ایجاد پوشش پلیمری فوق آبگریز بر روی فولاد ساده کربنی به کمک اصلاح شیمیایی نانوذرات سیلیکا

هدف از این تحقیق، ایجاد پوشش پلیمری فوق آبگریز بر روی فولاد ساده کربنی به کمک اصلاح شیمیایی نانوذرات سیلیکا می-باشد. در ابتدا به منظور تغییر ماهیت آبدوستی نانوذرات سیلیکا به ماهیت آبگریز، سطح آنها توسط مقادیر مختلف از ترکیب سیلانی وینیل تری متوکسی سیلان (vtms) اصلاح گردید. بدین منظور نسبت مولی [oh]/ [vtms] (نسبت غلظت vtms مصرفی به گروه های هیدروکسی نانوسیلیکا) در محدوده 18-1 تغییر داده شد و مشاهده گردید که در نسبت مولی 18، بیشترین افزایش وزن و قطر، کمترین جذب رطوبت، و بالاترین میزان تخلخل در نانوذرات سیلیکا پدید آمد. سپس با استفاده از نانوذرات اصلاح شده در مرحله اول، پوششی آبگریز بر سطح فولاد ساده به دو روش مختلف ایجاد شد. در روش اول ابتدا کامپوزیتی از پلی اتیلن پیوند شده با مالئیک انیدرید و نانوذرات اصلاح شده به روش محلول تهیه شد و پس از آن پوششی از این نانوکامپوزیت بر سطح فولاد به روش ریخته گری ایجاد گردید. با تغییر درصد وزنی نانوذرات مصرفی در تهیه نانوکامپوزیت در محدودهwt% 215-25 (نسبت به وزن پلیمر) ملاحظه شدکه با افزایش مقدار نانوذره، زاویه تماس افزایش و زاویه غلتش کاهش می یابد، به طوری که در 215% وزنی پوششی با آبگریزی بسیار خوب با زاویه تماس 5/149 و زاویه غلتش 6 درجه حاصل گردید. در روش دوم که برای اولین بار ارائه شد، ابتدا پوششی از فیلم پلی اتیلن به روش پاشش الکتروستاتیک بر سطح فولاد ایجاد گردید. پس از آن برای حصول زبری و ایجاد ساختار میکرومتری مطلوب، پوششی از نانوذرات سیلیکای اصلاح شده بر روی فیلم پلی اتیلن به روش غوطه وری ایجاد شد و به منظور تثبیت نانوذرات بر روی سطح، تحت عملیات حرارتی قرار گرفت. با تغییر نسبت مولی [oh]/ [vtms] در محدوده 18-1 برای نانوذرات سیلیکا مشاهده گردید که در نسبت های مولی بالاتر از 6 یک پوشش فوق آبگریز با زاویه غلتش بسیار پایین ( ا درجه) حاصل گردید. به نظر می رسد که این روش قابلیت کاربرد بر روی تمامی پوشش های ترموپلاستیک را داشته باشد. به علاوه با انجام آزمون تافل در هر دو روش مذکور مشاهده گردید که ایجاد پوشش آبگریز بر سطح فولاد ساده کربنی موجب افزایش قابل توجهی در مقاومت خوردگی می شود.