h. eivaz mohammadloo
-
تهیه پوشش های یورتانی عاری از ایزوسیانات بر پایه روغن های گیاهی و بررسی خواص مکانیکی و ضدخوردگی آنها
در این پژوهش به پخت رزین یورتانی عاری از ایزوسیانات بر پایه روغن بزرک و اثر افزایش درصد کربناتدار نمودن رزین بر روی خواص پوشش پرداخته شده است. بر این اساس ابتدا پیوندهای دوگانه موجود در روغن بزرک به حلقههای اپوکسی تبدیل و سپس از طریق واکنش کربناتدار کردن با درصدهای مختلف تبدیل (50%، 75% و 100%) به حلقههای کربناتی تبدیل شد. در ادامه و از طریق واکنش با سختکنندههای آمینی، حلقهها کربناتی تشکیل شده شکسته شده و پیوند یورتانی تشکیل گردید. نتایج آزمونهای طیف سنجی تبدیل فوریه زیر قرمز (FTIR) نشان داد که در مرحله اپوکسیدار کردن، پیک جذبی در ناحیه cm-1 1689، مربوط به پیوندهای دوگانه کربناتی در روغن بزرک بود کوچکتر، و پیک cm-1823 که مربوط به حلقههای اپوکسی است، تشکیل گردید. سپس در مرحله دوم، کوچک شدن پیک cm-1823 و پدید آمدن پیک cm-11800 بیانگر نشکیل حلقه کربناتی به جای عوامل اپوکسی است. از آزمونهای گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC) جهت بررسی شرایط پخت استفاده گردید. پس از آن، دما و زمان بهینه پخت مشخص (زمان مناسب جهت پخت مدت 2 ساعت جهت پیش حرارت در دمای °C 100 و سپس مدت 2 ساعت جهت تکمیل فرایند پخت در دمای °C 180 میباشد) و در نهایت خواص فیزیکی، مکانیکی و ضدخوردگی این سه آمیزه از طریق آزمونهای Pull-off، Cross-cut، سختی، ضربه، خمش و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) مقایسه گردید. نتایج بهدست آمده از آزمونهای هویت شناسی تاییدی بر اپوکسیدار شدن و سپس کربناتدار شدن روغن بزرک بود. همچنین آزمونهای خواص پوشش گویای بهبود چسبندگی، سختی و کاهش انعطافپذیری با افزایش درصد کربناتدار شدن و افزایش خواص ضدخوردگی و سپس کاهش خواص ضدخوردگی با افزایش درصد کربنات-دار شدن بود. بعد از دو هفته غوطه وری در محیط خورنده نمونه ی 75 درصد کربنات دار شده مقاومتی برابر با 106×38/5 اهم. سانتی متر مربع نشان دادو این مقاومت برای نمونه پوشش پلی یورتان پایه حلالی برابر با 107×03/1 اهم. سانتی متر مربع اندازه گیری شد. در نتیجه رزینهای یورتانی بدست آمده از روغنگیاهی بزرک با 75% کربناتدار شدن، خواص بهینه را به عنوان یک پوشش نشان داد.
کلید واژگان: رزین یورتانی، روغن گیاهی، زیست سازگار، خواص ضدخوردگی، خواص فیزیکی و مکانیکیIn this study, synthesize of the non-isocyanate-based polyhydroxy urethane from linseed oil and the effect of increasing the carbonation conversion percentage on the resulted polyurethane coating properties were studied. For this purpose, double bonds of the linseed oil were converted to the epoxy rings at the first step, and then these epoxy rings were turned into the carbonate rings with carbonation reaction with different percentages (45%, 75% and 100%), which will break these rings and form urethane bond by reacting with amine hardeners. The Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) was used to characterize the samples )In the epoxidation step, the 1689 cm-1 peak, which corresponds to the carbonate double bonds in linseed oil, became smaller, and the 823 cm-1 peak, which corresponds to the epoxy rings, formed, and then in the second stage, 823 cm-1 become smaller and the formation of the peak of 1800 cm-1 represent the carbonate ring formed instead of epoxy rings). Differential scanning calorimetry (DSC) was used to assesses the curing conditions. After that, the optimal curing temperature and time were determined (suitable time for curing is 2 hours for preheating at 100°C and then 2 hours to complete the cure process at 180°C), and finally, the physical, mechanical and anti-corrosion properties of samples were compared through Pull-off, Crosscut, hardness, impact, bending and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) tests. The results of the characterization tests confirmed the epoxidation of linseed oil and carbonation of the epoxidized linseed oil. Also, coating properties showed improvement of adhesion and hardness and reduction of flexibility by increasing the carbonation conversion and increasing of the anti-corrosion properties first and then decreasing it by increasing the percentage of carbonation. After 2 weeks immersion in corrosive electrolyte, sample with 75% of carbonation revealed anti-corrosion resistance equal to 5.38×106 ohm.cm2 while solvent-base polyurethane indicated 1.03×107 ohm.cm2 . Finally, polyurethane resine synthesized from 75% carbonated linseed oil represents the optimum properties for coating application.
Keywords: Urethane resin, vegetable oil, biocompatible, anti-corrosion properties, physical andmechanical properties -
رزین پلیاستر حلالی و پایهآبی به شکل سامانههای کورهای در لایهی آستری رنگهای اتومبیلی مصارف فراوانی دارند. در پژوهش حاضر یک رزین پلی استر پایه آبی قابل پخت با ملامین سنتز شد که در دمای 120 درجه سلسیوس و زمان حدود سی دقیقه قابلیت پخت داشت. محصول سنتز شده یک رزین تقلیل پذیر با آب میباشد که مراحل سنتز و خنثی سازی و رقیق سازی آن با آب طی شد و در نهایت یک پراکنه پایه آبی شیری رنگ به دست آمد. وجود پیکهای شاخص مربوط به پلی استر در آزمون FTIR به همراه نتایج آزمون DSC گواهی بر تایید کنترل شدهی سنتز پلیاستر اولیه بود. برای بررسی خواص کاربردی، رزین سنتز شده در یک سامانهی پوششی در کنار یک رزین تجاری مورد ارزیابی قرار گرفت. برای بررسی چسبندگی از آزمون Pull-Off استفاده بعمل آمد. استحکام چسبندگی آن در سامانهی پوششی برابر با 05/2 مگاپاسکال در مقایسه با نمونهی تجاری (51/2 مگاپاسکال) حاصل شد. تصاویر دیجیتالی گرفته شده از سطح نمونهها در آزمون مه نمکی نشان داد که رزین سنتز شده بعد از یک ماه قرارگیری در محیط خورنده مقاومت در برابر خوردگی قابل مقایسهای نسبت به رزین تجاری دارد. آزمون طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد که رزین سنتز شده در سامانهی پوششی بعد از 15 هفته غوطهوری در محیط الکترولیت 5/3 درصد وزنی سدیم کلراید، دارای مقاومت امپدانس در فرکانس پایین 109×05/4 اهم سانتی متر مربع بود که نسبت به نمونهی تجاری (106×75/2 اهم سانتی متر مربع) مقاومت بالاتری نشان داد.
کلید واژگان: رزین پلی استر، تقلیل پذیر در آب، FTIR، DSC، خوردگی، امپدانس، پلاریزاسیون، چسبندگیSolvent and water-based polyester resins are used in many different applications; one of them is the automotive paints' primary layers. In this research, a water-reducible polyester resin curable with melamine was synthesized (PS1). This resin was cured for 30 minutes with a temperature of 120 ̊C. The final product is a water-reducible resin, which was synthesized, neutralized and diluted with water, and consequently, a milky white water-based dispersion was obtained. The indicating peaks of the Fourier Transform Infrared (FTIR) test alongside the results of the Differential Scanning Calorimetry (DSC) test were proof to confirm the control over the polyester resin synthesis. To evaluate the anti-corrosion and adhesion properties, the synthesized resin in a full-coating system was compared with a commercial resin. The pull-off test was used to check the adhesion strengths. PS1 (polyester resin) coating system revealed an adhesion strength value of 2.05 MPa compared to 2.51 MPa for RW100. Digital images taken from the samples' surface in the salt spray test showed that after one month in a corrosive environment, synthesized resin has better anti-corrosion resistance than commercial sample. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) test indicated that after 15 weeks of immersion in the 3.5% sodium chloride electrolyte solution, the synthesized resin system indicated an impedance resistance at low frequency of 4.05 ×109 ohm.cm2, which is more than the Daotan VTW 1225 (2.75 ×106 ohm.cm2).
Keywords: Unsaturated polyester resin, Water reducible resin, FTIR, Corrosion, Adhesion -
معمولا در همه کاربردهایی که پوشش آلی بر روی سطح فلز اعمال میشود، سطح نیازمند آمادهسازیهای فیزیکی و شیمیایی به منظور افزایش چسبندگی و مقاومت در برابر خوردگی سیستم است. کنترل زبری و شیمی سطح فلز اصلاح شده بهوسیله پوشش تبدیلی از عوامل موثر در چسبندگی به پوششهای آلی میباشند. در این پروژه رفتار مقاومت به خوردگی و چسبندگی پوششهای اپوکسی در حضور و عدم حضور رنگدانه ضد خوردگی پرک شیشه بر روی سطح آماده سازی شده از طریق اعمال پوشش تبدیلی زیرکونیوم و سطح سندبلاست شده مورد بررسی قرار داده می شود. نقاط بهینه پوشش تبدیلی، زمان غوطه وری 90 ثانیه، pH=4 و غلظت 01/0 مولار از هگزافلوروزیرکونیک اسید است که بهترین شرایط مقاومت به خوردگی را دارد. در گام بعد تاثیر نوع آماده سازی سطح شامل پوشش تبدیلی بر پایه زیرکونیوم بر رفتار مقاومت به خوردگی پوشش و ریخت شناسی سطح با استفاده از آزمونهای الکتروشیمیایی و تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی مورد بررسی قرار گرفت که مشخص شد نمونههای آماده سازی شده با پوشش تبدیلی با تغییر در ناهمواریهای سطح در مقیاس نانومتری و تغییر شیمی سطح، میزان مقاومت به خوردگی و چسبندگی بالاتری را از خود نشان می دهد. در گام آخر پوشش اپوکسی/پرک شیشه با 10 درصد از پرک شیشه بر روی سطح آماده سازی شده از طریق پوشش تبدیلی اعمال شد و مشخص گردید که اضافه کردن رنگدانه ضد خوردگی پرک شیشه باعث افزایش میزان مقاومت به خوردگی پوشش حاصل میگردد که نتایج آزمون مه نمکی تصدیقی بر این امر میباشد.
کلید واژگان: خوردگی، پوشش تبدیلی، اپوکسی، پرک شیشه، استیل 37Usually, in all applications where an organic coating is applied on the surface, physical and chemical surface preparations need to enhance adhesion and anti-corrosion resistance of the system. Control of surface roughness and chemistry of modified metal by conversion coatings are effective factors in the adhesion properties of organic coatings. In this project, the behavior of anti-corrosion resistance and adhesion of epoxy coatings in the presence and absence of anti-corrosion glass flakes pigments on the surface of steel prepared by applying the zirconium conversion coating and sandblast method were examined. Conversion coating was formed on the surface in the optimum condition of practical parameters. In the next step, the effect of the type of surface preparation on the anti-corrosion resistance and morphology behavior of the coating was investigated using electrochemical tests and atomic force microscope images. It was found that the samples prepared with conversion coating indicated the best anti-corrosion resistance and adhesion strength as a result of the change in the roughness and changing the surface chemistry. Finally, epoxy/glass flake coating with 10% of glass flake was applied on the prepared surface through conversion coating and it was found that adding glass flakes increase the anti-corrosion resistance of the coating and these results confirmed by the salt spray test.
Keywords: Corrosion, Zr-based conversion coating, epoxy, glass flakes, mild steel -
پوششهای تبدیلی یکی از روشهای موثر جهت بهبود چسبندگی پوششهای آلی به سطح فلزات و در نهایت افزایش مقاومت در برابر خوردگی کل سیستم میباشند. در پژوهش حاضر، یک پوشش تبدیلی چند کاتیونی تشکیلشده از منابعی مانند هگزافلویوروتیتانیک اسید، سدیم مولیبدات، فیتیک اسید و نیکل سولفات مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده از آزمونهای طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون نشان داد که در حضور سدیم مولیبدات پوشش تبدیلی تشکیلشده مقاومت پلاریزاسیون بالایی ندارد و دلیل این امر توسط آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد و تصاویر نشان دادند که در حضور سدیم مولیبدات میکروترکهای زیادی بر روی سطح نمایان هستند. بعد از بهینهسازی پوشش تبدیلی چند کاتیونی، پوشش اپوکسی بر روی سطح فولاد بدون آمادهسازی و فولاد آمادهسازی شده با پوشش تبدیلی چند کاتیونی اعمال شد. نتایج آزمون چسبندگی و مه نمکی نشان دادند که پوشش تبدیلی چند کاتیونی باعث افزایش چسبندگی اپوکسی به سطح فولاد و در نتیجه افزایش مقاومت در برابر خوردگی کل سیستم شده است.
کلید واژگان: پوشش تبدیلی، چسبندگی، خوردگی، امپدانس، پلاریزاسیون، FE-SEMConversion Coatings are one of the effective ways for improving adhesion of organic coatings to metallic substrates and consequently increasing anti-corrosion performance of a fully coated system. In the current research, multi-cationic conversion coating formed from sources such as hexafluorotitanic acid, sodium molybdate, phytic acid and nickel sulphate was studied and investigated. Results obtained from electrochemical impedance spectroscopy and polarization revealed that conversion coating which formed in the presence of sodium molybdate has not appropriate polarization resistance and the reason for this weak performance investigated by field emission scanning electron microscope. Obtained results showed that in the presence of sodium molybdate, there were abundant micro-cracks on the surface of the coating. After optimizing the multicationic conversion coating, an epoxy coating applied on the surface of bare steel and conversion coated one. The results obtained from adhesion and salt-spray tests indicated that the multi-cationic conversion coating causes improvement in adhesion strength of epoxy coating to steel substrate and finally increased the anti-corrosion performance of the system.
Keywords: Conversion coating, Adhesion, Corrosion, Impedance, Polarization, FE-SEM -
Phosphate conversion coating is one of the conversion coatings that have high applications indifferent industries due to the good corrosion resistance. In this study, anti-corrosion resistance of the zinc phosphate conversion coatings on cold rolled steel (CRS) with different immersion times (1, 5 and 25 min), different solution temperatures (37-57 ° C) and different pH values (1.7, 2.7, 3.7, 4.7 and 5.7) was studied, using direct current (DC) polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Electrochemical results revealed that the best anti-corrosion resistance from zinc phosphate conversion coating was obtained in 47 °C, immersion time of 25 minutes and pH =2.7. In this point the polarization resistance (Rp) value is 225 times higher than the bare sample polarization resistance (Rp: 0.39 kΩ.cm2). Also the morphology of coated sample in optimum condition by using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM) was evaluated. The granular structure and uniform distribution of crystals on the sample surface is a reason to confirm the obtained results from electrochemical tests for optimized sample.
Keywords: Zinc phosphate, Conversion coating, Cold rolled steel, Polarization, Electrochemical impedance spectroscopy, Scanning electron microcopy -
در این تحقیق، فسفر نانوکریستال SrZn2Si2O7تلقیح یافته با عنصر Euبه روش سل-ژل در اتمسفرهای احیایی و اکسیدی تهیه گردید.
به منظور بررسی رفتار حرارتی و پیش بینی واکنش ها در حین فرآیند پخت پیش ساز، از آزمون حرارتی گرماوزنی- تفاضلی (TG-DTA) استفاده شد. همچنین خواص فازی، نوری و ریزساختار فسفرهای به دست آمده به کمک آزمون های پراش پرتو ایکس (XRD)، اسپکتروفتومتر فلورسنس (PL) و میکروسکوپ های الکترونی عبوری (TEM) و روبشی (SEM) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج به دست آمده از طیف سنجی نشان می دهد که فسفر سنتز شده در شرایط احیایی به وضوح در محدوده طول موج nm390-350 تهییج می شود که این تهییج الکترونی در محدوده امواج فرابنفش نزدیک (NUV)، قابلیت استفاده از نانومواد ساخته شده را در دیودهای ساطع کننده نور نشان می دهد. فسفرهای به دست آمده پس از تهییج، قادر به گسیل نور آبی با مختصات رنگی (0.193=y و 0.176=x) در طول موج 481 نانومتر به دلیل انتقال الکترونی 4f65d1(2D)→4f7(8S7/2) یون های یورپیوم (Eu2+) می باشند. ضمنا طیف گسیل فسفر ساخته شده در شرایط اکسیدی نیز دارای دو پیک در طول موج های حدود 480 نانومتر و 600 نانومتر است که به ترتیب به انتقال الکترونی f-d یون های Eu2+ و انتقال الکترونی f-f یون های Eu3+ مربوط می شود. در نهایت، اندازه بلورک های محصول نهایی با به کارگیری معادله «شرر» حدود nm 30 محاسبه شد که با مشاهدات TEM هم خوانی داشت.کلید واژگان: سل، ژل، نورتابی، فسفر، رنگ سنجی، یون فعال کنندهColorimetry and Characterization of The Sol-gel Derived Nanocrystaline Phosphor for Using in UV-LEDsIn this research, the europium Eu-activated SrZn2Si2O7 phosphors were successfully prepared by sol-gel method in reductive and oxidative atmospheres. Thermogravimetric-differential thermal analysis (TG-DTA), X ray diffraction (XRD), scanning and transmission electron microscopy (SEM and TEM) and photoluminescence (PL) spectra were used to characterize the resulting products. Obtained phosphor in reductive atmosphere is efficiently excited in the wavelength range of 350-390 nm which matches to a near UV (NUV) emitting InGaN chip and emits strong band blue light peaking at 481 nm with color coordination x=0.176, y=0.193 due to 4f65d1(2D)$4f7(8S7/2) transition of Eu2+ ions. Also, synthesized phosphor in oxidative atmosphere emits at approximately 480 and 600 nm that attributed to f-d transitions of Eu2+ and f-f electronic transitions of Eu3+, respectively. Finally, the crystallite size of the products was estimated about 30 nm by using Scherrer’s equation that this measurement was consistent with TEM observations.
Keywords: Sol, gel, Luminescence, Phosphor, Colorimetry, Activator ion -
در این پژوهش، پوشش تبدیلی نانوسرامیکی بر پایه اسید هگزافلوئورو زیرکونیک عاری از نمک های فسفات، بررسی شد. تاثیر مهم ترین عوامل فرآیندی از جمله pH محلول، زمان و دمای غوطه وری بر مقاومت به خوردگی و ریخت شناسی این نوع پوشش ارزیابی گردید. رفتار مقاومت به خوردگی پوشش تبدیلی نانوسرامیک بر روی زمینه فولادی در pH های مختلف محلول و دما و زمان های مختلف غوطه وری به کمک آزمون پلاریزاسیون مورد مطالعه قرار گرفت. آزمون پلاریزاسیون نشان داد در زمان غوطه وری 60 ثانیه، دمای غوطه وری 20 درجه سانتی گراد و 5=pH بهترین شرایط حاصل می گردد. ریخت شناسی سطح توسط میکروسکوپ نیرو اتمی (AFM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) ارزیابی شد. تاثیر pH محلول بر ریخت شناسی سطح پوشش تبدیلی توسط میکروسکوپ نیرو اتمی بررسی شد و نتایج نشان داد پوشش تبدیلی به دست آمده در 5=pH، یکنواخت تر و حاوی تجمعات ریزتری در مقایسه با 4.25=pH است. در نهایت نیز از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مشخص گردید که با افزایش دما، اندازه ذرات و همچنین احتمال تشکیل ترک های ریز در پوشش تبدیلی بیشتر می شود و اندازه ذرات موجود در سطح پوشش به دست آمده در حدود 40 تا 60 نانومتر تخمین زده شدند.
کلید واژگان: پوشش تبدیلی نانوسرامیکی، هگزافلوئورو زیرکونیک اسید، پلاریزاسیون، میکروسکوپ نیرو اتمی، میکروسکوپ الکترونی روبشیeffect of practical parameters such as solution pH، temperature and dipping time on coating morphology and anticorrosion resistance of coating was evaluated. Anti-corrosion resistance of so-called nanoceramic conversion coating on cold rolled steel (CRS) substrates in different solution pH، temperatures and immersion’s time، utilizing DC Polarization was studied. The conversion coating which was formed at dipping temperature of 20 °C، pH=5 and immersion’s time of 60 seconds had the best anti-corrosion resistance. The morphology of the conversion coating surface formed at different pH was investigated using Atomic Force Microscopy (AFM). Images obtained from the microscope indicate that the conversion coating which formed in pH=5 was more consistent and had finer aggregates in comparison with pH=4. 25 coating. Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM) of conversion coating formed in 20 and 40 °C indicated that surface of conversion coating with higher temperature had micro cracks and was not uniform، also nodules on the scale of tens of nm (40–60 nm) in size، was observed on the surface. J. Color Sci. Tech. 6 (2012)، 9-18© Institute for Color Science and Technology.
Keywords: Nanoceramic conversion coating, Hexafluorozirconic acid, DC polarization, Atomic force microscopy
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.