منصة الرسائل والاطاريح: طلاء ذات أساس ايبوكسي متعدد الوظائف للتطبيقات الصناعية

الخلاصة

إن تآكل خطوط أنابيب نقل النفط والغاز له آثار كبيرة على الاقتصاد وسلامة الإنسان والبيئة. وتعتبر طبقة طلاء الإيبوكسي من أنجح الطرق لمنع تآكل هذه الأنابيب. يتم تصنيف هذه الطلاءات على أنها مجرد حاجز واقي لأنها غير قادرة على إصلاح نفسها ولا يمكنها توفير الحماية الفعالة للركيزة المعدنية عند تلف هذه الطلاءات. بشكل منفصل، تم تحضير طبقتي طلاء مختلفتين ذات اساس إيبوكسي: طبقة الطلاء الأولى تسمى الطبقة: EP+(SiO2/IM)، والتي تتكون من جسيمات السيليكا النانوية (SiO2) المحملة بالإيميدازول (IM) والمشتتة داخل ارضية الإيبوكسي بنسب اضافة مختلفة: 1، 2، 3 و4 % وزناً. طبقة الطلاء الثانية تسمى الطبقة: (EP+SS) والتي تتكون من ثاني كبريتيد 2-هيدروكسي إيثيل مضافاً ضمن ارضية إيبوكسي بنسب مختلفة من المحتوى: 0.5، 1.5، 2.5 و3.5% وزناً. تم إجراء وتحليل بيانات طرق التوصيف والخصائص الميكانيكية وخصائص التآكل والالتصاق واختبارات مقاومة التآكل لكل طبقة محضرة. أخيرًا، تم تطوير طبقة طلاء إيبوكسي هجينة متعددة الوظائف من خلال اختيار التركيبة المثالية لطبقتي الإيبوكسي المسماة EP+(SiO2/IM) وEP+SS . بالنسبة للطبقة الأولى: EP+(SiO2/IM)، وجد أن طلاءات الإيبوكسي النانوية المركبة التي تحتوي على نسب اضافة مختلفة من جسيمات السيليكا النانوية المحملة بالإيميدازول (SiO2/IM) حققت تحسنًا كبيرًا في الخواص الميكانيكية, خواص الالتصاق والمقاومة الممتازة للتآكل مع زيادة في الميل للنفورمن الماء مقارنة بطبقة طلاء الايبوكسي النقي. علاوة على ذلك، حقق مركب الإيبوكسي النانوي الذي يحتوي على 2% وزناً من SiO2/IM خصائص طبقة جيدة وحماية أفضل من التآكل مع تحسن كبير في: قوة الالتصاق بحوالي 103%، متانة الكسر بنسبة 8%، مقاومة الصدمة بنسبة 30%، ومقاومة التآكل بنسبة 62%. تم استخدام جسيمات السيليكا النانوية كطور تقوية وحامل لمثبط التآكل الأخضر، وهو الإيميدازول. تم تحميل إيميدازول على جسيمات السيليكا النانوية المسامية لتعزيز الحماية من التآكل لطلاء الإيبوكسي والتحكم في معدل إطلاق مثبط التآكل. بالنسبة للطبقة الثانية: (EP+SS)، تم إنتاج طبقة طلاء إيبوكسي لاصقة قوية ذاتية الإصلاح تتميز بمقاومة جيدة للبلى ومقاومة ممتازة للتآكل. لقد وجد أنه مع زيادة محتوى ثاني كبريتيد الإيثانول (SS) بنسبة تصل إلى 3.5% وزناً، يحدث تراجع في قيم درجة حرارة التحول الزجاجي ومقاومة الشد والصلابة بحوالي 20.5% و26% و45% على التوالي. ومن ناحية أخرى، تحسن كبير في قيم مقاومة الصدمة ومتانة الكسر (KIC) بنحو 91% و75% على التوالي، كما تحسنت مقاومة البلى بشكل واضح بحدود 76%. يُظهر طلاء الإيبوكسي الذي يحتوي على ثاني كبريتيد الإيثانول قوة التصاق فائقة مقارنة بطبقة الإيبوكسي النقي وقدرة على الشفاء الذاتي عند درجة حرارة معتدلة لمدة 10 دقائق. تتكون طبقة الطلاء الهجين من 2% بالوزن SiO2/IM و3.5% بالوزن من ثاني كبريتيد الإيثانول، وتتميز بمتانة أعلى (∼ 54%)، وقوة التصاق (∼ 76%) وأداء حماية من التآكل ممتاز(96%) مقارنةً بالإيبوكسي النقي.