Informace o kvalifikační práci <strong>Vliv povrchové úpravy PPY, PANI na antikorozní vlastnosti pigmentů s obsahem wolframu a molybdenanu v ochranných nátěrových hmotách.</strong>
Tato diplomová studuje antikorozní účinnost netoxických pigmentů wolframanů a molybdenanů, u kterých již v roce 1951 byla prokázána srovnatelná účinnost jako inhibitorů koroze železa s účinností toxických chromanů. [1] Tyto pigmenty byly povrchově upraveny solemi vodivých polymerů - polyanilinfosfátem a polypyrrolfosfátem. Vodivé polymery patří v současnosti k velmi zkoumaným látkám v řadě oborů a díky své netoxičnosti a vysoké stabilitě je jejich využití zkoumáno i ve formulaci nátěrových hmot. Jako pojivo byla použita epoxyesterová pryskyřice. Srovnávacím pigmentem byl zvolen fosforečnan zinečnatý, který je mezi průmyslově vyráběné pigmenty se standardní antikorozní ochranou.
Cílem této práce je vyhodnotit vliv anorganických pigmentů s povrchovou úpravou vodivými polymery na rychlost koroze, pomocí fyzikálně - mechanických a zrychlených korozních zkoušek. Celkem bylo připraveno 12 pigmentů, které byly použity pro formulaci jednotlivých nátěrových hmot při hodnotách objemové koncentrace pigmentu (OKP) = 1; 5; 10 a 15 %.
Anotace v angličtině
This diploma thesis deals with non-toxic pigments of tungstates and molibdates most importantly their anticorrosive efficiency which was discovered in 1951 and proved to be similar to efficiency of toxic chromates as an iron corrosion inhibitors [1]. These pigments were surfacely modified by conductive polymers such as polyanilinphosphate and polypyrrolphosphate. Conductive polymers are considered in many fields such as coatings, beacuse of their non-toxibility and high stability. In our case the binder part in the coating was epoxyester resin. Zinc phosphate was used as a reference pigment due to its similar properties (non-toxic, highly efficient).
The main obective of the work was executing, evaluating and discussing the physical and mechanical properties of steel plates with conductive polymers in their coatings as well as fastened corrosive tests that were performed on them. Acquired data were evaluated and discussed. 12 pigments in total were prepared in pigment volume concentrations of 1; 5; 10 and 15 %.
Non toxic anticorrosive pigment, Conductive polymers, Polyaniline, Polypyrrole, Surface treatment of particles, Anticorrosive polymers
Rozsah průvodní práce
-
Jazyk
CZ
Anotace
Tato diplomová studuje antikorozní účinnost netoxických pigmentů wolframanů a molybdenanů, u kterých již v roce 1951 byla prokázána srovnatelná účinnost jako inhibitorů koroze železa s účinností toxických chromanů. [1] Tyto pigmenty byly povrchově upraveny solemi vodivých polymerů - polyanilinfosfátem a polypyrrolfosfátem. Vodivé polymery patří v současnosti k velmi zkoumaným látkám v řadě oborů a díky své netoxičnosti a vysoké stabilitě je jejich využití zkoumáno i ve formulaci nátěrových hmot. Jako pojivo byla použita epoxyesterová pryskyřice. Srovnávacím pigmentem byl zvolen fosforečnan zinečnatý, který je mezi průmyslově vyráběné pigmenty se standardní antikorozní ochranou.
Cílem této práce je vyhodnotit vliv anorganických pigmentů s povrchovou úpravou vodivými polymery na rychlost koroze, pomocí fyzikálně - mechanických a zrychlených korozních zkoušek. Celkem bylo připraveno 12 pigmentů, které byly použity pro formulaci jednotlivých nátěrových hmot při hodnotách objemové koncentrace pigmentu (OKP) = 1; 5; 10 a 15 %.
Anotace v angličtině
This diploma thesis deals with non-toxic pigments of tungstates and molibdates most importantly their anticorrosive efficiency which was discovered in 1951 and proved to be similar to efficiency of toxic chromates as an iron corrosion inhibitors [1]. These pigments were surfacely modified by conductive polymers such as polyanilinphosphate and polypyrrolphosphate. Conductive polymers are considered in many fields such as coatings, beacuse of their non-toxibility and high stability. In our case the binder part in the coating was epoxyester resin. Zinc phosphate was used as a reference pigment due to its similar properties (non-toxic, highly efficient).
The main obective of the work was executing, evaluating and discussing the physical and mechanical properties of steel plates with conductive polymers in their coatings as well as fastened corrosive tests that were performed on them. Acquired data were evaluated and discussed. 12 pigments in total were prepared in pigment volume concentrations of 1; 5; 10 and 15 %.
Non toxic anticorrosive pigment, Conductive polymers, Polyaniline, Polypyrrole, Surface treatment of particles, Anticorrosive polymers
Zásady pro vypracování
Nově formulované povlaky na bázi nátěrových hmot s obsahem vodivých polymerů patří ty, pomocí nichž zvýšit korozní odolnost chráněného materiálu. Rovněž pro řadu aplikací v nátěrech je výhodné vytvořit kompozit tvořený částicí pigmentu vhodného chemického složení, která je pokryta funkční vrstvou vodivého polymeru. Mezi netoxické antikorozní pigmeny patří wolframany nebo molybdenany. Cílem práce je studium korozní a fyzikální odolnosti organických povlaků s obsahem pigmentů s povrchovou úpravou vodivými polymery PANI a PPY, stanovení optimální hodnoty koncentrace těchto pigmentů, při které budou zkoumány antikorozní vlastnosti a mechanická odolnost nátěrů pomocí PANI a PPy.
Proveďte literární rešerši na dané téma. Syntetizujte pigmenty na bázi molybdenanů a wolframanů (Fe2WO6, SrWO4, ZnWO4, Fe2(MoO4)3, SrMoO4 a ZnMoO4) a proveďte povrchovou úpravu vodivými polymery PANI a PPY pigmenty (P/PV, kde PV=PANI, PPY). Proveďte charakterizaci upravených i neupravených pigmentů a stanovte jejich fyzikálně-chemické vlastnosti.
Připravte sérii modelových nátěrových filmů s obsahem testovaných pigmentů při různých hodnotách OKP, s konstantní celkovou hodnotou OKP všech pigmentů v nátěru (OKP =1, 5, 10, 15 a při OKP /KOKP=konst.). Jako pojivo zvolte epoxyesterovou pryskyřici rozpouštědlového typu. Připravte vzorky nátěrů na skleněných a ocelových panelech.
Proveďte testy fyzikální odolnosti nátěrů, zhodnoťte odolnost vůči ohybu, úderu, hloubení a stupeň přilnavosti dle příslušných norem CSN EN ISO. Vyjádřete také tzv. celkovou mechanickou odolnost nátěrů (Bmech). Výsledky srovnejte také s výsledky čistého pojiva. Charakterizujte měřením tvrdosti dle Perzose příspěvek pigmentu k povrchové tvrdosti a přilnavosti nátěrového filmu. Stanovte odolnost filmů v závislosti na OKP a zhodnoťte vliv testovaných pigmentů na fyzikální vlastnosti nátěrového filmu. Vyhodnoťte optimální povrchovou úpravu a optimální původní pigment pro nejvyšší fyzikální odolnost nátěrů.
Pro získání výsledků vlivu pigmentů na korozní odolnost nátěrů proveďte testy ke zjištění antikorozní účinnosti nátěrů. Korozní testy v atmosférách SO2 a NaCl s kondenzací H2O doplňte o stanovení hmotnostních úbytků způsobených korozí ve vodných výluzích práškových pigmentů.
Vyjádřete na základě normy ASTM a její stupnice pro jednotlivé projevy koroze odolnost jednotlivých pigmentovaných nátěrů a určete pigment a typ povrchové úpravy, která zabraňuje úspěšně více korozním projevům. Vypočtené výsledky antikorozní účinnosti diskutujte podle povrchové úpravy, podle obsahu testovaného povrchově upraveného pigmentu v nátěrovém filmu, podle typu základního pigmentu. Stanovte optimální podíl speciálního pigmentu pro zajištění vysoké antikorozní účinnost.
Vyjádřete z předchozích výsledků tzv. celkovou korozní odolnost nátěrové hmot Acelk), která charakterizuje nátěrovou hmotu vysoce chemicky odolnou, vhodnou do více typů prostředí.
Vyhodnocení a diskusi výsledků proveďte dle složení pigmentu, OKP. Určete pro testovaná pojiva optimální inhibitor a jeho OKP.
Doporučte, do jakého typu prostředí a pro jaké aplikace lze nátěry doporučit.
Zásady pro vypracování
Nově formulované povlaky na bázi nátěrových hmot s obsahem vodivých polymerů patří ty, pomocí nichž zvýšit korozní odolnost chráněného materiálu. Rovněž pro řadu aplikací v nátěrech je výhodné vytvořit kompozit tvořený částicí pigmentu vhodného chemického složení, která je pokryta funkční vrstvou vodivého polymeru. Mezi netoxické antikorozní pigmeny patří wolframany nebo molybdenany. Cílem práce je studium korozní a fyzikální odolnosti organických povlaků s obsahem pigmentů s povrchovou úpravou vodivými polymery PANI a PPY, stanovení optimální hodnoty koncentrace těchto pigmentů, při které budou zkoumány antikorozní vlastnosti a mechanická odolnost nátěrů pomocí PANI a PPy.
Proveďte literární rešerši na dané téma. Syntetizujte pigmenty na bázi molybdenanů a wolframanů (Fe2WO6, SrWO4, ZnWO4, Fe2(MoO4)3, SrMoO4 a ZnMoO4) a proveďte povrchovou úpravu vodivými polymery PANI a PPY pigmenty (P/PV, kde PV=PANI, PPY). Proveďte charakterizaci upravených i neupravených pigmentů a stanovte jejich fyzikálně-chemické vlastnosti.
Připravte sérii modelových nátěrových filmů s obsahem testovaných pigmentů při různých hodnotách OKP, s konstantní celkovou hodnotou OKP všech pigmentů v nátěru (OKP =1, 5, 10, 15 a při OKP /KOKP=konst.). Jako pojivo zvolte epoxyesterovou pryskyřici rozpouštědlového typu. Připravte vzorky nátěrů na skleněných a ocelových panelech.
Proveďte testy fyzikální odolnosti nátěrů, zhodnoťte odolnost vůči ohybu, úderu, hloubení a stupeň přilnavosti dle příslušných norem CSN EN ISO. Vyjádřete také tzv. celkovou mechanickou odolnost nátěrů (Bmech). Výsledky srovnejte také s výsledky čistého pojiva. Charakterizujte měřením tvrdosti dle Perzose příspěvek pigmentu k povrchové tvrdosti a přilnavosti nátěrového filmu. Stanovte odolnost filmů v závislosti na OKP a zhodnoťte vliv testovaných pigmentů na fyzikální vlastnosti nátěrového filmu. Vyhodnoťte optimální povrchovou úpravu a optimální původní pigment pro nejvyšší fyzikální odolnost nátěrů.
Pro získání výsledků vlivu pigmentů na korozní odolnost nátěrů proveďte testy ke zjištění antikorozní účinnosti nátěrů. Korozní testy v atmosférách SO2 a NaCl s kondenzací H2O doplňte o stanovení hmotnostních úbytků způsobených korozí ve vodných výluzích práškových pigmentů.
Vyjádřete na základě normy ASTM a její stupnice pro jednotlivé projevy koroze odolnost jednotlivých pigmentovaných nátěrů a určete pigment a typ povrchové úpravy, která zabraňuje úspěšně více korozním projevům. Vypočtené výsledky antikorozní účinnosti diskutujte podle povrchové úpravy, podle obsahu testovaného povrchově upraveného pigmentu v nátěrovém filmu, podle typu základního pigmentu. Stanovte optimální podíl speciálního pigmentu pro zajištění vysoké antikorozní účinnost.
Vyjádřete z předchozích výsledků tzv. celkovou korozní odolnost nátěrové hmot Acelk), která charakterizuje nátěrovou hmotu vysoce chemicky odolnou, vhodnou do více typů prostředí.
Vyhodnocení a diskusi výsledků proveďte dle složení pigmentu, OKP. Určete pro testovaná pojiva optimální inhibitor a jeho OKP.
Doporučte, do jakého typu prostředí a pro jaké aplikace lze nátěry doporučit.
Seznam doporučené literatury
-
Seznam doporučené literatury
-
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Diplomantka přednesla výsledky své diplomové práce a zodpověděla dotazy členů komise.