تولید و مشخصه یابی پوشش های شفاف نانو کامپوزیتی پلی یورتان اکریلیکی- نانو سیلیکا بر سطح فولاد ساده کربنی

در این پروژه، تولید پوشش های شفاف نانوکامپوزیتی پلی یورتان اکریلیکی/ نانوسیلیکا، اعمال و مشخصه یابی آن بر روی سطح فولاد ساده کربنی مورد پژوهش قرار گرفته است. در این راستا از دو نوع نانوسیلیکای فومی و رسوبی به عنوان پرکننده در پوشش فوق استفاده شد. جهت رسیدن به فرایند پخش مناسب نانوذرات در زمینه پلیمری، از دو نوع همزن مغناطیسی و دیسکی دور بالا بهره گرفته شد. فرایند اسپری هوا نیز به عنوان روش پوشش دهی انتخاب شد. خواص فیزیکی پوشش مانند شرایط پخش ذرات و ویسکوزیته با استفاده از آنالیزور توزیع اندازه ذرات zeta sizer و ویسکوزیمتر چرخشی مورد بررسی قرار گرفت. خواص نوری پوشش از قبیل شفافیت، براقیت و جذب طیف uv/vis با استفاده از کدورت سنج و اسپکتروفوتومتر اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که ذرات نانومتری سیلیکا به دلیل دارا بودن اندازه ذرات کمتر از طول موج نور مرئی، پخش مناسب و ضریب شکست نزدیک به زمینه پلی یورتان، بر روی شفافیت و براقیت پوشش ها کمترین تأثیر را داشته و در عین حال منجر به افزایش ویسکوزیته، پایداری محیطی (به خصوص در مقابل اشعه ماورای بنفش)، چسبندگی، میکروسختی و مقاومت به ضربه و سایش پوشش های نانوکامپوزیتی شده اند. تصاویر sem از مسیر سایش و ذرات سایشی، نمایانگر مکانیزم غالب خستگی سطحی در هر دو نوع فرایند سایش فرسایشی و پین روی دیسک می باشد. همچنین مقاومت به خوردگی پوشش های نانوکامپوزیتی در محیط مه نمکی ( به مدت 500 ساعت) بیشتر از انواع خالص بدست آمد. این افزایش نتیجه مستقیم افزایش چسبندگی پوشش به زیرلایه و نیز افزایش دانسیته و انسجام بدنه پوشش با افزودن نانوذرات است. براساس یافته های پروژه حاضر، نانوسیلیکای رسوبی نشان داده که با ایجاد پوششی ارزان با شفافیت، براقیت، سختی و چقرمگی بالا و همچنین مقاوم به شرایط محیطی، سایشی و شیمیایی، پتانسیل لازم جهت جایگزینی با نوع گران تر فومی را در پوشش های شفاف پلیمری دارا است.