÓM TẮT 1. MỞ ĐẦU Màng sơn Polyurethane/Graphene nanocomposite đã được chế tạo với các tỉ lệ Lớp phủ hữu cơ bảo vệ kim loại được sử dụng rộng rãi graphene là 0; 0,5; 1 và 1,5% về khối lượng. Cấu trúc màng sơn được đánh giá bằng trong công nghiệp bởi chúng có khả năng ngăn cách kim loại phổ hồng ngoại IR, kính hiển vi điện tử quét (FESEM). Ảnh hưởng của nồng độ ra khỏi môi trường xâm thực bằng lớp phủ bám dính tốt, graphen tới các tính chất của màng sơn được khảo sát và đánh giá bởi các phương không thấm và kín khít, không bị ăn mòn hoặc bị ăn mòn với pháp đo độ bám dính, độ bền va đập và tổng trở điện hóa (EIS). Kết quả cho thấy tốc độ yếu hơn tốc độ ăn mòn cần bảo vệ, có độ bền cao, dễ nano graphene có khả năng tăng cường tính chất cơ lý và khả năng bảo vệ chống ăn thi công và giá thành rẻ. Trên thực tế, không có loại màng sơn mòn cho màng sơn polyurethane. Trong nghiên cứu này, nồng độ graphene tối ưu là nào có thể che chắn được hoàn toàn và lượng nước ngấm đến 1%, việc tăng nồng độ nano graphene giúp cải thiện tính tính chất của màng sơn tuy bề mặt kim loại luôn luôn đủ lớn để gây nên ăn mòn [1]. Sự nhiên khi tăng nồng độ graphene quá cao (trong báo cáo là 1,5%) thì tính chất của ngấm nước có thể ảnh hưởng đến tính chất bám dính của màng bị suy giảm do sự phân tán không đều của graphene. màng sơn, hiện tượng này được Funke định nghĩa là 'bám Từ khóa: Màng sơn polyurethane, graphene, bảo vệ chống ăn mòn, tổng trở dính ướt'. Theo Funke, khả năng bám dính ướt cao giữa màng điện hóa (EIS). và bề mặt kim loại là tính chất quan trọng nhất của lớp phủ. Trên thực tế, khó có thể xác định được sự mất bám dính dẫn ABSTRACT đến tăng ăn mòn hay hiện tượng ăn mòn gây nên mất bám Polyurethane/Graphene nanocomposite coating films have been fabricated dính. Trong những năm gần đây, nhiều loại chất độn nano đã with graphene ratios of 0; 0.5; 1 and 1.5% weight. The coating structure is được sử dụng để tạo ra các lớp phủ polyurethane nano evaluated by infrared spectroscopy, scanning electron microscopy (FESEM). composite. Việc kết hợp các chất phụ gia nano và sử dụng vật Investigate the effect of graphene concentration on the properties of the coating liệu nano trong sơn polyurethane có thể gây ra những thay are studied and evaluated by adhesion test, impact resistance and Electrochemical đổi tích cực trong cấu trúc của polyurethane. Khả năng kháng Impedance Spectroscopy (EIS). The results show that nanographene has the hóa chất ăn mòn, độ ẩm, nhiệt, kháng UV, chống thấm môi ability to enhance the mechanical properties and corrosion resistance of trường là các đặc tính cải tiến của lớp phủ polyurethane nano polyurethane coating. In this report, the optimal graphene concentration is 1%, composite. Do đó, đã có rất nhiều nghiên cứu về vật liệu nano increasing the concentration of nanographene improves the properties of the nhằm tạo ra lớp phủ nanocomposit có hiệu suất cao với các coating, however, when the graphene concentration is too high (1.5% in the đặc tính chống ăn mòn [2, 3]. report), the coating quality significantly reduced. Kể từ lần đầu tiên được chế tạo năm 2004 thông qua Keywords: Polyurethane coating, graphene, corrosion resistance, phân tách cơ học lớp graphite, graphene đã thu hút được sự electrochemical impedance spectroscopy (EIS). chú ý đáng kể do sự kết hợp độc đáo của các tính chất điện 1 tử, quang học và cơ học phi thường. Ngoài các ứng dụng Viện Kỹ thuật nhiệt đới, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam 2 tiềm năng trong pin, transistor, pin mặt trời, màn hình, cảm Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội 3 biến và vật liệu composite, còn có rất nhiều sự quan tâm đến Trường Đại học Khoa học Ứng dụng München, Đức ứng dụng của graphene như một vật liệu phủ hoặc như một * Email: linh0866561929@gmail.com chất phụ gia để cải thiện hiệu năng của các công nghệ sơn Ngày nhận bài: 03/7/2023 phủ khác nhau. Đặc biệt, đã có một số phương pháp tiếp cận Ngày nhận bài sửa sau phản biện: 10/9/2023 để phát triển c ...