پوشش پلیمری جدید برای کاهش خوردگی در کشور تولید شد

به گزارش دیده‌بان علم ایران سالانه حدود ۵٫۴ درصد از تولید ناخالص ملی در ایران صرف جبران هزینه‌های ناشی از خوردگی و حفاظت در برابر آن می‌شود. به ‌منظور جلوگیری و کاهش این هزینه‌ها از پوشش‌های ضدخوردگی استفاده می‌شود.

پوشش‌های آلی به ‌صورت گسترده جهت حفاظت فلزات در برابر خوردگی از طریق ایجاد یک سد فیزیکی بین سطح فلز و محیط خورنده مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این ‌حال گونه‌های خورنده‌ای نظیر اکسیژن، آب و یون کلر می‌توانند به ‌مرور زمان درون این پوشش‌ها نفوذ کرده و خود را به فصل مشترک فلز/پوشش برسانند.

این موضوع علاوه بر تسریع فرایند خوردگی فلز موجب می‌شود پوشش چسبندگی خود را از دست ‌داده و از روی سطح کنده شود. در سال‌های اخیر تحقیقاتی در زمینه‌ مرتفع کردن این نقص با بهره‌گیری از فناوری نانو انجام‌ شده است که از آن جمله می‌توان به تحقیقات محققان پژوهشگاه علوم و فناوری رنگ و پوشش اشاره کرد.

دکتر بهرام رمضان زاده کراتی از محققان این طرح و عضو هیأت علمی پژوهشگاه علوم و فناوری رنگ و پوشش با اشاره به پوشش‌های اپوکسی به ‌عنوان یکی از پرکاربردترین انواع پوشش‌های آلی گفت: پوشش اپوکسی به دلیل خواص منحصربه ‌فردی نظیر چسبندگی مناسب به سطح فلز و برخورداری از چگالی اتصالات عرضی بالا، خواص حفاظتی مناسبی در برابر محیط‌های خورنده از خود بروز می‌دهد.

وی با بیان این که این پوشش در زمان تماس با محیط خورنده نمی‌تواند خواص حفاظتی خود را حفظ کند، ادامه داد: در این راستا، از نانوذرات اکسید گرافن جهت ایجاد ساختار نانوکامپوزیتی و در نتیجه افزایش خواص حفاظتی پوشش ضدخوردگی پایه اپوکسی  در این پژوهش استفاده شد.

رمضان‌زاده تاکید کرد: استفاده از پوشش نانوکامپوزیتی سنتز شده به ‌منظور پوشش دهی تجهیزات در معرض محیط خورنده‌ دریایی و پالایشگاهی می‌تواند موجب کاهش خسارات خوردگی و افزایش طول عمر تجهیزاتی نظیر خطوط انتقال شود ضمن آن که کاهش هزینه‌های نگهداری و تعویض پوشش را نیز در پی خواهد داشت.

این محقق در خصوص سازوکار عملکرد نانو ذرات گرافنی در زمینه‌ پوشش اپوکسی افزود: اخیراً نانوذرات بر پایه‌ اکسید گرافن به دلیل خواص منحصربه‌ فرد مورد توجه محققین مختلف قرار گرفته است. سطح تماس بالا و نیز ضخامت نانومتری لایه‌های گرافنی، این ترکیب را به یک نانو ذره منحصربه ‌فرد تبدیل کرده است.

وی ادامه داد: اما یکی از محدودیت‌های استفاده از این ترکیب، عدم سازگاری و پایداری آنها در اکثر حلال‌های آلی است که با اعمال عملیات اصلاح سطحی با ترکیبات آمینی این نقیصه برطرف می‌شود. بنابراین این نانوصفحات به دلیل سطح ویژه‌ بسیار بالایشان می‌توانند از نفوذ عوامل خورنده به درون پوشش و رسیدن آنها به فصل مشترک پوشش/فلز جلوگیری کنند و یا آن را به میزان بسیار زیادی به تعویق بیندازند که این موضوع افزایش طول عمر پوشش را به دنبال دارد.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر بهرام رمضان زاده کراتی و دکتر محمد مهدویان اعضای هیأت علمی پژوهشگاه علوم و فناوری رنگ و پوشش، سوگل نیرومند راد و آناهیتا احمدی دانش‌آموختگان مقطع کارشناسی ارشد پژوهشگاه علوم و فناوری رنگ و پوشش و محمدحسن محسن زاده مقدم دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی امیرکبیر است و نتایج آن نیز در مجله Corrosion science به چاپ رسید.