Nghiên cứu chế tạo lớp phủ thông minh, thân thiện với môi trường chống ăn mòn cho các thiết bị, công trình dầu khí
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, hệ lớp phủ epoxy thông minh được chế tạo dựa trên ống nano halloysite (HNTs) chứa chất ức chế ăn mòn sodium molybdate (Na2MoO4) và vỏ là vi nang urea-formaldehyde microcapsules (UFMCs) với lõi chứa dầu hạt lanh (LO). Cấu trúc, liên kết hóa học, hình thái và tính chất nhiệt của vật liệu được phân tích bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR), kính hiển vi điện tử quét (SEM), phổ tán sắc năng lượng tia X (EDX) và phân tích nhiệt trọng lượng (TGA). Khi xảy ra quá trình ăn mòn, các vi nang UFMCs giải phóng dầu hạt lanh để lấp đầy vết nứt, đạt hiệu quả tự phục hồi khoảng 66% được xác định qua ảnh SEM. Khả năng chống ăn mòn của lớp phủ được đánh giá bằng phương pháp tổng trở điện hóa (EIS) và thử nghiệm phun sương muối gia tốc (ASST). Kết quả cho thấy lớp phủ epoxy thông minh duy trì khả năng bảo vệ bề mặt đến 888 giờ mà không xuất hiện dấu hiệu ăn mòn trên bề mặt. Các tính chất cơ lý của lớp phủ như độ bám dính, độ cứng, độ bền va đập và độ bền uốn cũng được nghiên cứu, đánh giá và so sánh với lớp phủ epoxy không chứa ống nano halloysite.
Các tài liệu tham khảo
Huige Wei, Yiran Wang, Jiang Guo, Nancy Z. Shen, Dawei Jiang, Xi Zhang, Xingru Yan, Jiahua Zhu, Qiang Wang, Lu Shao, Hongfei Lin, Suying Wei, and Zhanhu Guo “Advanced micro/nanocapsules for self-healing smart anticorrosion coatings”, Journal of Materals Chemitry A, Volume 3, Issue 2, pp. 469 - 480, 2015. DOI: 10.1039/C4TA04791E.
Baorong Hou, Xiaogang Li, Xiumin Ma, Cuiwei Du, Dawei Zhang, Meng Zheng, Weichen Xu, Dongzhu Lu, and Fubin Ma, “The cost of corrosion in China”, Materials Degradation, Volume 4, 2017.
S.A. Haddadi, S.A.A Ramazani, M. Mahdavian, P. Taheri, and J.M.C. Mol, “Fabrication and characterization of graphene-based carbon hollow spheres for encapsulation of organic corrosion inhibitors”, Chemical Engineering Journal, Volume 352, pp. 909 - 922, 2018. DOI: 10.1016/j.cej.2018.06.063.
Sammit E. Karekar, Uday D. Bagale, Shirish H. Sonawane, Bharat A. Bhanvase, and Dipak V. Pinjari, “A smart coating established with encapsulation of Zinc Molybdate centred nanocontainer for active corrosion protection of mild steel: release kinetics of corrosion inhibitor”, Composite Interfaces, Volume 25, Issue 9, pp. 785 - 808, 2018. DOI: 10.1080/09276440.2018.1439631.
Fareeha Ubaid, Nazal Naeem, R.A. Shakoor, Ramazan Kahraman, Said Mansour, and Atef Zekri, “Effect of concentration of DOC loaded TiO2 nanotubes on the corrosion behavior of smart coatings”, Ceramics Internatinal, Volume 45, Issue 8, pp. 10492 - 10500, 2019. DOI: 10.1016/j.ceramint.2019.02.111
Xuteng Xing, Jihui Wang, Qiushi Li, Wenbin Hu, and Jing Yuan, “A novel acid-responsive HNTs-based corrosion inhibitor for protection of carbon steel”, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Volume 553, pp. 295 - 304, 2018. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2018.05.072.
Elena Shchukina, Dmitry Shchukin, and Dmitry Grigoriev, “Halloysites and mesoporous silica as inhibitor nanocontainers for feedback active powder coatings”, Progress in Organic Coatings, Volume 123, pp. 384 - 389, 2018. DOI: 10.1016/j.porgcoat.2015.12.013.
Xianpeng Zhang, Pinjun Lan, Yuehui Lu, Jia Li, Hua Xu, Jing Zhang, YoungPak Lee, Joo Yull Rhee, Kwang-Leong Choy, and Weijie Song, “Multifunctional antireflection coatings based on novel hollow silica-silica nanocomposites”, ACS Applied Materials Interfaces, Volume 6, Issue 3, pp. 1415 - 1423, 2014.
Liming Tang, John Whalen, Grant Schutte, and Christoph Weder, “Stimuli-responsive epoxy coatings”, ACS Applied Materials & Interfaces, Volume 1, Issue 3, pp. 688 - 696, 2009.
S. Scharf, M. Noeske, W.L. Cavalcanti, and P. Schiffels, “Multi-functional, self-healing coatings for corrosion protection: materials, design and processing”, Handbook of Smart Coatings for Materials Protection. Woodhead Publishing, 2014, pp. 75 - 104. DOI: 10.1533/9780857096883.1.75.
Xuteng Xing, Jihui Wang, Qiushi Li, Wenbin Hu, and Jing Yuan, “A novel acid-responsive HNTs-based corrosion inhibitor for protection of carbon steel”, Colloids Surfaces A Physicochemical Engineering Aspects, Volume 553, pp. 295 - 304, 2018. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2018.05.072.
Dmitri Fix, Daria V. Andreeva, Yuri M. Lvov, Dmitry G. Shchukin, and Helmuth Möhwald, “Application of inhibitor-loaded halloysite nanotubes in active anti-corrosive coatings”, Advanced Functional Materials, Volume 19, Issue 11, pp. 1720 - 1727, 2009. DOI: 10.1002/adfm.200800946.
P. Vijayan and MA. Al-Maadeed, “Containers for self-healing epoxy composites and coating: Trends and advances”, Express Polymer Letters, Volume 10, Issue 6, pp. 506 - 524, 2016. DOI: 10.3144/expresspolymlett.2016.48.
Dong-Min Kim, Yu-Jin Cho, Ju-Young Choi, Beom-Jun Kim, Seung-Won Jin and Chan-Moon Chung, “Low-temperature self-heahng of a microcapsule-type protective coating”, Materials, Volume 10, Issue 9, 2017. DOI: 10.3390/ma10091079.
Sinuo Lang and Qixin Zhou, “Synthesis, and characterization of poly(urea-formaldehyde) microcapsules containing linseed oil for self-healing coating development”, Progress in Organic Coatings, Volume 105, pp. 99 - 110, 2017. DOI: 10.1016/j.porgcoat.2016.11.015.
1. Tác giả giao bản quyền bài viết (tác phẩm) cho Tạp chí Dầu khí, bao gồm quyền xuất bản, tái bản, bán và phân phối toàn bộ hoặc một phần tác phẩm trong các ấn bản điện tử và in của Tạp chí Dầu khí.
2. Bằng cách chuyển nhượng bản quyền này cho Tạp chí Dầu khí, việc sao chép, đăng hoặc sử dụng một phần hay toàn bộ tác phẩm nào của Tạp chí Dầu khí trên bất kỳ phương tiện nào phải trích dẫn đầy đủ, phù hợp về hình thức và nội dung như sau: tiêu đề của bài viết, tên tác giả, tên tạp chí, tập, số, năm, chủ sở hữu bản quyền theo quy định, số DOI. Liên kết đến bài viết cuối cùng được công bố trên trang web của Tạp chí Dầu khí được khuyến khích.
