耐腐蚀的协同评价Titanium-Impregnated双酚a环氧双涂层系统在刺激和东南沿海地区的自然海洋环境中巴经济走廊

文摘

本研究尝试的目的是开发一个保护层东南沿海地区的海洋服务条件的中巴经济走廊。双酚a类型epoxy-based防护涂料是由浸渍异国情调的钛金属微粒进入两个不同的比例,即。、5%和10% ( )。电影由铅笔硬度测量测试,附着力测量crosshatch-tape测试,化学和热阻测试,光泽测量,自然接触,和盐雾测试表明Ti-enriched涂料表现比圣母环氧树脂涂层。此外,扫描电镜描述了表面退化。傅里叶变换红外光谱学已经表示更高的质量损失和断链的处女比Ti-enriched环氧树脂涂层涂料。此外,这些钛微粒填满空洞/缺陷,减少开裂,促进交联固化,以及警戒的腐蚀剂和水分,从而提高环氧树脂涂料的特性。这些结果的范围扩大Ti-embedded环氧树脂涂料对大气腐蚀高度腐蚀性的海洋。

1。介绍

腐蚀是一个严重的技术问题,金融对经济的影响显著。在金属表面油漆和涂料的应用程序是一个有效的腐蚀控制和最广泛使用的方法(1- - - - - -7]。在不同的涂料、环氧树脂涂料是众所周知的耐用性、灵活性、高耐热性和化学物质,易于应用和最佳附着力(5]。然而,它显示了高度腐蚀性的海洋环境中可怜的电阻由于缺陷和损伤的起始环氧涂料体系的力学性能(6]。由于这些缺陷,扩散的水分、氧气、提示和大气污染物,导致分层的涂层和金属基体的腐蚀4,5]。这些涂料的性能特点和应用范围已报告需要改进通过添加各种分散金属阶段到树脂。它还降低了成本和提高了金属基板的使用寿命提供持久保护4]。Brostow等人已经观察到的改善环氧树脂涂层的摩擦学和表面能的小型化金属粉末包括镍、铝、Ag)和锌(4]。Muszynska等人报道了铝金属粉末的加入到聚氧化乙烯影响涂层的导电性(8]。铜和镍金属粉在环氧树脂研究定制Mamunya电气和热行为和他的同事(9]。金等人研究的影响,金属铁,硅粉在高分子膜产生电磁波的屏蔽效应(10]。改善力学性能通过埋置矩阵的这些金属粉末和其他世界上许多研究者也报道(4- - - - - -13]。一般来说,这些涂层的金属添加剂改变涂层的导电行为和介电特性,抑制水分的扩散,并提供保护,作为一个屏障外套,缓凝剂,或牺牲阳极13]。

钛金属是高度耐腐蚀、韧性、延性和机械的不锈钢和9^th地壳上最丰富的元素。它的密度是低三倍比其他金属用作防腐添加剂,如锌、铜、镍、银、铝和不锈钢,而可比。但是,与铝、钛抗拒高度酸性,碱性,氯和溴离子在水介质(14]。由于没有金属腐蚀,因此没有形成金属氧化物,因此没有损耗的金属。其他金属锆,同一类别也下降,铌,铪。在自然界发现的这些相对较少,是昂贵的15,16]。这些品质使钛的理想选择使用作为高分子防腐粉末涂料。

这项工作由丰富的钛,一个奇异的金属粉末,环氧树脂在两个不同的比例。第一次的最佳信息,titanium-enriched环氧树脂涂料的防腐性能评估在东南沿海地区的自然海洋服务环境的中巴经济走廊,这也增强了盐雾测试。性能分析由这部电影由铅笔硬度测量测试,附着力测量crosshatch-tape测试,化学和耐热性测试和光泽测量。比较原始环氧树脂涂层和预先埋设titanium-enriched环氧树脂涂料也执行。所有涂层的失效分析系统执行的扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外(FTIR)光谱。强调是相关的电化学阻抗谱(EIS)并不是由于进行低电阻引起的涂层金属埋置,也减少了金属含量的函数。然而,它被盐雾测试补偿,这是更可靠的电气性能,因为由多个因素可能不余函数与涂层保护机制。

2。材料和方法

2.1。开发钛涂层

开发titanium-enriched涂料、双酚a型环氧树脂从日本采购油漆有限公司巴基斯坦,被选为基材。典型的属性这环氧树脂450 - 500 g /环氧当量、8000 - 13000年在25°C Cp粘度,2.00 - -2.22环氧值,1.07 g / cc密度,含水量0.5%,30°C的引爆点。有机红(颜色索引。170)和磷酸锌颜料、滑石和二氧化硅作为填充物,polyamidoamine作为固化剂,二甲苯作为溶剂使用。钛金属粉末(1 - 5μ船长和公司提供的m), 75530年卡拉奇,巴基斯坦,成立为5%和10% ( )成一个环氧树脂矩阵,同时保持一个3:1之间的重量比环氧树脂和固化剂。

titanium-enriched环氧树脂涂料的发展,预先计算的大量的钛金属粉末分散在二甲苯常由电磁搅拌器搅拌30分钟(MS300HS Misung科学经纪有限)。合成分散介质与环氧树脂混合,搅拌2小时获得均匀混合物。随后,进一步增加了polyamidoamine硬化剂和搅拌30分钟。另一个环氧树脂涂层系统准备采用所有上面提到的添加剂和程序除了钛金属粉末和命名为处女环氧树脂涂层。

2.2。圣母和Titanium-Impregnated环氧树脂涂料的应用

低碳钢测试优惠券( 大小)从3毫米厚软钢板Hinopak汽车提供的有限的(身体操作的植物),巴基斯坦,为应用环氧树脂涂料作为衬底。首先,这些测试优惠券与根据SSPC-SP1脱脂溶剂彻底清洗表面的准备(2015年4月)协议(17]。随后,擦伤了消除不均匀,提高附着力。其次是干燥与150年和1000年勇气砂纸砂擦洗表面。之后,测试优惠券和去离子水冲洗,在热空气干燥。合成优惠券然后用乙醇清洗,最后用丙酮清洗。

好了环氧树脂涂料的应用在清洁,低碳钢测试优惠券在两个步骤进行。第一层大约50微米的应用和治愈在室温下24小时。随后,约40微米的第二度油漆应用粗后第一个外套,紧随其后的是完整的干燥和固化在无尘环境中。干膜厚度测量五个不同的点涂在每个面板按标准ASTM D1186(2001年7月)使用一个膜厚测定仪456数字涂层测厚仪18]。干膜厚度数据提出这五个测量值的平均值。

2.3。测量涂层性能

以下属性和维珍和测量titanium-impregnated环氧树脂涂料。

2.3.1。干燥时间测量

在室温下干燥时间以分钟由set-to-touch时间测试方法按照ASTM D1640 / D1640M(2014年12月)标准(19]。涂层应用于试样,指定的时间间隔后,涂层与手指的尖端轻轻触碰。的指尖就立即放置在干净的玻璃块,以检查任何涂层在玻璃表面转移。

2.3.2。电影由铅笔硬度测量测试

铅笔测试程序按照ASTM D3363(2020年9月)标准进行衡量电影由广州Biuged仪器铅笔硬度测试仪(模型SN 505009) [20.]。铅笔的硬度从9 b(柔软)9 h(困难)是用来测试应用涂料的硬度45°角的帮助下一个标准持有人在6毫米的距离。测试是重复与不同的高档铅笔直到涂层上的划痕明显。

2.3.3。由Crosshatch-Tape测试附着力测量

ASTM D3359(2017年2月)方法用于测量粘附[21]。在本测试中,横切是由使用机械刀片剃须刀。之后,胶粘带盒,胶带是逐步被拉在大约60°角。完整的盒子的表面用放大镜观察。

2.3.4。耐化学性测试

耐化学性测试执行根据ASTM D1308(2020年12月)22]。丙酮、蒸馏水、乙醇,乙酸是随机掉在两组涂布优惠券。一套涂满优惠券然后手表玻璃,而第二组一直发现。24小时后在室温下,两组测试优惠券进行任何污点或补丁,可能导致腐蚀或任何损坏涂层表面。

2.3.5。耐热性测试

为此,两套涂层测试优惠券被放置在烤箱在180°C。涂布优惠券的一组从烤箱后24小时内删除,并立即陷入一个容器的蒸馏水一小时。第二组测试优惠券被48小时后,允许在室温下冷却。根据ASTM D2485(2018年3月),两组测试优惠券进行任何失败的涂料起泡,生锈,开裂,失去附着力23]。

2.3.6。涂层性能评估

两种不同的方法,即,natural exposure testing and salt spray testing, were executed for the performance evaluation of these as-prepared coatings. First, each dried and cured coated coupon was scribed with an X, reaching the mild steel base, to test resistance against film corrosion. The backside and edges of each specimen panel were secured by dipping in molten wax, which has provided a thick protective layer to prevent premature coating failure. One set of the scribed coated test coupons was kept unexposed for control experiments.

2.3.7。自然暴露试验

自然暴露测试是根据标准执行ISO 8565(2011年7月)24在两个测试站,即。,the National Institute of Oceanography (NIO, latitude 24.48 and longitude 66.59) and the Karachi Port Trust (KPT, latitude 24.81 and longitude 66.97) located along the southeastern coastal area of the China–Pakistan Economic Corridor in Karachi, Pakistan. The corrosivity of the selected atmospheric corrosion test stations was determined as per ISO 9223-9225 (Feb 2012) [25,26]。涂层测试优惠券被安装到一个木制暴露架使用陶瓷分隔符和钢铁坚果在45°角面朝大海。涂布测试优惠券的照片记录之前和之后接触研究的变化。值得注意的变化发生在刻地区。

2.3.8。盐雾测试

盐雾测试执行符合ASTM B117(2019年11月)方法(27]。盐雾室被用来提供一个高湿度(95 - 98%)环境和连续盐雾(5 wt %氯化钠)在35°C to7.2 pH值的范围从6.5。涂层测试优惠券在30°平行放置在塑料架通过室雾流的主要方向。

2.3.9。涂料的性能评估

视觉检查涂层的退化模式刻地区执行符合指南推荐的ISO 4628 -第1部分(2016年1月)28]。定期评价起泡涂板,生锈,开裂,根据ISO 4628 - 2部分,3和4(2016年1月)29日- - - - - -31日]。丝状腐蚀的程度是评估完成后恶化的涂料根据标准ISO 4628 -第10部分(2016年1月)32]。

2.3.10。光泽测量

光泽的涂层测试优惠券都是测量值的光泽度计(Horiba ig - 330)的预处理和曝光后国家的自然环境和盐雾室根据标准ISO 2813(2014年10月)33]。样本清洗之前光泽60°角进行测量。总共有四个测量每个检查了每个样本。每个样品旋转45°每次测量后在平面上。数据呈现四个测量的平均值。

2.3.11。涂层失效分析通过扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外(FTIR)光谱

在自然暴露测试和盐雾测试,失效分析的涂料是由扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外(FTIR)光谱。相比之下,一个控制(未曝光)涂层也进行了分析。

SEM,小块的 维度从控制和减少暴露测试优惠券与完整的护理,防止损坏或损失的涂层表面。金溅射后,被抓获的SEM显微图用扫描电子显微镜(JEOL 6380 a)。显微镜在15千伏电压和10⁻⁷托真空。

红外光谱被用来研究化学变化的暴露和未曝光的涂料。涂层样品准备在KBr颗粒形式。日本岛津公司8900傅里叶变换红外分光光度计配备Omnic软件,以传播模式运行从4000到400厘米⁻¹范围10扫描和4厘米⁻¹分辨率,来获得红外光谱。

3所示。结果与讨论

3.1。处女鉴定和Titanium-Impregnated环氧树脂涂料的性能

一些常用的术语和比较不同属性的维珍和titanium-impregnated环氧树脂涂料应用于低碳钢基体给出表1和2。干膜厚度、%颜料体积浓度(PVC), %的钛金属粉末、干燥时间、铅笔硬度、附着力损失的T₀T₅,T₁₀涂料测量。早些时候的研究表明,干燥包括许多耗时的物理和化学反应,包括聚合、有机溶剂的蒸发和氧化反应的树脂34- - - - - -37]。它是影响变量如光、温度、底物的性质,薄膜的厚度,空气流动34,35]。结果表明,环氧树脂涂料的干燥时间减少了添加金属粉末的顺序 。这些结果与其他研究人员曾报道称,协议的公司不同的金属填料在微纳米尺度降低了涂层的固化时间(35- - - - - -37]。PVC涂料是一个重要的工具,负责光泽和遮盖力。PVC值和环氧树脂涂料和Ti的增加数量增加。

铅笔硬度测试的结果表明,T₅和T₁₀涂料相比,T是困难₀涂层。添加钛金属粉末在不同的百分比增加了电影的硬度相比,T₀涂层。一般来说,聚合物膜的硬度提高钢筋时不同的粒子。因为形成的间期通常是当金属离子扩散到有机矩阵,这导致一个多层系统,增加聚合物膜的韧性和抑制腐蚀剂的扩散37]。本研究同意与其他研究人员的发现报道,改性涂料显示铅笔电阻比普通涂料(35- - - - - -38]。

crosshatch-tape附着力测量结果的测试按ASTM D3359-09表明T %附着力损失₅和T₁₀涂料比T₀涂层。T₁₀涂层具有更高比例的钛金属粉末表现出更好的性能和附着力。这个高依从性可能是由于增加cross-linkages后形成的聚合物网络添加的金属粉末35,39]。文学的一项调查表明,改性可以改善界面粘附在环氧树脂35- - - - - -38]。目前的结果与其他研究人员的发现报道,涂料改性的金属除了展出附着力比未改性涂料(35- - - - - -41]。

表3表明耐化学性测试结果覆盖下的圣母和Ti-impregnated环氧树脂涂料,按ASTM D1308发现条件。视觉检查这些涂料的耐化学性测试后进行。涂料的光泽的性能损失,开裂,恶化的迹象,和去除涂层的表面。耐化学性测试的T₀发现条件下涂层显示颜色与光泽损失略有变化。然而,T₅和T₁₀涂料没有显示任何染色发现条件下24小时后化学接触。甚至任何肿胀或水疱形成表面没有注意到T₅和T₁₀涂料。耐化学性测试(T)₀涂层覆盖条件下记录的外观泡24小时后暴露在化学混合物。失去光泽的肿胀也观察到,改变涂层的颜色。

与此相反,T₅和T₁₀涂料显示较轻的污点涂层表面无肿胀或水泡。因此,T₅和T₁₀涂料有了好的抵抗恶劣的化学环境相比,T₀涂层。此外,本研究同意与其他研究人员的发现报道,金属粉末改性涂料显示良好的抗化学腐蚀比未改性涂料当沉浸在某个特定时期内化学物质(35- - - - - -37]。

表4显示结果的圣母和Ti-impregnated环氧树脂涂料的耐热性测试24小时后的热处理其次是露天暴露和浸渍在按ASTM D2485蒸馏水。的亲水特性环氧导致大气中的水分子的吸收,导致涂层固化后的肿胀(42),有的是缺陷形成固化后作为通道腐蚀剂和水分。无机金属填料和颜料可以形成混相环氧树脂涂层来弥补这些缺陷。这些优良的无机颜料填充空洞和缺陷,给人一种持久的涂层性能通过减少开裂,形成统一的环氧树脂涂层。这些粒子在环氧树脂也作为相互联系的分子,形成交联固化过程中(40- - - - - -43]。当前的工作成果表示更好的耐热性T₅和T₁₀涂料比T₀涂层。本研究同意与一位的工作和他的同事研究titanate-cured环氧树脂的耐热性。他们观察到只有轻微的颜色变化在更高的温度对titanate-based涂层。他们得出的结论是,titanate-based环氧树脂涂层经受住高温由于无机连杆的钛41]。

3.2。绩效评估的原始和自然和刺激海洋条件下Titanium-Impregnated环氧树脂涂料

3.2.1之上。视觉检查

在NIO自然暴露试验,可耐福天津公司已经显示出许多小水泡的形成以及一些生锈的表面的T₀涂层的接触三个月后。大小的水泡和生锈的强度随时间增加。九个月曝光后,引起生锈刻区域周围的涂层系统的恶化。不同大小的水泡也蔓延在整个表面和附近的边缘接触涂层测试优惠券(表5和图1)。

自然暴露试验的T₅涂层在NIO没有显示任何探测生锈或水泡的接触三个月后。然而,光泽减少,小水泡较低程度的生锈观察经过六个月的曝光。水泡的大小的增加与减少可见生锈和光泽指出暴露后9个月虽然破解没有检测到。可耐福天津公司试验站,T₅涂料没有显示任何生锈或水泡的接触三个月后。小水泡较低程度的生锈出现六个月后的风险。9个月的曝光表明减少水泡更高程度的生锈和光泽;然而,裂缝没有注意到(表5和图1)。

自然暴露试验的T₁₀涂层在NIO导致没有检测到生锈或水泡在最初三个月的接触。然而,光泽减少,一些生锈的注意到没有水泡经过六个月的曝光。此外,水泡周围刻地区记录连同光泽减少应用涂料表面没有开裂的九个月后曝光。可耐福天津公司测试站,没有检测到生锈或水泡观察三个月后暴露的T₁₀涂层,而较低程度的生锈是注意到六个月后的接触。此外,分钟水泡和明显的锈迹斑斑的但是没有破解被记录在T₁₀涂层经过九个月的曝光(表5和图1)。

比较T的性能₀T₅,T₁₀NIO涂料后自然暴露试验,可耐福天津公司测试电台透露,涂料暴露在NIO更恶化(大尺寸的水泡和更高程度的生锈)涂料暴露在可耐福天津公司。退化没有开裂的早期迹象被发现在所有的涂层系统暴露在NIO。这可能与NIO的高腐蚀性测试站,报道在以前的工作44,45]。

详细的缺陷在处女和盐雾测试后titanium-impregnated环氧树脂涂料已经列在下表6。大尺寸的水泡和严重生锈的注意到在T₀涂料(表6和图1)。比较结果说明,T₀涂层已经证明弱抗盐雾室相比,T₅和T₁₀涂层系统。

自然暴露和盐雾测试的比较结果显示T的更好的性能₁₀涂层。这可能与钛金属粉末的比例更高的T₁₀涂层。更高比例的钛金属粉末从进入抑制了腐蚀的金属涂层界面和禁止水泡的增长。它可能提高环氧树脂涂层的防腐行为。

水通过聚合物层扩散取决于各种因素如聚合物链的刚度、交联密度、内聚能密度。大气中的水分和氧气可以很容易地融入在涂料固化期间创建的空洞。由于亲水性环氧树脂的性质,这个水分迅速渗透到衬底表面,形成水泡。涂层的金属粉末的存在提供了一个屏障通过填充这些空隙和禁止入口的水分到衬底表面,从而提高涂层的耐蚀性34,40,42]。渗透的盐雾柔性环氧树脂涂层导致涂层的起重和泡形成40]。目前的研究表明,金属钛粉的掺入降低了环氧树脂涂层的灵活性和避免水泡的形成。这些发现在文献中报告的结果是一致的(35- - - - - -40]。

3.2.2。光泽测量

光泽值的原始和titanium-enriched涂料后自然暴露和盐雾测试图进行描述2。在曝露试验之前,光泽是观察T的更高的价值₀涂层。相比之下,修改后的涂料T₅和T₁₀表现出低光泽由于涂层表面粗糙度引起的形状不规则的钛金属颗粒(46]。改性涂料的光泽可能改善通过增加涂层厚度比最大的粒子。因为这个钛金属powder-modified环氧涂层将推荐底漆外套,这是至少30微米以下的大衣,有时甚至更多如果使用一个平面刨床,最后的光泽涂层系统将不会受到影响。

涂层系统,最大减少光泽自然暴露试验后观察NIO其次是可耐福天津公司和盐雾测试,而最大光泽减少发生在T₀涂层。它可以与NIO的高腐蚀性测试站,早些时候报道(44,45]。

由于风化作用发生的形态变化可以研究表面光泽变化。文献表明,epoxy-based涂料的光泽取决于配方,表面光滑,膜的折射率。暴露在阳光下,环氧树脂涂料失去光泽和褪色43- - - - - -46]。杜塔等人得出结论,风化的涂层减少了光泽值由于涂层基体的破坏,导致拆除的cross-linkages有机涂层(单位47]。Malshe和Waghoo光泽降低环氧树脂涂层的退化可能是由于芳香矩阵和二羟基48]。杨和他的同事报道,减少海洋环境造成更高的涂层的光泽和盐雾测试由于阳光和严厉的大气污染物49]。Bano和同事也观察到,在环氧树脂涂层,最大减少光泽自然暴露测试相比,盐雾测试后(43]。当前研究的结果完全同意这些报告结果。

3.3。涂层失效分析

3.3.1。扫描电子显微镜

SEM显微图描述,表面未曝光的T₀T₅,T₁₀涂料甚至和没有缺陷。然而,在NIO自然暴露试验后,表面的T₀涂层严重粗糙,针状纤铁矿产品被注意到。这可能是由于T的完全降解₀涂层系统和底层低碳钢的腐蚀。自然暴露在可耐福天津公司测试,盐雾测试表明,T₀表面受损,不规则(图3)。自然暴露试验的T₅涂层系统NIO表示一个表面粗糙表面裂纹的形成。自然暴露在可耐福天津公司测试,盐雾测试也诱导的剥夺和粗糙表面涂层表面特征(图3)。自然暴露试验的T₁₀涂层在NIO,可耐福天津公司唆使小拆迁涂层表面的特征。对于盐雾测试,T₁₀涂层表面特征似乎并未明显不同于未曝光的样本特性(图3)。

扫描电镜的对比结果表明,T₀T₅,T₁₀涂料在NIO暴露,可耐福天津公司恶化超过涂料由风场进行测试。它也发现,T的性能₁₀涂层比T₅和T₀涂料。良好的相关性SEM研究和光泽测量也观察到。一般来说,降解涂料粘合剂的结果在一个不规则的表面和裂纹的形成。据报道,添加修饰符影响粘结剂的稳定性。这些修饰符形成稳定的氧化层与金属涂层界面和减少腐蚀剂的渗透,从而减少腐蚀过程(43,50,51]。本研究同意了这些发现。

3.3.2。傅里叶变换红外光谱学

未曝光的红外光谱谱T₀涂层显示宽带由于地伸展近3439厘米⁻¹。乐队在2926厘米⁻¹和2858.51厘米⁻¹表示芳香CH拉伸和脂肪族CH拉伸,分别。1647厘米的吸收⁻¹与交联的聚酰胺环氧基。信号在1485厘米⁻¹表明碳碳拉伸的芳香核,而乐队从1500年到1600厘米⁻¹表现出C = C伸展在芳香核。弯曲的CH CH₂和CH₃集团在1463厘米振实⁻¹和1384厘米⁻¹,分别。脂肪族切断拉伸观察到1028厘米⁻¹在873厘米,而信号⁻¹是由于两个相邻的平面外弯曲paradisubstituted芳香氢。乐队在534厘米⁻¹和460厘米⁻¹是由于COC弯曲振动和COC伸缩振动,分别(图4)[42,43,49,51- - - - - -53]。

红外光谱的光谱未曝光的T₅和T₁₀涂料有乐队在3444厘米⁻¹和2924厘米⁻¹由于地伸展和芳香族碳氢键伸展振动,分别。脂肪族碳氢键拉伸观察到2858厘米⁻¹,而C = C拉伸的苯环(芳香)指出,从1500年到1600厘米⁻¹。芳基醚的切断伸展振动在1244厘米⁻¹脂肪族切断伸展在1031和1087厘米¹都被记录下来。C-O-C弯曲振动是注意到从500年到600厘米⁻¹范围(45,49,51,52]。钛金属粉末没有显示任何信号的红外光谱谱由于技术的局限性和信号在远红外线区域的外观(图4)[42,43,54]。

T₀涂层后自然暴露测试NIO与可耐福天津公司测试站和盐雾测试后显示相同的红外区域(数据的变化5- - - - - -7)。这些变化被观察到的是独立于类型的测试。乐队减少脂肪族切断拉伸强度在1028 - 1035厘米⁻¹地区被发现。切断信号强度下降的伸缩振动的芳基醚近1250厘米⁻¹观察盐雾测试和自然接触测试后可耐福天津公司测试站,同时NIO测试站,这吸收完全消失了。减少带芳香核有C = C拉伸强度在该地区的1500 - 1600厘米⁻¹也观察到,而新的信号出现在1620 - 1800厘米吗⁻¹地区(42,43,52,53]。

红外光谱谱(T)₅和T₁₀NIO涂料后自然暴露试验,可耐福天津公司测试站和后盐雾测试数据中所示5- - - - - -7。Ti-O拉伸和Ti-O-Ti债券振实约为450厘米⁻¹和2370厘米⁻¹,分别。这些吸光度信号的强度增加的添加金属粉末之间的债券由于形成钛金属粉和环氧树脂。这些观察与王的报道结果一致et al .,阿拉姆et al .,李和张(39,55,56]。这些描述了提高环氧树脂的化学计量的差异会增加透光率。同时,Ti-O被注意到的振动在低波数地区从550年到638厘米⁻¹在固化过程中,形成的环氧树脂涂层39]。信号变得钝,强度降低了脂肪族切断伸缩振动在1244厘米⁻¹和C = C伸展在该地区1500至1600厘米⁻¹。这可能是由于环氧树脂的质量损失和断链(43,53]。新吸光度信号在该地区1620至1740厘米⁻¹表示存在的C = O从酰胺和酮的氧化产品。宽带3400厘米⁻¹区域显示的伸缩振动哦组与Ti (Ti-OH)。

比较结果显示,T₀涂层遭受最大的退化。相比之下,钛金属粉末的加入提高了效率和性能的涂料在自然以及加速环境。更高的涂层退化观察在自然暴露由于紫外线的恶劣影响和各种环境污染物(43]。除了显示相似的红外区域的变化,比较的结果也表明,所有涂料的最大恶化后观察自然暴露在海洋测试站相比,盐雾测试。这些发现与之前的一致文献[42,43,50,52,53]。据报道,带强度的降低,链剪,由于风化和损失的交联发生环氧树脂涂层的自然环境(54- - - - - -57]。Bellenger和一直对已报告的形成酮羰基产品的乐队在1728厘米⁻¹,而帕特森报道aldehyde-based产品(58,59]。这两个反应表示水分子形成的羟基的脱水反应。

4所示。结论

在这项研究中,钛,一个奇异的金属粉末,成立于两个不同比例的耐腐蚀环氧树脂添加剂条件良好的耐腐蚀性能在职中巴经济走廊的东南沿海地区。合成titanium-enriched涂料具有优良性能,包括电影由铅笔硬度测试,附着力测量crosshatch-tape测试,化学和耐热性,光泽度一致性和模范性能在自然暴露和盐雾测试。此外,这项工作也揭示了一个比较退化过程的圣母和titanium-impregnated环氧树脂涂层采用扫描电镜和红外光谱技术。由于良好的属性和性能结果,这些titanium-enriched环氧树脂涂料可能会发现应用程序对大气腐蚀高度腐蚀性海洋地点位于全球航运业。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现是包含在这篇文章。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

非常感谢将m . Akram日野Pak汽车有限的宝贵支持。作者承认Munawwar博士萨利姆,总经理海洋学研究所和Fayyaz Rasool,海洋污染控制部门可耐福天津公司经理。多谢将俄梅珥Itrat和Khurram沙赫扎德从日本涂料有限公司巴基斯坦。

引用

1. s . c . Tjong和h·陈,“纳米晶体材料和涂料,”纳米晶体材料和涂料,45卷,不。1 - 2、1 - 88、2004页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
2. c .太阳,j .戴h . Zhang f . Zhang和n张“球形二氧化钛的制备和表征及其影响丙烯酸树脂自洁和防腐性能,”有机涂料的进展卷。128年,21-31,2019页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
3. m . Yeganeh m . Omidi, t . Rabizadeh“环氧树脂复合涂层的防腐行为包含钼酸-加载介孔二氧化硅,”有机涂料的进展卷。126年,18-27,2019页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
4. w·Brostow m·杜塔,p . Rusek“改性环氧树脂涂料在低碳钢:摩擦学和表面能,”欧洲聚合物杂志》,46卷,不。11日,第2189 - 2181页,2010年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
5. l . Shuan耐腐蚀性能和摩擦学性能的环氧树脂涂层钢筋的说法石墨烯,碳纳米结构的进步Intech,的哲理开放,2016年。
6. l . Mardare和l . Benea”开发防腐聚合物纳米复合材料涂层的腐蚀保护海洋环境,”IOP系列:会议材料。科学和工程,第209卷,第012056页,2017年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
7. 吉姆,f . Haupert k .弗里德里希·m·张,和m . z .荣”影响和耐磨性的聚合物纳米复合材料在低填充内容,“高分子材料工程与科学,42卷,不。9日,第1927 - 1919页,2002年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
8. m . Muszynska h . Wycislik, m . Siekierski”复合聚合物电解质基于聚(环氧乙烷)矩阵和金属铝填料,”固态离子,卷147,不。3 - 4、281 - 287年,2002页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
9. y . p . Mamunya诉诉达维登科,p . Pissis和e·v·列别捷夫“电气和热导率的聚合物填充金属粉末,“欧洲聚合物杂志》,38卷,不。9日,第1897 - 1887页,2002年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
10. s . j . y . w . s . w . Kim尹,李et al .,“电磁屏蔽性能软磁powder-polymer复合膜的应用在无线电频率范围内,抑制噪声”磁学和磁性材料》杂志上,卷316,不。2、472 - 474年,2007页。视图:谷歌学术搜索
11. x Shi, t·a·阮z锁,y . Liu和r . Avci”效应的纳米粒子在环氧树脂涂层的防腐和力学性能,”表面涂层技术,卷204,不。3、237 - 245年,2009页。视图:谷歌学术搜索
12. r . n . Jagtap p·p·帕蒂尔,s . z哈桑“氧化锌在打击腐蚀的影响在富锌底漆,”有机涂料的进展卷,63年,第394 - 389页,2008年。视图:谷歌学术搜索
13. n . Kouloumbi通用Tsangaris, s . Kyvelidis金属填充复合材料对海洋腐蚀防护涂料坎贝尔,s . a:坎贝尔,f·c·沃尔什。,Development in marine environment, Woodhead Publishing, 1998.
14. 钛生锈吗?如果是这样,为什么?https://www.quora.com/Does-titanium-rust-If-so-why。
15. c·h·r . v . s . Nagesh c . h . s . Rao n . b . Ballal p . k . Rao,“海绵钛形成机制的Kroll降低反应堆,”冶金和材料交易B,35卷,第74 - 65页,2004年。视图:谷歌学术搜索
16. 李y, y邵,y Du, f . Wang”增强环氧树脂涂料的保护基团,nano-titanium粒子,“腐蚀,卷62,不。6,480 - 490年,2006页。视图:谷歌学术搜索
17. 协会的,SSPC-SP1:溶剂清洗的方法去除所有可见的油、油脂、土壤、绘画和切割的化合物,和其它可溶性污染物防护涂料协会,美国宾夕法尼亚州匹兹堡市,2015年。
18. ASTM,ASTM D1186:标准测试方法的无损测量干膜厚度的非磁性涂层应用于铁基(2006年退出)、ASTM国际,西肯肖霍肯的PA, 2001年。
19. ASTM-D1640 / D1640M,标准测试方法干燥、固化或有机涂料的成膜、ASTM国际,西肯肖霍肯的PA, 2014年。
20. ASTM,ASTM D3363,电影由铅笔硬度试验的标准试验方法、ASTM国际,西肯肖霍肯的PA, 2020年。
21. ASTM D3359,评级的标准测试方法粘附胶带测试、ASTM国际,西肯肖霍肯的PA, 2017年。
22. ASTM D1308,标准测试方法家用化学品对明确和色素的影响涂层系统、ASTM国际,西肯肖霍肯的PA, 2020年。
23. ASTM D2485,标准测试方法评价涂层高温服务、ASTM国际,西肯肖霍肯的PA, 2018年。
24. ISO 8565,金属和合金:大气腐蚀testing-general需求ISO,瑞士日内瓦,2011年。
25. ISO 9223,金属和合金的腐蚀:腐蚀性大气的分类,确定和评估ISO,瑞士日内瓦,2012年。
26. ISO 9225,金属和合金的腐蚀:腐蚀性的atmospheres-measurement影响大气腐蚀性的环境参数ISO,瑞士日内瓦,2012年。
27. ASTM B117,标准实践操作盐雾(雾)装置、ASTM、西肯肖霍肯的PA, 1997年。
28. ISO 4628 - 1”,描绘和varnishes-evaluation coatings-designation退化的数量和大小的缺陷,以及统一外观的变化,强度”第1部分:一般介绍和指定系统岑,布鲁塞尔,2016。视图:谷歌学术搜索
29. ISO 4628 - 2”,描绘和varnishes-evaluation coatings-designation退化的数量和大小的缺陷,以及统一外观的变化,强度”第2部分:评估程度的水泡岑,布鲁塞尔,2016。视图:谷歌学术搜索
30. ISO 4628 - 3”,油漆和清漆coatings-designation退化评价的数量和大小的缺陷,以及统一外观的变化,强度”第3部分:评估程度的生锈岑,布鲁塞尔,2016。视图:谷歌学术搜索
31. ISO 4628 - 4”,描绘和varnishes-evaluation coatings-designation退化的数量和大小的缺陷,以及统一的外观变化,强度”第4部分:评估程度的开裂岑,布鲁塞尔,2016。视图:谷歌学术搜索
32. ISO 4628 - 10”,油漆和varnishes-evaluation降解涂料指定数量和大小的缺陷,以及统一外观的变化,强度”第10部分:丝状腐蚀程度的评估岑,布鲁塞尔,2016。视图:谷歌学术搜索
33. ISO 2813”,颜料和varnishes-determination光泽值在20度,”60度到85度岑,布鲁塞尔,2014。视图:谷歌学术搜索
34. 美国Devasahayam”,对改善湿粘附在金属氧化物聚合物涂层系统中,“应用聚合物科学杂志》上卷,99年,第3327 - 3318页,2006年。视图:谷歌学术搜索
35. a . Cerit m·e·马蒂Soydal,超常介质,和g . Ahmetli”修改与各种环氧化合物对机械的影响,热,和涂层性能的环氧树脂,”国际高分子科学杂志》上7卷13页,2016。视图:谷歌学术搜索
36. s . Palraj m .一、k . Maruthan和g . Rajagopal”腐蚀和耐磨环氧复合涂料,纳米二氧化矽的行为”有机涂料的进展卷,81年,第139 - 132页,2015年。视图:谷歌学术搜索
37. a . Chaudhari诉乡村度假别墅,拉其普特人,p . Mahulikar和r . Kulkarni“环保型聚氨酯涂料的发展基于印楝油polyetheramide,”工业作物和产品,50卷,第556 - 550页,2013年。视图:谷歌学术搜索
38. w·凯,l . Jiarun x魏晨,y Liangmin, h . Baorong和l . Min”增强inter-phase在环氧树脂涂层附着力和防腐性能通过丙烯酸树脂改性,”电化学科学的国际期刊11卷,第8926 - 8914页,2016年。视图:谷歌学术搜索
39. 张x z和y . j .李”的影响纳米级钛粉在环氧树脂涂料的防腐性能在钢铁、”Kemija u Industriji卷,63年,第322 - 317页,2014年。视图:谷歌学术搜索
40. s . Devasahayam”效应的水分进入粘附能源在金属氧化物聚合物系统中,“应用聚合物科学杂志》上卷,99年,第2061 - 2052页,2006年。视图:谷歌学术搜索
41. m .一位k . Maruthan s Palraj, g . Venkatachari”耐热epoxy-titanate涂料制备和表征”,有机涂层的进展卷,67年,第347 - 339页,2010年。视图:谷歌学术搜索
42. j·c·m·g·冈萨雷斯Cabanelas, j . Baselga”的应用红外光谱在环氧resins-identification、监控固化过程,分离和水吸收阶段,在红外光谱中,“红外光谱学——材料科学、工程和技术IntechOpen有限,伦敦,英国,261 - 284年,2012页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
43. h . Bano a·马哈茂德和s . a .伤势严重,“大气耐腐蚀环氧双涂层用锌电镀钢暴露在海洋、工业和城市网站在巴基斯坦,“巴基斯坦的化学学会杂志》上39卷,第571 - 560页,2017年。视图:谷歌学术搜索
44. 贾米尔,h . Bano j·g . Castano和a·马哈茂德”附近的大气腐蚀特性,阿拉伯海的沿海地区,”材料和腐蚀卷,69年,第960 - 898页,2017年。视图:谷歌学术搜索
45. 贾米尔,h . Bano j·g . Castano a·马哈茂德和f .征服者,“大气腐蚀的模式用锌电镀低碳钢在东南部沿海地区CPEC,”材料和腐蚀卷,69年,第1878 - 1870页,2018年。视图:谷歌学术搜索
46. d .广场a . f . Baldissera s . r . Kunst et al .,”影响的蒙脱土在环氧粉末涂料应用于碳钢、”材料研究,18卷,不。5,897 - 903年,2015页。视图:谷歌学术搜索
47. 美国杜塔:Karak, t . Jana”评价Mesua ferrea l .籽油改性聚氨酯油漆,”有机涂层的进展,卷65,不。1,第135 - 131页,2009。视图:谷歌学术搜索
48. v . c . Malshe和g . Waghoo“风化研究环氧树脂油漆,”有机涂层的进展,51卷,不。4、267 - 272年,2004页。视图:谷歌学术搜索
49. x f·杨,t·刘,j . Li s Qiub h .赵,”富锌环氧树脂涂层的防腐行为包含磺化聚苯胺在3.5%氯化钠溶液,”皇家化学学会的进步,8卷,第13247 - 13237页,2018年。视图:谷歌学术搜索
50. m . Morcillo r·巴拉哈斯s Feliu, j . Bastidas”SEM研究富锌涂料的阴极保护,”材料科学杂志25卷,第2446 - 2441页,1990年。视图:谷歌学术搜索
51. m·r·Bagherzadeh t . Mousavinejad e . Akbarinezhad和m .艾哈迈迪”高度防护性能的水性环氧树脂涂料含有self-doped nanopolyaniline下超临界合成有限公司₂条件。”有机涂层的进展,卷77,不。11日,第1984 - 1977页,2014年。视图:谷歌学术搜索
52. d·g·韦尔登油漆和涂料的失效分析约翰•威利& Sons 2009。
53. h . Bano马哈茂德,汗,和s . a .伤势严重,“协同缓蚀评价煤焦油环氧双涂层系统的光谱和显微技术,”阿拉伯科学与工程》杂志上39卷,第6791 - 6783页,2014年。视图:谷歌学术搜索
54. f . x佩兰,m . Irigoyen e·阿拉贡和j·韦尔“加速老化测试的评估三个油漆系统:他们的老化行为的比较研究,“聚合物降解和稳定,卷72,不。1,第124 - 115页,2001。视图:谷歌学术搜索
55. b . Wang Wei, y王et al .,“铣效果时间nano-titanium聚合物的微观结构和性能通过高能球磨,”应用表面科学卷,434年,第1256 - 1248页,2018年。视图:谷歌学术搜索
56. m·a·阿拉姆·e·m·谢里夫,s m . Al-Zahrani“机械性能和腐蚀行为不同的双酚a环氧树脂涂料捏造bydiglycidyl醚和aradur - 3282固化剂,”电化学科学的国际期刊,8卷,第8400 - 8388页,2013年。视图:谷歌学术搜索
57. p . Vijayan h . El-Gawady y穆罕默德,m . Al-Maadeed”长期稳定性的比较研究自我修复环氧树脂涂层与不同的无机纳米管愈合剂水库、”表达聚合物字母,11卷,不。11日,第872 - 863页,2017年。视图:谷歌学术搜索
58. 诉Bellenger和j .一直在环氧胺氧化骨架破坏网络”应用聚合物科学杂志》上,30卷,不。1,第374 - 363页,1985。视图:谷歌学术搜索
59. j·帕特森,”机制的热降解芳香胺固化环氧丙基ethertype环氧树脂、”应用聚合物科学杂志》上,19卷,不。6,1539 - 1547年,1975页。视图:谷歌学术搜索

版权

版权©2021 Ishrat贾米尔等。这是一个开放的分布式下文章知识共享归属许可,它允许无限制的使用、分配和复制在任何媒介,提供最初的工作是正确引用。