ساخت پوشش‌های میکرو/نانو هوشمند خودترمیم شونده برپایه کپسول‌های اوره فرمالدهید حاوی روغن تانگ و بهینه سازی آن به منظور ممانعت از خوردگی

در مطالعه حاضر، دسته‌ای از پوشش‌های هوشمند بر پایه میکرو/ نانو کپسول‌ها، با هدف کاهش خوردگی در خطوط انتقال نفت و گاز مورد بررسی قرار گرفته است. پوسته کپسول‎ها از جنس اوره فرمالدهید و هسته آنها از جنس روغن تانگ بوده که به عنوان عامل ترمیم کننده عمل می‎نماید. در این تحقیق پارامترهای موثر بر عملکرد پوشش از قبیل نرخ هم‌زدن در فرآیند کپسول‌سازی، اندازه کپسول و درصد استفاده از کپسول در ساختار پوشش بررسی و بهینه‎سازی شده است. به‎علاوه سایر خواص پوشش از قبیل توانایی محافظت در برابر خوردگی و چسبندگی پوشش به زیر لایه به ترتیب توسط اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی و آزمون چسبندگی (pulloff) مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج می‌دهد که با ریزتر شدن کپسول‎ها و به عبارتی استفاده از دورهای بالاتر هم‎زدن، مقاومت در برابر خوردگی و همچنین چسبندگی پوشش به زیر لایه بهبود می‎یابد. به علاوه استفاده از کپسول در ساختار، قابلیت محافظت‏کنندگی را به میزان قابل ملاحظه‎ای افزایش می‌دهد که از نتایج آزمون‌های الکتروشیمیایی و جذب آب می توان به آن پی برد. بهترین درصد استفاده از کپسول برابر با 15% وزنی است که منجر به افزایش مقاومت پوشش در برابر خوردگی می‎شود.

Fabrication of Smart Micro/Nano Selfhealing Coatings on the Basis of Ureaformaldehyde Capsules Containing Tong Oil and Optimizing them for Corrosion Inhibition

In this study, a set of smart coatings on the basis of micro/nano capsules, with the aim of corrosion reduction in oil and gas pipelines, has been investigated. The shell of capsules was made of ureaformaldehyde and their core was tong oil, which acts as a healing agent. In the present work, some parameters affecting the performance of the coating such as mechanical agitation rate in the encapsulation process, capsule size, and dispersed capsule concentration were varied and optimized. In addition, other coating properties such as adhesion and corrosion resistance of the coating were investigated by adhesion pulloff tests and electrochemical impedance spectroscopy respectively. The results indicated that using finer capsules, which were created at higher stirring rates, improved the corrosion resistance and adhesion to the substrate. Moreover, with the incorporation of capsules in the matrix, the protective ability was significantly increased; this could be realized from the results of water absorption and electrochemical tests. A capsule concentration of 15 wt.% was the optimum value which led to the highest corrosion resistance of the coating.