ارزیابی خواص و بررسی الکتروشیمیایی جدایش کاتدی پوشش پلی یورتان

با نفوذ آب و سایر عوامل ایجاد کننده ی جدایش کاتدی به داخل پوشش پلیمری و رسیدن آن ها به فصل مشترک فلز/پوشش، در فصل مشترک فلز/پوشش یون هیدروکسیل تولید می شود و قلیایی شدن فصل مشترک فلز/پوشش، باعث جدایش پوشش پلیمری از زیر لایه فلزی می گردد. هدف از انجام این پروژه بررسی جدایش کاتدی پوشش پلی یورتان مورد استفاده برای حفاظت از خطوط لوله انتقال نفت و گاز می باشد. مقدار جدایش کاتدی پوشش پلیمری به دو ویژگی مهم پلیمر بستگی دارد. این دو ویژگی عبارت هستند از: چسبندگی پوشش پلیمری به زیر لایه فلزی و هم چنین مقاومت پوشش پلیمری در برابرنفوذ آب و سایر عوامل ایجاد کننده ی جدایش کاتدی. به منظور ارزیابی بهتر پدیده ی جدایش کاتدی پوشش پلی یورتان، این دو ویژگی باید بررسی شوند. در این پروژه طبق استانداردهای شرکت ملی گاز ایران، این ویژگی ها بررسی می شوند. مقاومت پوشش در برابر نفوذ آب و سایر عوامل ایجاد کننده جدایش کاتدی با انجام دو آزمایش کمی شامل آزمون جذب آب و آزمون مقاومت شیمیایی در محلول های اسیدی، قلیایی، آب مقطر و آب نمک بررسی می شود و مقدار واکنشگر جذب شده در حالت اشباع اندازه گیری و با استانداردهای مربوطه مقایسه می شود. چسبندگی پوشش نیز با انجام دو آزمون کیفی شامل آزمون مقاومت به جدایش و آزمون خیساندن در آب داغ و یک آزمون کمی تحت عنوان آزمون چسبندگی توسط دستگاه قابل حمل، بررسی می شود و نشان داده می شود که این دو وِیژگی پلی یورتان مورد استفاده در محدوده ی استاندارد تعیین شده توسط شرکت ملی گاز ایران قرار دارد. پس از بررسی این وِِیژگی های پلی یورتان، مقدار جدایش کاتدی پوشش یورتانی اندازه گیری می-شود. برای این کار یک سلول الکتروشیمیایی ساده ساخته می شود و نمونه ها به به قطب منفی رکتیفایر متصل می شوند. قطب مثبت نیز به یک الکترود پلاتینی متصل می گردد و نمونه تحت حفاظت کاتدی قرار می گیرد. بعد از پایان زمان آزمایش، مقدار جدایش کاتدی اندازه گیری شده در این پروژه بیشتر از حدی است که در استاندارد تعیین شده است. با توجه به این که پوشش یورتانی مورد آزمایش هم از لحاظ چسبندگی و هم از لحاظ مقاومت در برابر نفوذ آب و سایر عوامل ایجاد کننده ی جدایش کاتدی در محدوده استاندارد قرار دارد می توان نتیجه گرفت که ناهمواری های سطح پوشش که ناشی از اعمال پوشش به وسیله قلم مو است منجر به ایجاد تنش های داخلی در پوشش می شود. این تنش های داخلی به جدایش پوشش از زیر لایه فلزی کمک می-کنند و باعث افزایش مقدار جدایش کاتدی می شود. یکی از عوامل تاثیر گذار بر روی جدایش کاتدی پوشش پلیمری، ضخامت پوشش است. در این پروژه این عامل بررسی می شود و برای این منظور، جدایش کاتدی پوشش پلی یورتان در سه ضخامت مختلف اندازه گیری و مقایسه می شود. برای بررسی جدایش کاتدی هر یک از نمونه ها یک سلول الکتروشیمیایی مضاعف یا دوگانه ساخته می شود. (دو سلول الکتروشیمیایی هم مرکز) ساخته می شود تا مقاومت تخلخل و مقاومت پلاریزاسیون نمونه ای که تحت آزمون جدایش کاتدی قرار دارد، اندازه گیری شود. هماتتد آزمون جدایش کاتدی، نمونه ها به مدت مشخص تحت حفاظت کاتدی قرار می گیرند. مشاهده می شود که با افزایش ضخامت پوشش یورتانی، مقدار مقاومت تخلخل های پوشش و مقاومت پلاریزاسیون پوشش پلیمری افزایش و مقدار جدایش کاتدی اندازه گیری شده کاهش می یابد. هم چنین با بررسی های الکتروشیمیایی نشان داده می شود تخلخل های پوشش، نقش مهمی در کارایی پوشش پلیمری دارند و افزایش مقدار تخلخل های پوشش پلیمری باعث افزایش میزان جدایش کاتدی می شود. بنابراین به شرط متخلخل نبودن پوشش، با افزایش ضخامت پوشش یورتانی؛ مقدار جدایش کاتدی پوشش کاهش می یابد