T¹p chÝ Hãa häc, T. 42 (3), Tr. 353 - 357, 2004<br />
<br />
<br />
Kh¶o s¸t ¶nh h ëng cña hµm l îng kÏm vµ oxIt s¾t<br />
®Õn tÝnh chÊt chèng ¨n mßn cña s¬n epoxy trªn c¬<br />
së tæ hîp c¸c chÊt ®ãng r¾n d¹ng adduct<br />
§Õn Tßa so¹n<br />
NguyÔn h÷u niÕu1, trÇn vÜnh diÖu2, huúnh thÞ cóc3<br />
1<br />
Trung t©m nghiªm cøu VËt liÖu polyme, Tr,êng §¹i häc B¸ch Khoa Tp. HCM<br />
2<br />
Trung t©m nghiªm cøu vËt liÖu polyme, Tr,êng §¹i häc B¸ch Khoa H4 Néi<br />
3<br />
Tr,êng §¹i häc S, ph¹m Tp. Hå ChÝ Minh<br />
<br />
<br />
Summary<br />
Ferric oxide and zinc is long-time used for increasing the anticorrosive ability of pain. By<br />
curing with the adducts ADE&ADE 2, the investigation of their contents into the anticorrosive<br />
performance of epoxy paint is evaluated in differents methods.<br />
<br />
<br />
I - §Æt vÊn ®Ò s¬n lãt: ®é bÒn uèn, ®é bÒn va ®Ëp, ®é b¸m<br />
dÝnh, ®é cøng sau khi gia c«ng 7 ng+y, sau khi<br />
TÝnh n¨ng cña c¸c hÖ s¬n epoxy, dïng hÖ thö trong tñ solarbox 144 giê (ý) v+ sau khi<br />
chÊt ®ãng r¾n adduct ADE&ADE2 [1] víi c¸c ph¬i mÉu tù nhiªn 12 th¸ng.<br />
h+m l.îng oxit s¾t v+ kÏm kh¸c nhau, ®2 ®.îc - Kh¶o s¸t tæn thÊt khèi l.îng trong c¸c<br />
kh¶o s¸t b»ng c¸c ph.¬ng ph¸p nh. ®o tÝnh m«i tr.êng H2SO4 30%, HCl 10%, HNO3 5%<br />
chÊt c¬ lý sau 7 ng+y gia c«ng, sau khi thö v+ NaOH 30% theo ASTMD-1308.<br />
trong tñ solarbox v+ ph¬i mÉu tù nhiªn 12 - §¸nh gi¸ thö nghiÖm gia tèc mï s.¬ng<br />
th¸ng; phun s.¬ng muèi, ph.¬ng ph¸p tæn thÊt muèi theo tiªu chuÈn DIN-53167 [2].<br />
khèi l.îng & tæng trë ®iÖn hãa EIS. Qua ®ã, ®2<br />
- Phæ tæng trë cña m+ng ®.îc ®o trªn m¸y<br />
®¸nh gi¸ kh¸i qu¸t kh¶ n¨ng chèng ¨n mßn cña<br />
Autolab PGSTAT 30, ë vïng tÇn sè 100.000<br />
chóng v+ t×m ®.îc l.îng bét m+u sö dông<br />
Hz ®Õn 10 mHz.<br />
thÝch hîp nhÊt víi hÖ chÊt ®ãng r¾n míi n+y.<br />
III - KÕt qu¶ v+ th¶o luËn<br />
II - Thùc nghiÖm<br />
1. C¸c tÝnh chÊt c¬ lý cña c¸c mÉu s¬n lãt<br />
1. VËt liÖu<br />
Sau khi gia c«ng 7 ng+y, tiÕn h+nh kh¶o s¸t<br />
- ThÐp nÒn sö dông l+ thÐp CT3. c¸c tÝnh chÊt c¬ lý cña c¸c mÉu s¬n lãt: ®é bÒn<br />
- Nhùa DER 671X75 cã khèi l.îng ph©n uèn theo TCVN 2099-1993, ®é bÒn va ®Ëp theo<br />
tö: 852 - 1120, ®.¬ng l.îng epoxy 1820 - 2350 TCVN 2100-1993, ®é b¸m dÝnh cña m+ng theo<br />
mmol/kg ®é nhít, 6500 - 12000 MPa.s, khèi TCVN 2097-1977, ®é cøng theo ASTM D<br />
l.îng riªng: 1,09 g/cm3. 3363-92a [3].<br />
- ChÊt ®ãng r¾n cho nhùa epoxy l+ tæ hîp 2 Sau 7 ng+y gia c«ng, ®em mÉu thö trong tñ<br />
adduct ADE ÷ ADE2 = 3 ÷ 7. solarbox 144 giê v+ ph¬i mÉu tù nhiªn 12<br />
th¸ng, nhËn thÊy tÝnh chÊt c¬ lý cña c¸c mÉu<br />
2. Ph ¬ng ph¸p nghiªn cøu 55 ÷ 85% Zn, 60% Fe2O3 v+ 70% Fe2O3 tèt<br />
- Kh¶o s¸t c¸c tÝnh chÊt c¬ lý cña c¸c hÖ h¬n so víi c¸c mÉu cïng lo¹i.<br />
353<br />
B¶ng 1: C¸c tÝnh chÊt c¬ lý cña c¸c mÉu s¬n lãt<br />
§é bÒn va ®Ëp, §é b¸m dÝnh,<br />
§é bÒn uèn, mm §é cøng, H<br />
TT MÉu KG.cm ®iÓm<br />
* ** *** * ** *** * ** *** * ** ***<br />
1 0% Zn 2 19 32 72 52 8 1 4 mtbd B HB 6H<br />
2 15%Zn 2 25 32 52 30 12 1 5 mtbd B HB 1H<br />
3 25%Zn 2 16 32 60 45 12 3 4 mtbd HB HB 1H<br />
4 35%Zn 3 16 32 60 52 27 2 3 2 1H HB 6H<br />
5 45%Zn 2 8 32 64 75 12 1 1 mtbd HB 1H 1H<br />
6 55%Zn 2 12 13 75 75 50 1 2 1 1H 1H 6H<br />
7 65%Zn 4 19 32 75 37 30 2 3 3 3H 2H 6H<br />
8 75%Zn 4 10 10 75 75 52 1 2 1 1H HB 6H<br />
9 85%Zn 2 16 16 75 75 35 1 2 1 1H 2H 6H<br />
10 90%Zn 2 3 32 75 75 35 1 1 mtbd 3H 4H 3H<br />
11 95%Zn 2 18 32 75 52 10 1 3 mtbd 4H 3H 1H<br />
12 60%Fe2O3 2 10 6 75 67 48 1 2 1 1H 2H 6H<br />
13 70%Fe2O3 2 8 19 75 75 50 1 3 2 2H 2H 6H<br />
14 80%Fe2O3 3 10 19 75 67 45 1 3 3 2H 2H 5H<br />
15 90%Fe2O3 3 6 19 75 75 35 1 1 1 3H 5H 6H<br />
16 100%Fe2O3 3 5 20 75 67 30 1 1 1 2H 5H 6H<br />
Chó thÝch: mtbd: mÊt tÝnh b¸m dÝnh; * Sau 7 ng+y gia c«ng; ** Sau khi thö trong tñ solarbox 144h;<br />
*** Sau ph¬i mÉu tù nhiªn 12 th¸ng theo tiªu chuÈn IJS 2381 (1987) [4].<br />
<br />
2. Tæn thÊt khèi l îng cña c¸c hÖ s¬n lãt c¸c mÉu s¬n lãt trong c¸c m«i tr.êng kh¸c<br />
trong c¸c m«i tr êng nhau nh.: HNO3 5%, H2SO4 30%, HCl 10% &<br />
Sau khi gia c«ng 7 ng+y, tiÕn h+nh ng©m NaOH 30%.<br />
<br />
B¶ng 2: Tæn thÊt khèi l.îng cña c¸c mÉu s¬n lãt<br />
Tæn thÊt khèi l.îng sau 40 ng+y ng©m mÉu, %<br />
STT MÉu<br />
HNO3 5% H2SO4 30% HCl 10% NaOH<br />
1 0% Zn 3,73 2,63 0,33 0,81<br />
2 15%Zn 0,96 14,29 0,94 1,85<br />
3 25%Zn 0,51 0,81 0,25 0,69<br />
4 35%Zn 0,87 16,76 0,76 1,77<br />
5 45%Zn 0,66 1,29 0,48 1,15<br />
6 55%Zn 0,70 0,58 0,45 1,00<br />
7 65%Zn 1,91 54,31 48,00 0,42<br />
8 75%Zn 1,33 68,71 1,20 1,21<br />
9 85%Zn 0,66 8,53 0,35 0,37<br />
10 90%Zn 1,73 14,79 1,04 0,39<br />
11 95%Zn 1,68 12,88 0,68 0,82<br />
12 60%Fe2O3 0,02 77,04 3,26 0,21<br />
13 70%Fe2O3 0,19 77,69 0,42 -0,04<br />
14 80%Fe2O3 0,28 96,72 33,01 0,18<br />
15 90%Fe2O3 0,06 5,84 9,73 -0,03<br />
16 100%Fe2O3 0,00 2,50 4,08 0,15<br />
<br />
<br />
354<br />
+ §èi víi c¸c mÉu s¬n kÏm c¸c m«i tr.êng ®é chÞu m«i tr.êng tèt h¬n c¶ so víi c¸c m©ò<br />
cã tÝnh oxi hãa cao nh. m«i tr.êng H2SO4 30% cïng lo¹i l+ mÉu 90% v+ 100% Fe2O3.<br />
cã khèi l.îng tæn thÊt cao nhÊt, trong ®ã c¸c<br />
3. Thö nghiÖm gia tèc mï s ¬ng muèi<br />
mÉu s¬n 55% & 85% Zn cã khèi l.îng tæn thÊt<br />
Ýt nhÊt trong hÇu hÕt c¸c m«i tr.êng. ChÕ ®é kh¶o s¸t: 9 giê/ng+y x 3 th¸ng<br />
+ §èi víi c¸c mÉu s¬n oxit s¾t, m«i tr.êng (kho¶ng 720 giê), c¸c mÉu ®.îc ®¸nh gi¸ theo<br />
axit cã tÝnh oxi hãa cao H2SO4 30% cã khèi tiªu chuÈn DNI 53167 [2].<br />
l.îng tæn thÊt c¸c mÉu s¬n cao nhÊt v+ mÉu cã<br />
<br />
B¶ng 3: KÕt qu¶ thö nghiÖm c¸c mÉu s¬n lãt sau 720 giê mï muèi<br />
<br />
BÒ d+y 1/2 bÒ<br />
PhÐp 1/2 bÒ 1/2 bÒ 1/2 bÒ<br />
Sè m+ng, réng bÞ §¸nh<br />
MÉu thö bät, réng bät, réng t¸ch réng gØ,<br />
TT thÊm, gi¸<br />
µm m/g mm trãc, mm mm<br />
mm<br />
1 0% Zn 250 >3 5/5 >3 >3 1 RD<br />
2 15% Zn 255 N0 N0 N0 N0 1-2 CN§<br />
3 25% Zn 330 N0 N0 N0 N0 2-3 CN§<br />
4 35% Zn 255 N0 1/2 1-3 1-3 1 CN§<br />
4 45% Zn 210 >3 3/5 >3 >3 1-2 D<br />
6 55% Zn 310 0-1 N0 N0 N0 0-1 T<br />
7 65% Zn 255 N0 N0 N0 N0 N0 RT<br />
8 75% Zn 255 0-1 N0 N0 N0 0-1 T<br />
9 85% Zn 255 N0 N0 N0 N0 0-1 RT<br />
10 90% Zn 235 N0 N0 N0 N0 0-1 RT<br />
11 95% Zn 260 N0 N0 N0 N0 0-1 RT<br />
12 60% Fe2O3 150 >3 5/5 >3 >3 1 D<br />
13 70% Fe2O3 200 >3 5/5 >3 1-3 1-2 D<br />
14 80% Fe2O3 150 >3 5/5 >3 >3 1-3 D<br />
15 90% Fe2O3 120 1-3 2/3 >2 >3 1-2 CN§<br />
16 100% Fe2O3 165 1-3 5/5 >3 >3 1-2 D<br />
<br />
Chó thÝch: RT: rÊt tèt, T: tèt, CN§: chÊp nhËn ®.îc, D: dë, RD: rÊt dë.<br />
NhËn xÐt: Sau mï s.¬ng muèi 3 th¸ng gi¸n ®o¹n trong m«i tr.êng dung dÞch NaCl 15% nhËn<br />
thÊy c¸c mÉu cã h+m l.îng kÏm tõ 55% ®Õn 95% ®Òu ®.îc ®¸nh gi¸ Gt0 - Gt1 tèt nhÊt. §èi víi<br />
c¸c mÉu s¬n oxit s¾t, cã thÓ do ®é d+y m+ng thÊp h¬n, nªn kÕt qu¶ ®¸nh gi¸ cuèi cïng thÊp h¬n<br />
nhiÒu so víi c¸c mÉu s¬n kÏm, mÉu 90% Fe2O3 tèt h¬n so víi mÉu cïng lo¹i, chØ ®¹t ë møc chÊp<br />
nhËn ®.îc, kÓ ®Õn l+ c¸c mÉu 70% & 100% Fe2O3.<br />
<br />
H×nh 1: C¸c mÉu s¬n kÏm v+ oxit s¾t sau mï muèi 720 giê<br />
<br />
4. Tæng trë ®iÖn hãa<br />
Phæ tæng trë Nyquist cña c¸c hÖ s¬n kÏm & oxyt s¾t ®.îc tr×nh bÇy ë c¸c h×nh 2 & h×nh 3.<br />
Chó thÝch: MÉu 10 ng+y MÉu 20 ng+y MÉu 30 ng+y MÉu 60 ng+y.<br />
<br />
<br />
<br />
355<br />
B¶ng 4: KÕt qu¶ xö lý tæng trë ®iÖn hãa c¸c mÉu s.n lãt<br />
Sè Thêi gian Rc, k . C , pF W, .<br />
MÉu c OCP, V<br />
TT ng©m, ng+y cm2 cm2<br />
1 10 529 13120 3,63.10-8 6,05. 105 -0,576<br />
-8 3<br />
2 20 15,30 2356 6,96.10 2,52. 10 -0,640<br />
85%Zn 1líp -6 2<br />
3 30 8,11 2325 3,27.10 8,48. 10 -0,596<br />
-8 2<br />
4 60 7,06 2340 9,50.10 6,05. 10 -0,618<br />
5 10 85,7 24730 3,44.10-8 9,68. 104 -0,592<br />
6 20 8,73 10200 1,53.10-7 2,02. 103 -0,534<br />
90%Zn 1 líp -7 2<br />
7 30 7,37 2601 1,38.10 8,35. 10 -0,557<br />
-7 2<br />
8 60 3,81 2573 2,82.10 4,80. 10 -0,513<br />
-7 4<br />
9 10 45,90 16270 9,00.10 5,78. 10 -0,622<br />
-7 3<br />
10 20 10,14 4150 1,53.10 2,66. 10 -0,623<br />
95%Zn 1 líp -8 3<br />
11 30 13,43 2994 6,83.10 1,90. 10 -0,551<br />
-7 3<br />
12 60 3,73 3410 5,17.10 1,33. 10 -0,500<br />
-7 3<br />
13 10 19,69 739 1,41.10 5,50. 10 -0,530<br />
-7 3<br />
14 20 183,30 343 1,01.10 4,75. 10 -0,457<br />
70%Zn 1 líp -7 3<br />
15 30 25,21 341 5,44.10 6,01. 10 -0,472<br />
-7 3<br />
16 60 11,71 655 6,83.10 1,04. 10 -0,618<br />
-6 3<br />
17 10 1,73 1657 9,28.10 2,74. 10 -0,313<br />
-6 3<br />
18 20 1,46 2139 1,24.10 1,56. 10 -0,387<br />
90%Zn 1 líp -6 2<br />
19 30 1,39 3127 9,82.10 8,40. 10 -0,574<br />
-7 2<br />
20 60 1,83 3290 5,77.10 6,56. 10 -0,556<br />
3 -9 7<br />
21 10 81,6.10 448 7,90.10 4,47. 10 -0,195<br />
22 20 26,22 398 5,36.10-7 6,29. 103 -0,540<br />
100%Zn 1 líp<br />
23 30 12,90 414 6,97.10-7 3,19. 103 -0,522<br />
-8 3<br />
24 60 11,65 718 6,52.10 1,46. 10 -0,589<br />
<br />
<br />
Xö lý kÕt qu¶ ®o tæng trë b»ng ch.¬ng chèng ¨n mßn cña m+ng s¬n bÞ gi¶m thÊp.<br />
tr×nh Fit and Simulation, m« h×nh khuyÕt t¸n + Gi¸ trÞ ®iÖn dung Cc cña c¸c mÉu s¬n<br />
Randles [5] theo s¬ ®å m¹ch t.¬ng ®.¬ng kÏm cã khuynh h.íng gi¶m, do sù gi¶m h+m<br />
R1(R2C1[R3W1]) víi c¸c sai sè trong kho¶ng l.îng n.íc trong m+ng s¬n b¶o vÖ ( n.íc bÞ<br />
cho phÐp, nhËn thÊy theo thêi gian ®o mÉu t¨ng lo¹i ra bëi sù tÝch lòy c¸c s¶n phÈm ¨n mßn),<br />
dÇn: riªng ®èi víi c¸c mÉu s¬n oxyt s¾t, c¸c gi¸ trÞ<br />
+ §iÖn trë m+ng s¬n Rc do bÒ mÆt kim lo¹i ®iÖn dung Cc t¨ng cã thÓ do kh«ng h×nh th+nh<br />
h×nh th+nhn líp hi®r«xit xèp, chØ l+m chËm tèc ®.îc líp m+ng ch¾n cã t¸c dông b¶o vÖ thÐp<br />
®é ¨n mßn, nh.ng kh«ng b¶o vÖ kim lo¹i khëi [7].<br />
sù ¨n mßn xa h¬n [6] & hÖ sè Warburg còng C¸c mÉu 85% Zn &70% Fe2O3 cã gi¸ trÞ Rc<br />
gi¶m do qu¸ tr×nh khuyÕt t¸n cña c¸c ion qua cao nhÊt sau khi ng©m 60 ng+y trong dung dÞch<br />
m+ng s¬n t¨ng dÇn, kÕt qu¶ l+m kh¶ n¨ng NaCl 3,55%.<br />
<br />
<br />
<br />
356<br />
VI - kÕt luËn 66 - 70 (2002).<br />
2. Ho+ng Vò Thanh, NguyÔn Huy Tßng.<br />
1. §èi víi c¸c mÉu s¬n kÏm, c¸c kÕt qu¶ High quality anti-corrosive paint, 15 ÷20<br />
kh¶o s¸t tÝnh chÊt c¬ lý cña c¸c mÉu sau khi years durability.<br />
gia c«ng 7 ng+y, thö trong tñ solarbox 114 h, 3. ASTM D 3363-92a: Standard test method<br />
ph¬i mÉu tù nhiªn 12 th¸ng v+ c¸c ph.¬ng<br />
for film hardness by pencil test.<br />
ph¸p kh¸c nh.: ph.¬ng ph¸p tæn thÊt khèi<br />
l.îng & mï s.¬ng muèi ®Òu ho+n to+n phï 4. JIS Z 2381 (1987): Recommended practice<br />
hîp, c¸c mÉu 60% & 70% Fe2O3 ®.îc ®¸nh gi¸ for wearthering test.<br />
l+ tèt h¬n so víi c¸c mÉu cïng lo¹i qua c¸c 5. Tr.¬ng Ngäc Liªn. §iÖn hãa lý thuyÕt, H+<br />
phÐp thö nghiÖm. Néi, NXB KHKT, (2000).<br />
2. C¸c sè liÖu thùc nghiÖm ®iÖn trë m+ng 6. William Stephent Tait, Ph. D., An<br />
Rc, ®iÖn dung Cc & h»ng sè Warburg thu ®.îc Introduction to electrochemical corrosion<br />
b»ng tæng trë ®iÖn hãa ®2 kh¼ng ®Þnh thªm kÕt testing for practicing engineers and<br />
luËn trªn l+ ho+n to+n ®óng ®¾n. scientists, P. 39 (1994).<br />
7. Nasa report, “Evalution of inorganic zinc<br />
T+i liÖu tham kh¶o primers (ZRP ‘s)” using electrochemical<br />
impedance spectroscopy (EIS) in<br />
1. NguyÔn H÷u NiÕu, TrÇn VÜnh DiÖu, Huúnh combination with atmospheric exposure,<br />
thÞ Cóc. T¹p chÝ Hãa Häc, T. 40, sè 4, Tr. Florida, April 17 (1995).<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
357<br />
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
