مقاومت به خوردگی پوشش کامپوزیتی پلی‌آنیلین / میکروکپسول‌ اوره فرمالدئید حاوی عامل ترمیم‌کننده

بادپیما, ایمان; اشرفی, علی; نصراصفهانی, مجتبی

doi:10.30501/jamt.2635.70279

مقاومت به خوردگی پوشش کامپوزیتی پلی‌آنیلین / میکروکپسول‌ اوره فرمالدئید حاوی عامل ترمیم‌کننده

نویسندگان

ایمان بادپیما ¹

علی اشرفی ²

مجتبی نصراصفهانی ³

¹ گروه مواد، واحد نجف آباد ، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

² دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشکده مهندسی مواد، اصفهان، ایران

³ گروه شیمی ، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

10.30501/jamt.2635.70279

چکیده

در این پژوهش، عملکرد ترمیم شوندگی میکروترک‌ها توسط میکروکپسول‌های حاوی روغن بزرک در پوشش پلی‌آنیلین به عنوان پلیمر رسانا بررسی گردید. پلیمریزاسیون درجای رزین اوره- فرمالدئید جهت تهیه کپسول روغن بزرک انجام پذیرفت. کپسول‌های سنتز شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفت و همچنین میزان روغن آن‌ها %75 تعیین شد. آزمون (FTIR) نیز برای اثبات موفقیت میکروکپسوله‌کردن انجام شد. فرآیند پوشش‌دهی پلی آنیلین با استفاده از روش الکتروشیمیایی گالوانواستاتیک در چگالی جریان‌های 7/0، 9/0، 1، 2 و 3 آمپر بر دسی‌متر مربع انجام شد. عملکرد مقاومت به خوردگی پوشش‌های کامپوزیتی حاوی میکروکپسول‌ها، توسط آزمون پلاریزاسیون پتانسیوداینامیک در محلول 5/3 درصد و غوطه‌وری در محلول خورنده‌ 5 درصد کلریدسدیم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشانگر خواص خودترمیم‌کنندگی و مقاومت به خوردگی بسیار خوب نمونه‌ پوشش داده شده با چگالی جریان 1 آمپر بر دسی‌متر مربع کامپوزیت شده با 01/0 درصد وزنی میکروکپسول بود و راندمان حفاظت آن %95 تعیین شد.

کلیدواژه‌ها

میکروکپسول

روغن بزرک

پلی‌آنیلین

پلیمریزاسیون درجا

خودترمیم شونده

گالوانواستاتیک

عنوان مقاله English

The corrosion resistance of the composite coatings Polyaniline/Urea-formaldehyde microcapsules containing healing agent

نویسندگان English

Iman Badpeyma ¹

Ali Ashrafi ²

Mojtaba Nasr Esfahani ³

¹ Department of Materials, Najafabad Branch, Islamic Azad Universiy, Najaf Abad, Iran

² Isfahan University of Technology, Department of Material Engineering, Isfahan, Iran

³ Department of Chemistry, Najaf Abad Branch, slamic Azad Universiy, Najaf Abad, Iran

چکیده English

In this study the healing performance of micro-cracks by microcapsules containing linseed oil in the coating of polyaniline as conducting polymer were investigated. The In situ polymerization in the urea - formaldehyde resin was done to produce linseed oil capsules. The synthesized capsules were studied by Scanning Electron Microscope and contents were determined 75% of their oil. The (FTIR) test was performed to verify the success of being microcapsule. The process of Polyaniline coating was performed by using the electrochemical galvanostatic method in 0.7, 0.9, 1, 2 and 3 A/dm2 current densities. The performance of corrosion resistance of the composite coating containing microcapsules was studied by potentiodynamic polarization test in the 3.5 percent solution and immersion in the 5 percent sodium chloride corrosive solution. The results showed that sample coated with a current density of 1 A/dm2 composite with 0/01 weight of microcapsules had very good self-healing and corrosion resistance properties and Efficiency of 95% was determined to protect it.

کلیدواژه‌ها English

Microcapsules

Linseed oil

Polyaniline

In situ polymerization

Self-healing

Galvanostatic

M. Kutz, Handbook of Environmental Degradation of Materials, 2nd Ed.,William Andrew, 2005.
H. Shirakawa, E.J. Louis, A.G. Macdiarmid, C.K. Chiang, A.J. Heeger, "Synthesis of electrically conducting organic polymers: halogen derivatives of polyacetylene", Chem. Soc. Chem. Commun, pp. 578-580, 1977.
W. Zeng, M.Q. Zhang, M.Z. Rong, Q. Zheng, "Conductive polymer composites as gas sensors with size-related molecular discrimination capability", Sens. Actuat. B: Chem, Vol. 124, pp. 118-126, 2007.
D. Mecerreyes, R. Marcilla, E. Ochoteco, H. Grande, A.J. Pomposo, R. Vergaz, J.M. Sanchez, "A simplified all-polymer flexible electrochromic device", Electrochim. Acta, Vol. 49, pp. 3555-3559, 2004.
Sato, T. Okumura, S. Nishimura, H. Yamamoto, N. Ueyama, "Lithium ion conductive polymer electrolyte by side group rotation", J. Power Sourc, Vol. 146, pp. 423-426, 2005.
Y. Liu, T. Cui, K. Varahramyan, "All-polymer capacitor fabricated with inkjet printing technique", Solid-State Electronics, Vol. 47, pp. 1543-1548, 2003.
J. Brodinova, J. Stejskal, A. Kalendova, "Investigation of ferrites properties with polyaniline layer in anticorrosive coatings", J. Phys. Chem. Solid, Vol. 68, pp. 1091-1095, 2007.
D. Kowalski, M. Ueda, T. Ohtsuka, "The effect of counter anions on corrosion resistance of steel covered by bi-layered polypyrrole film", Corr. Sci, Vol. 49, pp. 3442-3452, 2007.
D.G. Weldon, "Failure Analysis of Paints and Coatings", Revised Ed., John Wiley & Sons, 2009.
K. Jud, H. Kausch, "Load transfer through chain molecules after interpenetration at interfaces", Journal of Polymer Bulletin, Vol. 1, pp. 697-707, 1979.
S.K. Ghosh, "Self-Healing Materials: Fundamentals, Design Strategies, and Applications" , Wiley-VCH, 2009.
S.R. White, N.R. Sottos, P.H. Geubelle, J. Moore, M. Kessler, S. Sriram, "Autonomic Healing of Polymer Composites", Journal of Nature, Vol. 409, pp. 794-797, 2001.
E.N. Brown, N.R. Sottos, S.R. White, "Fracture testing of a self-healing polymer composite", Journal of Experimental Mechanics, Vol. 42, pp. 372-379, 2002.
E.N. Brown, S.R. White, N.R. Sottos, "Retardation and repair of fatigue cracks in a microcapsule toughened epoxy", Composite Science Technology, Vol. 65, pp. 2474-2480, 2005.
Dry, "Procedures developed for self-repair of polymer matrix composite", Composite Structures, Vol. 35, pp. 263-269, 1996.
C. Dry, W. McMillan, "A novel method to detect crack location and volume in opaque brittle materials", Smart Materials and Structures, Vol. 6, pp. 35-39, 1997.
M. Motuku, U. Vaidya, G.M. Janowski, "Parametric studies on self-repairing approaches for resin infused composites subjected to low velocity impact", Smart Materials and Structures, Vol. 8, pp. 623-638, 1999.
K.S. Toohey, C.J. Hansen, J.A. Lewis, S.R. White, N.R. Sottos, "Delivery of two-part self-healing chemistry via microvascular networks", Journal of Advanced Functional Materials, Vol. 19, pp. 1399-1405, 2009.
K.S. Toohey, N.R. Sottos, J.A. Lewis, J.S. Moore, S.R. White, "Self-healing materials with microvascular networks", Journal of Nature Materials, Vol. 6, pp. 581-585, 2007.
T. Nesterova, K.D. Johansen, S. Kiil, "Synthesis of durable microcapsules for self-healing anticorrosive coatings: A comparison of selected methods", Vol. 70, pp. 342-352, 2011.
E.N. Brown, M.R. Kessler, N.R. Sottos, S.R. White, "In situ poly(urea-formaldehyde) microencapsulation of dicyclopentadiene", Journal of Microencapsulation, Vol. 20, pp. 719-730, 2003.
A.T. Ozyilmaz, M. Erbil, B. Yazici, " The electrochemical synthesis of polyaniline on stainless steel and its corrosion performance", Current Applied Physics, Vol. 6, pp. 1-9, 2006.
M. Bazzaoui, J.L. Martins, T.C. Reis, E.A. Bazzaoui, M.C. Nunes, L. Martins, "Electrochemical synthesis of polypyrrole on Ferrous electrolytic medium", Thin Solid Film, Vol.485, pp. 155-159, 2005.
M. Kouhi, A. Mohebbi, M. Mirzaei, M. Peikari, "Optimization of smart self-healing coatings based on micro/nanocapsules in heavy metals emission inhibition", Progress in Organic Coatings, Vol. 76, pp. 1006-1015, 2013.
ASTM G 102, "Standard Practice for Calculation of Corrosion Rates and Related Information from Electrochemical Measurements", American Society for Testing and Materials Standards, 1999.