(Luận văn thạc sĩ) Chế tạo hệ lớp phủ Epoxy MS Polymer Polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ(Luận văn thạc sĩ) Chế tạo hệ lớp phủ Epoxy MS Polymer Polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ(Luận văn thạc sĩ) Chế tạo hệ lớp phủ Epoxy MS Polymer Polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ(Luận văn thạc sĩ) Chế tạo hệ lớp phủ Epoxy MS Polymer Polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ(Luận văn thạc sĩ) Chế tạo hệ lớp phủ Epoxy MS Polymer Polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ(Luận văn thạc sĩ) Chế tạo hệ lớp phủ Epoxy MS Polymer Polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ(Luận văn thạc sĩ) Chế tạo hệ lớp phủ Epoxy MS Polymer Polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ(Luận văn thạc sĩ) Chế tạo hệ lớp phủ Epoxy MS Polymer Polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ(Luận văn thạc sĩ) Chế tạo hệ lớp phủ Epoxy MS Polymer Polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ(Luận văn thạc sĩ) Chế tạo hệ lớp phủ Epoxy MS Polymer Polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ(Luận văn thạc sĩ) Chế tạo hệ lớp phủ Epoxy MS Polymer Polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ(Luận văn thạc sĩ) Chế tạo hệ lớp phủ Epoxy MS Polymer Polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ(Luận văn thạc sĩ) Chế tạo hệ lớp phủ Epoxy MS Polymer Polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ(Luận văn thạc sĩ) Chế tạo hệ lớp phủ Epoxy MS Polymer Polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ(Luận văn thạc sĩ) Chế tạo hệ lớp phủ Epoxy MS Polymer Polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ(Luận văn thạc sĩ) Chế tạo hệ lớp phủ Epoxy MS Polymer Polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ(Luận văn thạc sĩ) Chế tạo hệ lớp phủ Epoxy MS Polymer Polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ(Luận văn thạc sĩ) Chế tạo hệ lớp phủ Epoxy MS Polymer Polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ(Luận văn thạc sĩ) Chế tạo hệ lớp phủ Epoxy MS Polymer Polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ(Luận văn thạc sĩ) Chế tạo hệ lớp phủ Epoxy MS Polymer Polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ(Luận văn thạc sĩ) Chế tạo hệ lớp phủ Epoxy MS Polymer Polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ(Luận văn thạc sĩ) Chế tạo hệ lớp phủ Epoxy MS Polymer Polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ(Luận văn thạc sĩ) Chế tạo hệ lớp phủ Epoxy MS Polymer Polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ(Luận văn thạc sĩ) Chế tạo hệ lớp phủ Epoxy MS Polymer Polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ĐẶNG THỊ CÚC CHẾ TẠO HỆ LỚP PHỦ EPOXY/MS POLYMER/POLYESTER ỨNG DỤNG CHỐNG ĂN MÒN ĐƯỜNG ỐNG KIM LOẠI TẠI CÁC VỊ TRÍ GỐI ĐỠ LUẬN VĂN THẠC SĨ HĨA HỌC THÁI NGUYÊN - 2021 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ĐẶNG THỊ CÚC CHẾ TẠO HỆ LỚP PHỦ EPOXY/MS POLYMER/POLYESTER ỨNG DỤNG CHỐNG ĂN MÒN ĐƯỜNG ỐNG KIM LOẠI TẠI CÁC VỊ TRÍ GỐI ĐỠ Ngành: Hóa phân tích Mã số: 440 118 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đỗ Trà Hương PGS.TS Nguyễn Thị Lê Hiền THÁI NGUYÊN - 2021 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài “Chế tạo hệ lớp phủ epoxy/MS polymer/polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại vị trí gối đỡ” thân tơi thực Các số liệu, kết đề tài hồn tồn trung thực Nếu điều tơi cam đoan sai thật tơi hồn tồn chịu trách nhiệm Thái Nguyên, tháng 10 năm 2021 Tác giả luận văn Đặng Thị Cúc Xác nhận Xác nhận Của ban chủ nhiệm khoa Hóa học Của người hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Thị Hiền Lan PGS.TS Đỗ Trà Hương ii LỜI CẢM ƠN Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, xin chân thành cảm ơn PGS.TS Đỗ Trà Hương PGS.TS Nguyễn Thị Lê Hiền tận tình, dành nhiều tâm huyết hướng dẫn thời gian làm thực nghiệm hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn thầy giáo Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên truyền dậy tri thức khoa học tạo điều kiện thuận lợi q trình tơi thực luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ThS Phạm Thị Hường cán Viện dầu khí Việt Nam cho phép sử dụng sở vật chất, máy móc trang thiết bị q trình đo đạc mẫu, thực công việc thực nghiệm Và cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn tới người thân gia đình, anh chị em bạn bè đồng nghiệp trường THCS Bản Ngoại nơi công tác cổ vũ, động viên kịp thời, ủng hộ, giúp đỡ tơi suốt q trình học tập nghiên cứu, làm thực nghiệm hoàn thành luận văn Em xin chân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 10 năm 2021 Học viên Đặng Thị Cúc iii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii Mục lục iv Danh mục từ viết tắt v Danh mục bảng vi Danh mục hình vii MỞ ĐẦU .1 Mục tiêu đề tài .2 Nội dung nghiên cứu Chương TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu ăn mòn kim loại 1.1.1 Khái niệm ăn mòn kim loại 1.1.2 Phân loại ăn mòn kim loại 1.1.3 Giới thiệu ăn mịn kim loại ví trí gối đỡ 1.2 Các phương pháp bảo vệ chống ăn mòn kim loại 13 1.2.1 Phương pháp dùng chất ức chế 13 1.2.2 Phương pháp điện hóa .13 1.2.3 Cách li kim loại khỏi môi trường xâm thực .14 1.3 Các phương pháp chống ăn mòn đường ống vị trí gối đỡ .14 1.3.1 Phương pháp sử dụng miếng đệm cao su 14 1.3.2 Phương pháp sử dụng đỡ (I – rod) 15 1.3.3 Phương pháp sử dụng miếng đệm sợi thủy tinh 16 1.4 Giới thiệu lớp phủ chống ăn mòn 17 1.4.1 Lớp phủ kim loại 17 1.4.2 Lớp phủ hữu 18 1.4.3 Lớp phủ trung gian 18 1.4.4 Hệ lớp phủ epoxy/MS polyme/polyester 18 iv Chương THỰC NGHIỆM .29 2.1 Chuẩn bị thí nghiệm 29 2.1.1 Hóa chất, mẫu thử nghiệm 29 2.1.2 Chuẩn bị mẫu thử nghiệm 30 2.2 Các phương pháp nghiên cứu .31 2.2.1 Phương pháp kính hiển vi điện tử quét 31 2.2.2 Kính hiển vi điện tử truyền qua 32 2.2.3 Phương pháp đo tổng trở điện hóa .32 2.2.4 Thử nghiệm gia tốc 35 2.2.5 Thử nghiệm bám dính 35 2.2.6 Thử nghiệm độ bền va đập 36 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 3.1 Nghiên cứu chế tạo lớp phủ lót epoxy 37 3.1.1 Nghiên cứu đặc tính graphene 37 3.1.2 Chế tạo lớp phủ epoxy/graphene .38 3.1.3 Nghiên cứu đánh giá đặc tính lý lớp phủ lót epoxy 41 3.1.4 Nghiên cứu khả bảo vệ chống ăn mòn lớp phủ 43 3.2 Nghiên cứu chế tạo lót vị trí gối đỡ 52 3.2.1 Chế tạo lót composite 52 3.2.2 Nghiên cứu đánh giá đặc tính lý lót composite sở polyester 54 3.3 Nghiên cứu chế tạo hệ composite sở Epoxy/MS polymer/Polyester nhằm chống ăn mịn vị trí gối đỡ 57 KẾT LUẬN 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Phổ tán xạ lượng tia X, hay Phổ tán sắc lượng EDX (Energy dispersive X-ray spectroscopy) EIS Phổ tổng trở điện hóa (Electrochemical Impedance Spectroscopy) GO Graphene oxit SEM Kính hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscope) TEM Hiển vi điện tử truyền qua (Transmission Electron Microscopy) v DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1: Tính chất graphene sử dụng nghiên cứu 29 Bảng 3.1: Kết thử nghiệm đo độ bám dính lớp phủ epoxy không chứa chứa graphene 41 Bảng 3.2: Kết thử nghiệm độ bền va đập lớp phủ epoxy không chứa chứa graphene 42 Bảng 3.3: Kết xác định điện trở màng (Rf) điện dung màng (Cf) từ giản đồ tổng trở 48 vi DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1: Một số dạng ăn mịn vật liệu kim loại [2] Hình 1.2: Gối đỡ dạng dầm chữ I [16] Hình 1.3: Gối đỡ dạng kẹp yên ngựa [16] Hình 1.4: Loại gối đỡ đường ống dạng hàn [16] Hình 1.5: Tình trạng ăn mịn đường ống vị trí gối đỡ Nhà máy lọc dầu Dung Quất 10 Hình 1.6: Hiện trạng ăn mịn đường ống vị trí gối đỡ Nhà máy Điện Cà Mau .10 Hình 1.7: Hình ảnh ăn mịn đường ống vị trí gối đỡ Nhà máy lọc dầu Nghi Sơn, khu vực Jetty 11 Hình 1.8: Miếng đệm cao su làm thúc đẩy q trình ăn mịn khe [16] 15 Hình 1.9: Gối đỡ hàn [16] .15 Hình 1.10: Phương pháp sử dụng đỡ (I – rod) [16] 16 Hình 1.11: Miếng đệm gắn với đường ống điểm đỡ 17 Hình 1.12: Cấu trúc nhựa epoxy .19 Hình 1.13: Cấu trúc hóa học số loại graphene 22 Hình 1.14: Khả chống chịu thời tiết keo PU keo MS 25 Hình 2.1: Thiết bị chuẩn bị mẫu sơn epoxy 30 Hình 2.2: Hình dạng kích thước khn đúc đệm Polyester 31 Hình 2.3: Nguyên tắc phép đo tổng trở (EIS) 33 Hình 2.4: Tế bào điện hóa [7] 34 Hình 2.5: Thiết bị đo điện hóa Parstat 2273 35 Hình 2.6: Thiết bị Positest AT-A thử nghiệm độ bám dính màng sơn phương pháp kéo 35 Hình 2.7: Thử nghiệm độ bền va đập thiết bị Impact Tester - BYK .36 Hình 3.1: Hình thái học graphene 37 Hình 3.2: Phổ tán xạ tia X theo lượng mẫu graphene .37 Hình 3.3: Phổ TGA mẫu graphene 38 vii Hình 3.4: Khảo sát khả phân tán graphene dung môi 39 Hình 3.5: Ảnh TEM mẫu epoxy khơng chứa chứa graphen đế kính ITO 40 Hình 3.6: Hình ảnh lớp phủ epoxy bề mặt thép 40 Hình 3.7: Giản đồ tổng trở dạng Nyquist lớp phủ epoxy khơng có có chứa graphene tạo thép, thử nghiệm dung dịch NaCl 3% với thời gian khác 45 Hình 3.8: Sơ đồ mạch điện tương đương ứng với hệ sơn phủ [7] 46 Hình 3.9: Hình ảnh bề mặt mẫu sơn epoxy có khơng có graphene trước sau tuần thử nghiệm mù muối .50 Hình 3.10: Hình ảnh bề mặt lớp phủ epoxy khơng có có graphene vị trí khuyết tật sau tuần thử nghiệm mù muối 51 Hình 3.11: Quá trình chế tạo mẫu composite sở polyester 53 Hình 3.12: Hình ảnh bề mặt composite sở polyester 54 Hình 3.13: Hình ảnh bề mặt composite polyester gia cường sợi thủy tinh trình thử nghiệm dung dịch HCl 0,1N 56 Hình 3.14: Hình ảnh bề mặt composite polyester gia cường sợi thủy tinh trình thử nghiệm dung dịch NaCl 3% 57 Hình 3.15: Quá trình tạo hệ composite epoxy/MS polymer/polyester bề mặt kim loại 57 Hình 3.16: Hình ảnh bề mặt hệ composite epoxy/MS polymer/polyester sau thử nghiệm độ bền va đập độ cao 200 kg.cm 58 viii Mẫu sơn epoxy trước thử nghiệm Mẫu sơn epoxy sau thử nghiệm Mẫu sơn epoxy/graphene trước thử nghiệm Mẫu sơn epoxy/graphene sau thử nghiệm Hình 3.9: Hình ảnh bề mặt mẫu sơn epoxy có khơng có graphene trước sau tuần thử nghiệm mù muối Các kết thử nghiệm bề mặt mẫu sơn epoxy trường hợp có khơng có graphene thể hình 3.9 Do hạn chế thời gian, thử nghiệm mù muối tiến hành tuần Các kết thu cho thấy sau tuần thử nghiệm, bề mặt mẫu sơn epoxy trường hợp có khơng có graphene gần không quan sát thay đổi hình thái học so với mẫu trước thử nghiệm, bề mặt đồng chưa xuất hiện tượng xuống cấp ăn mịn 50 Để có rút ngắn thời gian thử nghiệm mà đánh giá so sánh hiệu chống ăn mòn lớp phủ epoxy trường hợp có khơng có graphene điều kiện Khuyết tật tạo bề mặt mẫu trước thử nghiệm cách dùng dao rạch qua lớp phủ đến hở bề mặt kim loại có dạng hình chéo kích thước khuyết tật dài 10 cm mơ tả hình 3.10 Sau tuần thử nghiệm Sau tuần thử nghiệm Sau tuần thử nghiệm Mẫu sơn epoxy có khuyết tật nhân tạo Sau tuần thử nghiệm Sau tuần thử nghiệm Sau tuần thử nghiệm Sơn epoxy/graphene Hình 3.10: Hình ảnh bề mặt lớp phủ epoxy khơng có có graphene vị trí khuyết tật sau tuần thử nghiệm mù muối Đối với lớp phủ có khuyết tật nhân tạo, nước muối mơi trường thử nghiệm tiếp xúc trực tiếp với bề mặt kim loại vị trí khuyết tật nên gây ăn mịn Quan 51 sát mức độ ăn mòn vị trí khuyết tật theo thời gian thử nghiệm (hình 3.10) cho phép đánh giá khả chống ăn mòn lớp sơn phủ Kết thử nghiệm cho thấy, mẫu khơng có graphene, q trình ăn mịn diễn tương đối nghiêm trọng với mức độ ăn mịn tăng dẫn theo thời gian Tại vị trí khuyết tật, độ rộng độ sâu khuyết tật tăng dần mức độ rỉ sắt sản phẩm ăn mòn xuất ngày nhiều theo thời gian Bên cạnh đó, quan sát rõ vị trí ăn mịn lớp phủ xung quanh vị trí khuyết tật toàn bề mặt mẫu Trong đó, mẫu sơn epoxy chứa graphene có mức độ ăn mịn nhiều so với mẫu khơng có graphene Độ rộng sâu khuyết tật tăng gần không đáng kể sau tuần thử nghiệm mù muối Kết thu được giải thích độ bám dính cao nên q trình ăn mịn xảy ra, vị trí khuyết tật gần khơng bị bong tróc nên khơng xảy ăn mịn lớp phủ dẫn đến mở rộng kích thước khuyết tật, mức độ ăn mịn cải thiện so với lớp phủ không chứa graphene Với khả bảo vệ chống ăn mịn cao, có mặt graphene lớp phủ epoxy cải thiện đáng kể khả chống ăn mịn, độ bám dính độ bền học so với lớp phủ epoxy không chứa graphene Lớp phủ epoxy/graphene sử dụng làm lớp phủ lót chống ăn mịn cho nghiên cứu chống ăn mịn cho đường ống vị trí gối đỡ phần 3.2 Nghiên cứu chế tạo lót vị trí gối đỡ Để loại bỏ tượng bẫy nước vị trí đường ống gối đỡ gây nên tượng ăn mòn khe, vị trí tiếp xúc kim loại đường ống đề xuất dán lót composite Với độ bền mơi trường đặc tính lý tốt, miếng đỡ có khả cách ly hồn tồn kim loại với gối đỡ, hạn chế ăn mòn Hiệu biện pháp phụ thuộc vào độ bền đặc tính lý lót composite chế tạo 3.2.1 Chế tạo lót composite Tấm lót composite chế tạo phương pháp đúc sở nhựa polyester gia cường sợi thủy tinh bổ sung bột đá CaCO3 nhằm tăng đặc tính lý lớp phủ tăng hiệu kinh tế 52 Hình 3.11: Quá trình chế tạo mẫu composite sở polyester Hình ảnh bề mặt composite sau đúc với tỉ lệ chất gia cường khác quan sát hình 3.12 Polyester/sợi thủy tinh/CaCO3 : 80/20/0 Polyester/sợi thủy tinh/CaCO3 : 74/20/6 53 Polyester/sợi thủy tinh/CaCO3 : 72/20/8 Polyester/sợi thủy tinh/CaCO3 : 68/20/12 Hình 3.12: Hình ảnh bề mặt composite sở polyester Bề mặt compsite chế tạo phương pháp đúc có màu trắng đục, tương đối phẳng đồng 3.2.2 Nghiên cứu đánh giá đặc tính lý lót composite sở polyester • Độ bền va đập lót composite sở polyester Các lót composite sau chế tạo thử nghiệm độ bền va đập phương pháp lực, kết thu bảng 3.4 54 Bảng 3.4: Độ bền va đập composite sở polyester gia cường sợi thủy tinh bột đá CaCO3 Hình ảnh bề mặt mẫu sau thử nghiệm Mẫu Mặt trước Mặt sau Polyester Độ bền va đập (kg.cm) >50 Polyester/sợi thủy tinh/CaCO3 : >100 80/20/0 Polyester/sợi thủy tinh/CaCO3 : >60 74/20/6 Polyester/sợi thủy tinh/CaCO3 : >30 72/20/8 Polyester/sợi thủy tinh/CaCO3 : Giòn Giòn 68/20/12 55 - Các kết thu việc thêm sợi thủy tinh vào thành phần polyester cho phép tăng độ bền va đập nhựa polyester tạo thành Với hàm lượng khoảng 20% sợi thủy tinh, composite polyester có độ bền va đập 100 kg.cm Trong đó, việc thêm bột đá vào thành phần composite polyester/sợi thủy tinh cho phép làm giảm giá thành sản phẩm nhiên lại tạo lớp composite cứng giòn hàm lượng bột đá 8% tạo composite giịn không chịu độ bền va đập 10 kg.cm Vì vậy, lựa chọn lót có tỉ lệ chất gia cường Polyester/sợi thủy tinh/CaCO3:80/20/0 cho khảo sát • Độ bền hóa chất mơi trường Để đánh giá độ bền môi trường, composite sở polyester gia cường sợi thủy tinh thử nghiệm môi trường axit HCl 0,1N dung dịch NaCl 3% quan sát bề mặt mẫu sau tuần thử nghiệm Hình thái học bề mặt mẫu composite quan sát trực quan hình 3.13 hình 3.14 Sau tuần thử nghiệm, bề mặt mẫu composite gần không thay đổi so với mẫu composite trước thử nghiệm, cho phép khẳng định độ bền môi trường mẫu composite polyester/sợi thủy tinh chế tạo Sau tuần thử nghiệm Sau tuần thử nghiệm Sau tuần thử nghiệm Hình 3.13: Hình ảnh bề mặt composite polyester gia cường sợi thủy tinh trình thử nghiệm dung dịch HCl 0,1N 56 Sau tuần thử nghiệm Sau tuần thử nghiệm Sau tuần thử nghiệm Hình 3.14: Hình ảnh bề mặt composite polyester gia cường sợi thủy tinh trình thử nghiệm dung dịch NaCl 3% 3.3 Nghiên cứu chế tạo hệ composite sở Epoxy/MS polymer/Polyester nhằm chống ăn mòn vị trí gối đỡ Trên sở lớp phủ lót epoxy composite epoxy/graphene bền ăn mịn với độ bám dính cao, đệm lót polyester/sợi thủy tinh với đặc tính lý tốt bền mơi trường, đệm lót dán bề mặt kim loại phủ lớp epoxy chứa graphene keo MS polymer để tạo hệ composite epoxy/MS polymer/polyester nhằm ứng dụng chống ăn mịn cho kim loại vị trí gối đỡ Trong khuôn khổ nghiên cứu này, MS polymer sản phẩm thương mại, thành phần có chứa silicone, đươc trám kín bề mặt đệm lót polyester, đặt bề mặt kim lọai sơn lót epoxy dùng kẹp cố định 24 để đảm bảo keo MS polymer khơ hồn tồn Hình 3.15 mơ tả trình tạo dán polyester mẫu kim loại sơn phủ epoxy keo trám MS polymer Hình 3.15: Quá trình tạo hệ composite epoxy/MS polymer/polyester bề mặt kim loại 57 Hệ composite epoxy/MS polymer/polyester thử nghiệm độ bền va đập, kết thử nghiệm cho thấy hệ lớp phủ chịu độ bền va đập cao, 200 kg.cm, tương đương với độ bền va đập lớp sơn phủ epoxy chứa graphene lớn nhiều so với độ bền lớp polyester thành phần Kết thu được giải thích lớp keo trám có khả bám dính tốt thành phần chứa silicone cho phép hệ composite có khả đàn hồi, mềm dẻo nên cho độ bền va đập tốt, không bị nứt vỡ có tác động ngoại lực Hình 3.16 mơ tả bề mặt mặt trước mặt sau hệ composite bề mặt kim loại sau thử nghiệm va đập với độ cao 200 kg.cm Mặt trước Mặt sau Hình 3.16: Hình ảnh bề mặt hệ composite epoxy/MS polymer/polyester sau thử nghiệm độ bền va đập độ cao 200 kg.cm Các kết nghiên cứu ban đầu tạo hệ composite có khả bám dính tốt, bền ăn mịn có đặc tính lý vượt trội so với lớp vật liệu thành phần Các kết đạt cho phép mở khả ứng dụng hệ composite cách ly hoàn toàn bề mặt kim loại khỏi môi trường vị trí gối đỡ chống ăn mịn cho đường ống kim loại 58 KẾT LUẬN Sau trình thực đề tài Chúng thu số kết sau: Tổng hợp thành cơng lớp phủ lót composite sở epoxy/graphene bề mặt thép với chiều dày màng khoảng 36 - 42 µm: + Graphene phân tán tốt lớp phủ đầu dò siêu âm cho phép tạo lớp phủ đồng nhất, không khuyết tật + Graphene với kích thước nhỏ, độ bền cao tính kháng nước tốt phối trộn đồng lớp phủ epoxy cho phép cải thiện đáng kể tính lý độ bám dính, độ bền va đập khả bảo vệ chống ăn mòn thép so với phủ epoxy không chứa graphene Chế tạo thành cơng lót composite sở polyester gia cường sợi thủy tinh 20% với độ bền va đập 100 kg.cm, bền môi trường, bề mặt không thay đổi sau tuần thử nghiệm HCl 0,1N NaCl 3% Chế tạo thành công hệ lớp phủ epoxy/MS polymer/polyester có khả bám dính tốt, bền ăn mịn có đặc tính lý vượt trội so với lớp vật liệu thành phần Các kết đạt cho phép mở khả ứng dụng hệ composite cách ly hoàn toàn bề mặt kim loại khỏi mơi trường vị trí gối đỡ chống ăn mòn cho đường ống kim loại 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Nguyễn Việt Bắc (2000), Vật liệu chất tạo màng bảo vệ, Giáo trình cao học, Trung tâm Khoa học Kỹ thuật – Cơng nghệ Qn sự, Bộ Quốc phịng, 24-60 Nguyễn Văn Chiến (2016), Nghiên cứu ăn mòn cục phương pháp nhiễu điện hóa, Luận án tiến hóa học, Học viện Khoa học Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, Hà Nội Vũ Đình Cự (2003), Cơ sở kỹ thuật nhiệt đới, NXB Văn hóa Thơng tin, Hà Nội Ngơ Duy Cường (2004), Hóa học hợp chất cao phân tử, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Mai Tuấn Đạt (2019), "Corrosion threats and strategy to secure mechanical integrity of Dung Quat refinery", Petrovietnam Journal 6, tr 63-67 Vũ Đăng Độ (2006), Cơ sở lí thuyết trính hóa học, NXB Giáo dục Nguyễn Thị Lê Hiền (2013), "Kỹ thuật tổng trở điện hóa ứng dụng đánh giá khả bảo vệ chống ăn mòn lớp phủ hữu cơ", Tạp chí Dầu khí 5, tr 52 - 59 Trần Đại Lâm (2017), Các phương pháp phân tích hố lý vật liệu, NXB Khoa học Tự nhiên công nghệ, Viện Hàn lâm KHVN Lê Minh Đức cộng (2019), "Tổng hợp đặc trưng tính chất graphene oxit (GO) ứng dụng làm phụ gia gia cường cho nanocomposite nhựa epoxy", Tạp chí Khoa học Xã hội, Nhân văn & Giáo dục, Tập 5, tr - 10 Trương Ngọc Liên (2004), Ăn mòn bảo vệ kim loại, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 11 Trịnh Xuân Sén (2004), Điện hóa học, Nhà xuất đại học Quốc Gia Hà Nội 12 Nguyễn Trung Thành (2020), "Modification of Alkyd with Epoxy and its Application for Paint Part 1: Epoxy Alkyd Ester Manufacturing and some Properties of Paint made from this Ester", VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology 36(1) 13 Nguyễn Văn Tuế (2002), Ăn mòn bảo vệ kim loại, NXB Giáo dục 60 Tài liệu tiếng Anh 14 ASTM B117 – 19, "Standard Practice for Operating Salt Spray (Fog) Apparatus" 15 JL Alamilla, MA Espinosa-Medina and Sosa (2009), "Modelling steel corrosion damage in soil environment", Corrosion Science 51(11), pp 2628-2638 16 Jim Britton (2002), "Corrosion at pipe supports: Causes and solutions", Technical Paper 17 Guidelines for the integrity management of corrosion under pipe supports (CUPS) (2018), London, First edition, Energy Institute 18 William S Hummers Jr and Richard E Offeman (1958), "Preparation of graphitic oxide", Journal of the american chemical society 80(6), pp 1339-1339 19 RM Kain (1990), "Crevice corrosion testing in natural seawater: significance and use of multiple crevice assemblies", Journal of Testing and Evaluation 18(5), pp 309-318 20 Zheng Li, Zheng Liu, Haiyan Sun and Chao Gao (2015), "Superstructured assembly of nanocarbons: fullerenes, nanotubes, and graphene", Chemical reviews 115(15), pp 7046-7117 21 Le Thi Hong Lien, Pham Thy San and Hoang Lam Hong (2007), "Results of studying atmospheric corrosion in Vietnam 1995–2005", Science and Technology of Advanced Materials 8(7-8), pp 552 22 Bhatnagar M.S (1993), "Epoxy Resins from 1980 to Date Part 1", Polym- Plast Technol Eng 32(1-2), pp 53–113 23 Jiacheng Wei, Thuc Vo and Fawad Inam (2015), "Epoxy/graphene nanocomposites–processing and properties: a review", Rsc Advances 5(90), pp 73510-73524 24 Mohammed Yusuf, FM Elfghi, Shabi Abbas Zaidi, EC Abdullah and Moonis Ali Khan (2015), "Applications of graphene and its derivatives as an adsorbent for heavy metal and dye removal: a systematic and comprehensive overview", RSC Advances 5(62), pp 50392-50420 61 25 Guixia Zhao, Jiaxing Li, Xuemei Ren, Changlun Chen and Xiangke Wang (2011), "Few-layered graphene oxide nanosheets as superior sorbents for heavy metal ion pollution management", Environmental science & technology 45(24), pp 1045410462 26 ISO 6272-2 (2002), "Paints and Vernishes – Rapid-deformation (impact resistance) test _ Part 2: Falling-weight test, small-erea intenter" 27 WR Ashcroft (1993), "Curing agents for epoxy resins", Chemistry and technology of epoxy resins, Springer, pp 37-71 28 George W Berry, Milton W Gregory and John L Ambrose (1976), Composite pipe wrap material and method, Patent No: 3,757,829 29 PA Christensen and A Hamnet (2007), Techniques and mechanisms in electrochemistry, Springer Science & Business Media 30 TO Dara (2017), "Evaluation of Atmospheric Corrosion in Steels for Corrosion Mapping in Asia."" 31 Bryan Ellis (1993), Chemistry and technology of epoxy resins, Springer 32 A Garcia, B Valdez, M Schorr, R Zlatev, A Eliezer and J Hadad (2010), "Assessment of marine and fluvial corrosion of steel and aluminium" Journal of Marine Engineering Technology 9(3), pp 3-9 33 Fengwei Jiang, Wenjie Zhao, Yangmin Wu, Jianda Dong, Kaihe Zhou, Guangming Lu and Jibin Pu (2019), "Anti-corrosion behaviors of epoxy composite coatings enhanced via graphene oxide with different aspect ratios", Progress in Organic Coatings 127, pp 70-79 34 SE Loginova, SN Gladkikh, EA Kurilova and NV Nikonova (2021), "Hybrid Polyurethane Adhesive Sealants with Increased Strength Characteristics" Polymer Science 14(2), pp 156-159 35 A López-Ortega, R Bayón and JL Arana (2018), "Evaluation of protective coatings for offshore applications Corrosion and tribocorrosion behavior in synthetic seawater" Surface Coatings Technology 349, pp 1083-1097 36 Daniel Niyobuhungiro and Liu Hong (2021), "Graphene Polymer Composites: Review on Fabrication Method, Properties and Future Perspectives", Advances in Science and Technology Research Journal 15(1), pp 37-49 62 37 Edward Petrie (2010), "MS Polymers in “Hybrid” Sealants", EMP Solutions, Saatavissa: http://www adhesives org 38 Wanida Pongsaksawad, Pitichon Klomjit, Piya Khamsuk, Sikharin Sorachot, Namurata S Pålsson and Ekkarut Viyanit (2021), "Chloride distribution model and corrosion map of structural steels for tropical climate in Thailand" Science of The Total Environment 787, pp 147465 39 Sepideh Pourhashem, Mohammad Reza Vaezi, Alimorad Rashidi and Mohammad Reza Bagherzadeh (2017), "Exploring corrosion protection properties of solvent based epoxy-graphene oxide nanocomposite coatings on mild steel", Corrosion Science 115, pp 78-92 40 KVSN Raju and DK Chattopadhyay (2008), Polyester coatings for corrosion protection, Woodhead Publishing 41 B Ramezanzadeh, SY Arman and M Mehdipour (2014), "Anticorrosion properties of an epoxy zinc-rich composite coating reinforced with zinc, aluminum, and iron oxide pigments", Journal of Coatings Technology and Research 11(5), pp 727737 42 R Winston Revie (2008), Corrosion and corrosion control: an introduction to corrosion science and engineering, John Wiley & Sons 43 Morteza Ganjaee Sari, Mohammadreza Shamshiri and Bahram Ramezanzadeh (2017), "Fabricating an epoxy composite coating with enhanced corrosion resistance through impregnation of functionalized graphene oxide-co- montmorillonite Nanoplatelet", Corrosion Science 129, pp 38-53 44 David A Shifler and Denise M Aylor (2002), Considerations for the Testing of Materials and Components in Seawater, CORROSION 2002, OnePetro 45 David A Shifler and Denise M Aylor (2005), Factors Affecting Corrosion Performance and Testing of Materials and Components in Sea Water, CORROSION 2005, OnePetro 46 Fujian Tang, Yi Bao, Yizheng Chen, Yan Tang and Genda Chen (2016), "Impact and corrosion resistances of duplex epoxy/enamel coated plates", Construction and Building Materials 112, pp 7-18 63 47 Naveen Vanapalli and Arjun Sil (2021), "Rubric Assessment and Spatial Zonal Mapping of Atmospheric Corrosion of Steel in India", Corrosion Science, pp 3787 48 Fred D Wilson (2001), High temperature composite pipe wrapping system, Patent No.: US 6,276,401 B1 49 Fan Zhang, Pengfei Ju , Mengqiu Pan, Dawei Zhang, Yao Huang, Guoliang Li and Xiaogang Li (2018), "Self-healing mechanisms in smart protective coatings: A review", Corrosion Science 144, pp 74-88 50 Chenhui Zhao, Guangcheng Zhang and Zhao (2012), "Effect of curing agent and temperature on the rheological behavior of epoxy resin systems", Molecules 17(7), pp 8587-8594 64 ... polymer/ polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại vị trí gối đỡ? ?? nhằm tận dụng ưu lớp phủ riêng rẽ để tạo hệ lớp phủ epoxy/ MS polymer/ polyester có khả ứng dụng chống ăn mòn cho đường ống thực tế... PHẠM ĐẶNG THỊ CÚC CHẾ TẠO HỆ LỚP PHỦ EPOXY/ MS POLYMER/ POLYESTER ỨNG DỤNG CHỐNG ĂN MÒN ĐƯỜNG ỐNG KIM LOẠI TẠI CÁC VỊ TRÍ GỐI ĐỠ Ngành: Hóa phân tích Mã số: 440 118 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Hướng... khả chống ăn mòn lớp phủ thành phần - Thử nghiệm ăn mòn hệ lớp phủ epoxy/ MS polymer/ polyester tạo thành Chương TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu ăn mòn kim loại 1.1.1 Khái niệm ăn mòn kim loại Ăn mòn kim