تولید پوشش‌های ضدخوردگی برای صنایع نفت و گاز

پژوهشگران مؤسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش با استفاده از نانوذرات رس اصلاح شده درون رزین اپوکسی، موفق به تولید آزمایشگاهی یک پوشش نانوکامپوزیتی ضدخوردگی با خواص بهینه شدند.

کد خبر: ۱۲۸۴۵۴

تاریخ: ۱۷ مهر ۱۳۹۵ - ۰۹:۰۷

کامپوزیت‌های پلیمری حاوی ترکیبات نانومقیاس که به نام نانوکامپوزیت شناخته می‌شوند، در دهه‌های اخیر توسط بسیاری از دانشمندان مورد توجه قرار گرفته‌اند. این‌گونه مواد خواص متفاوت بهبود یافته‌ای نظیر رفتار حرارتی، خواص سد کنندگی و رفتار ویسکوالاستیک نسبت به پلیمر اولیه از خود به نمایش می‌گذارند.

این بهبود عموماً به سطح بسیار بالای نانوذرات و اندرکنش آنها با پلیمر زمینه نسبت داده می‌شود. اما استفاده از نانوذرات ساده نیست و به یک سری فرایندهای اضافی نیاز خواهد داشت.

دکتر مرتضی گنجایی ساری، عضو هیأت علمی مؤسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش از اجرای تحقیقاتی در این زمینه با هدف تولید یک پوشش نانوکامپوزیتی پلیمر/نانورس خبر داد و گفت: در این مطالعات درصدد بودیم که با تولید این نانو کامپوزیت بتوان از آن به‌ عنوان یک پوشش ضد خوردگی استفاده کرد. این پوشش علاوه بر عملکرد ضد خوردگی بالا، کارآیی فیزیکی و مکانیکی مطلوبی نیز ارائه می‌دهد.

وی در ادامه افزود: با توجه به قیمت پایین رس و همچنین فراوانی این ذره، تولید این پوشش نانوکامپوزیت پلیمری، هزینه‌ به ‌مراتب پایین‌تری را نسبت به موارد مشابه بر صنایع تحمیل خواهد کرد. همچنین به دلیل اینکه رس یک ماده‌ زیست سازگار و زیست‌ تخریب‌پذیر است، آلودگی‌های زیست‌محیطی ناشی از فرایند تولید و استفاده از این نانوکامپوزیت به‌ مراتب کمتر خواهد بود.

گنجانی با بیان این که در این طرح تحقیقاتی نانوذرات رس به ‌صورت ورقه‌ای درون یک زمینه‌ پلیمری پخش شده است، یادآور شد: اما ناسازگاری بین زمینه پلیمری و نانورس و پخش نامناسب این نانوذرات می‌تواند خواص ضدخوردگی و سدکنندگی را با افت شدید مواجه کند. بنابراین در این پژوهش از پلیمرهای پرشاخه با چگالی بالای گروه‌های عاملی آب‌دوست سطحی به‌عنوان پلیمر زمینه استفاده شده که نانو ورقه‌های رس می‌توانند بر روی این شاخه‌ها جذب شده و برهمکنش ایجاد کند.

وی با تاکید بر این‌که از سوی دیگر این ساختار موجب می‌شود ورقه‌های رس از هم جدا شده و در زمینه به‌خوبی پخش شوند، خاطر نشان کرد: در این مطالعه در یک سامانه‌ اپوکسی- پلی آمید، نانورس با بهره‌گیری از نانوپلیمرهای پرشاخه که زیرمجموعه‌ای از پلیمرهای دندریتی است، اصلاح و به‌صورت ورقه ورقه پخش شد. اثر این فرایند بر روی ویژگی‌های رئولوژیکی، مکانیکی و خوردگی مورد ارزیابی قرار گرفت.

این محقق با اشاره به نتایج به دست آمده افزود: نتایج نشان داد این سامانه‌ نانوکامپوزیتی با محدود کردن نفوذ عوامل خورنده در داخل نانوکامپوزیت و نهایتاً سطح زیرلایه، تأثیر چشمگیری بر روی خواص ضد خوردگی دارد. همچنین با توجه به رویکرد نوین سازگار کردن نانورس و زمینه، بهبود قابل‌توجهی در ویژگی‌های مکانیکی سامانه نیز رخ داد.

به گفته وی، این پوشش می‌تواند در صنایع پالایش نفت و گاز به‌منظور جلوگیری از خوردگی تجهیزات و لوله‌های انتقال مورد استفاده قرار گیرد.

نتایج این تحقیقات که حاصل تلاش‌های دکتر مرتضی گنجایی ساری، دکتر بهرام رمضان‌زاده و مهندس امیر سعید پاکدل از اعضای هیأت علمی مؤسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش و محمد شهبازی دانشجوی مقطع دکترای این مؤسسه است، در مجله‌ Progress in Organic Coatings  به چاپ رسیده است.