Razvoj novih samoobnovljivih kompozitnih premaza s inhibitorima korozije

doktorski rad

doktorski rad

Razvoj novih samoobnovljivih kompozitnih premaza s inhibitorima korozije

Vrsta ocjenski radovi
Tip doktorski rad
Godina 2020
Status obranjeno

Sažetak

Strateško opredjeljenje Europske unije u pogledu postizanja cilja klimatske neutralnosti do 2050. godine zahtijeva preobrazbu svih postojećih gospodarskih sektora. Putanja napretka u tom smislu zahtijeva i revolucionarne inicijative koje će rezultirati novim tehnološkim saznanjima i proizvodima. Unaprijeđena, ekonomski učinkovita i okolišno prihvatljiva tehnološka rješenja predstavljat će temelj tranzicije prema cjelokupnom održivom gospodarstvu, a posebice sektora energetike, prometa i industrije. U sklopu ovog doktorskog rada razvijeni su samoobnovljivi premazi za zaštitu konstrukcijskih materijala od korozije, čija bi potencijalna komercijalizacija u konačnici mogla pridonijeti promjeni dugoročnih trendova u energetskom i neenergetskom sektoru. Razvijeni premazi sadrže čahure kontrolirane propustljivosti, koje su modificirane tako da omogućuju aktivni odziv u slučaju pojave korozijskih reakcija.
Eksperimentalni rad počiva na nizu ulaznih varijabli koje podrazumijevaju sintezu i primjenu čahura različitih dimenzija, kapaciteta, koncentracija i svojstava, primjenu različitih inhibitora korozije te izloženost različitim agresivnim okruženjima. Provedeni su procesi sinteze poliurea čahura i mezoporoznih čestica silicijevog dioksida te proces učahurivanja inhibitora korozije cink oleata, 8-hidroksikinolina i 1-hidroksibenzotriazola. Disperzija čahura provedena je u matrici vodorazrjedivog epoksidnog premaza. Učinkovitost zaštite razvijenih premaza ispitana je na podlozi niskougljičnog čelika. Provedena je opsežna karakterizacija, pri čemu su određeni kemijski sastavi, parametri dimenzijske distribucije, stabilnosti disperzija i količina učahurenih inhibitora. Osim toga, određena su fizikalna svojstva premaza te je ustanovljena aktivna i pasivna učinkovitost u zadanim korozivnim uvjetima. Korištene su analitičke metode pretražne elektronske mikroskopije i energijski disperzivne rendgenske spektroskopije, dinamičkog i elektroforetskog raspršenja svjetlosti, termogravimetrijske analize, infracrvene spektroskopije Fourierovom transformacijom, ultraljubičaste vidljive spektroskopije, adsorpcije dušika, elektrokemijske impedancijske spektroskopije te metode ubrzanih korozijskih ispitivanja u slanoj i vlažnoj komori, uranjanja u NaCl otopinu i određivanja prionjivosti i degradacije premaza. Definirani su i modeli kinetike oslobađanja inhibitora iz čahura i prioritetni faktori učinkovitosti. Djelotvornost razvijenih samoobnovljivih sustava je potvrđena, a ujedno je i ustanovljena nedvosmislena dominantnost u odnosu na referentna trenutno dostupna rješenja.

Ključne riječi

samoobnovljivi premazi; inhibitori korozije; zaštita okoliša; nanotehnologija