Nhóm nghiên cứu tại Viện Kỹ thuật nhiệt đới do Trịnh Anh Trúc làm chủ nhiệm, đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của chất pha tạp đến tính chất cơ lý và bảo vệ chống ăn mòn của màng epoxy polyme nanocompozit chứa oxit sắt từ có pha tạp” trong thời gian từ năm 2011 đến 2015.

Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu tổng hợp nano oxit sắt từ và oxit sắt từ pha tạp với các nguyên tố kẽm, coban hoặc các chất hữu cơ nhằm tạo ra chất ức chế ăn mòn mới hiệu quả và thân thiện môi trường sử dụng cho sơn bảo vệ chống ăn mòn.

Đã tổng hợp thành công nano oxit sắt từ và nano oxit sắt từ pha tạp với kẽm và coban, các kết quả phân tích cho thấy thành phẩm thu được tinh khiết, có kích thước dưới 60nm. Các nano oxit sắt từ cũng được hữu cơ hóa với hợp chất silan N-(2-aminoethyl-3-aminopropyl) trimethoxysilan và chất ức chế ăn mòn hữu cơ.

Khảo sát tính chất cơ lý và tính chất điện hóa của màng sơn epoxy chứa nano oxit sắt từ pha tạp Zn và Co ở các hàm lượng pha tạp khác nhau cho thấy sự pha tạp các nguyên tố Co hoặc Zn làm gia tăng khả năng che chắn và khả năng ức chế ăn mòn của nano oxit sắt từ trong lớp phủ epoxy trên nền thép. Sự gia tăng này phụ thuộc vào hàm lượng pha tạp, hàm lượng tối ưu tìm thấy là 2,5 % đối với pha tạp Co và 7,5% đối với pha tạp kẽm. Các tính chất cơ lý như độ bám dính, độ bền va đập cũng được cải thiện khi pha tạp với Co hoặc Zn. Các kết quả phân tích nhiệt DSC/TGA màng sơn cho thấy thêm nano oxit sắt từ vào màng epoxy làm gia cường cấu trúc của mạng lưới polyme và tăng khả năng chịu nhiệt, đặc biệt đối với lớp phủ epoxy chứa oxit sắt từ pha tạp Co.

Khảo sát khả năng bảo vệ chống ăn mòn của lớp phủ epoxy chứa oxit sắt từ biến tính với các chất silan và chất ức chế ăn mòn hữu cơ cho thấy hữu cơ hóa bề mặt nano oxit sắt từ không làm gia tăng khả năng che chắn của màng sơn epoxy. Các kết quả đo tổng trở điện hóa cục bộ chứng minh hoạt động của nano oxit sắt từ và nano oxit sắt từ biến tính tại ranh giới màng/bề mặt kim loại, khi kim loại bắt đầu bị ăn mòn. Các số liệu đo bám dính kéo giật, bám dính kẻ ô theo thời gian thử nghiệm trong nước cho thấy sự gia tăng bám dính trong trường hợp màng epoxy chứa nano oxit sắt từ biến tính với chất ức chế hữu cơ, điều đó khẳng định vai trò của các hợp phần nano tại vùng ranh giới màng sơn/bề mặt kim loại. Các số liệu này được khẳng định lại với các phép đo bám dính kéo 3 điểm và thử nghiệm mù muối với khuyết tật nhân tạo.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 13649/2017) tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.

N.P.D (NASATI)