بررسی اثر افزودن نانو ذرات سیلیکا بر روی خصوصیات حفاظتی پوشش‌های اکریلیکی

نویسندگان

Civil Engineering, Ferdowsi University of Mashhad

چکیده

در این تحقیق، خصوصیات پوشش�های اکریلیکی بر پایه پارالوئید B72 در اثر افزودن نانو ذرات سیلیکا بهبود یافته است. ورق�های فولادی به عنوان زیرلایه استفاده شده است. نانو ذرات سیلیکا، تهیه شده به روش سل- ژل از پیش ماده�های تترا اتوکسی سیلان (TEOS) و متاکریلوکسی پروپیل تری متوکسی سیلان (MPTMS)، از طریق همزن داخل پوشش اکریلیکی پخش شدند. پوشش�های خالص بدون نانو ذارت نیز برای مقایسه تولید شدند. مورفولوژی و توزیع اندازه ذرات پوشش�ها با استفاده از تکنیک�های میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپی الکترونی عبوری (TEM) بررسی شدند. میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) نیز برای بررسی توپوگرافی و زبری سطح پوشش�ها مورد استفاده واقع شد. اثر افزودن نانو ذرات سیلیکا بر روی خصوصیات محافظتی پوشش�های اکریلیکی با استفاده از آزمون�های ترشوندگی و پیرسازی UV مورد مطالعه قرار گرفت. پوشش اصلاح شده با مقدار بهینه ذرات سیلیکا کارآیی بهتری را در مقایسه با پوشش خالص از خود نشان داد که این امر را می�توان از تغییرات کمتر رنگ آن پس از 1000 ساعت تشعشع UV و همچنین آبگریزتر بودن آن در مقایسه با پوشش خالص استنباط کرد. در مجموع، نتایج حاصل از این تحقیق نشان می�دهند که خصوصیات حفاظتی (از نقطه نظر ترشوندگی و تغییر رنگ) پوشش اصلاح شده با نانو ذرات سیلیکا نسبت به پوشش اکریلیکی خالص بهبود یافته است که این امر تصدیق کننده اثر مثبت افزودن نانو ذرات سیلیکا به زمینه پلیمری بوده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study of the effect of silica nanoparticles on the conservative properties of acrylic coatings

چکیده [English]

In this work the properties of acrylic coatings based on Paraloid B72 were improved by adding of silica nanoparticles. Pre-formed silica nanoparticles, prepared by sol-gel chemistry from thetraethoxysilane (TEOS) and methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPTMS) precursors, were dispersed into acrylic coatings using a homogenizer. Steel sheets were used as substrate. Morphology and the dispersion of nano-silica particles in the coatings were investigated by scanning electron microscopy (SEM), and transmission electron microscopy (TEM). Topography and surface roughness of the coatings were also evaluated using atomic force microscopy (AFM). The effect of incorporation of silica nanoparticles on the conservative behavior of the coatings was investigated using contact angle measurements and UV aging tests. The modified coating with a proper amount of silica particles showed more efficient performance than the net coating which can be mainly inferenced from its more less color changes after 1000 hr UV radiation and also its more hydrophobic nature than the net coating. In general, the study shows an improvement in the conservative characteristics (from the wet ability and color change point of view) of the properly nano-particle modified coating, confirming the positive effect of nano silica addition in acrylic coatings.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Paraloid
  • Silica Nanoparticles
  • Wet ability
  • Color change