بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق، با استفاده از فن DSC، برنامه دمایی-زمانی مناسب پخت لاکهای پودریِ بر پایه رزینهای پلیاستر و هیبرید اپوکسی/پلیاستر به منظور ایجاد پوششی با بیشترین میزان مقاومت در برابر عوامل خورنده محیطی، بدستآمده است. با اعمال الکترو استاتیکی پودر بر روی سطح فولاد چربیگیری شده، مقاومت در برابر خوردگی لاک های پودری پخت شده در شرایط مختلف در آزمون پاشش مه نمک و میزان تغییر چسبندگی پیش و پس از آزمون رطوبت مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین با تهیه فیلم آزاد لاک های پودری مذکور، میزان عبور بخار آب بررسی شده است.
نتایج آزمون های انجام شده نشان میدهد که با تغییر در برنامه زمانبندی پخت، تغییر زیادی در میزان مقاومت در برابر خوردگی، چسبندگی و میزان عبور بخارآب لاکهای پودرهای مورد بررسی بوجود نمیآید. ضمن اینکه در نتیجه پخت کامل پوشش و ایجاد بیشترین میزان شبکهای شدن در برنامههای بدست آمده برای پخت پوشش های پودری مذکور، بیشترین میزان مقاومت در برابر خوردگی از این پوشش های پودری بدست خواهد آمد که در صورت عدم ایجاد بیشینه پیوندهای عرضی در نتیجه پخت ناقص، پوششی با عمر سرویس دهی پایین حاصل خواهد شد.
واﮊههای کلیدی: لاک پودری، اپوکسی/ پلی استر، پلی استر، پخت، پاشش مه نمک و میزان عبور بخار آب.
مقدمه
در سالیان اخیر به علت محدودیتهایی که در استفاده از حلالها بهوجود آمده و نیز بهعلت وجود قوانین زیست محیطی]۱[ و همچنین مزایای روکشهای پودری نسبت به روکشهای متداول مایع]۲[، کاربرد این نوع در صنایع مختلف توسعه یافته است. پیشبینی شده است که روند رو به رشد استفاده از روکشهای پودری در سالهای آینده نیز ادامه یابد]۲-۵.[
یکی از مهمترین عواملی که بر روی خواص فیلم پخت شده روکشهای پودری گرماسخت اثر میگذارد، برنامه زمانبندی پخت روکش شامل دما زمان میباشد. علاوه بر خواص مکانیکی از قبیل سختی، انعطافپذیری و مقاومت در برابر ضربه، مقاومت در برابر خوردگی فیلم پخت شده و عمر سرویس دهیِ روکشهای پودری نیز مستقیماﹰ به فرآیند پخت مربوط میشود. درعمل شرایط پخت بستگی قابل توجهی به نحوه حرارتدهی دارد. به همین دلیل، تعقیب فرایند پخت با یک روش مناسب بسیار حائز اهمیت است تا بدین طریق بتوان دادههای جمعآوری شده را بطور مناسب تفسیر و از آنها به عنوان اطلاعات مفید در تهیه فرمولاسیون روکش پودری استفاده کرد
برای ارزیابی میزان پخت، براساس تعقیب فرایند پخت در زمانهای متوالی و معین و یا بطور مداوم، فنون مختلفی توسعه یافته است. بعضی از این روشها عبارتند از: طیف سنجی زیر قرمز
- IR - ، رزونانس مغناطیسی هستهای - NMR - ، تجزیه شیمیایی، تجزیه دیالکتریکی، اندازهگیری خواص مکانیکی مانند سختی، انعطافپذیری و مقاومت در برابر ضربه، تعیین مقاومت در برابر حلال و نرم شوندگی فیلم پخت شده، روشهای گرماسنجی روبشی تفاضلی - DSC - و گرماوزنی - TG - و تجزیه حرارتی مکانیکی از قبیل تجزیه دینامیکی مکانیکی حرارتی ] - DMTA - ۱.[
بیشتر این فنون برای شناخت و پیگیری فرایند پخت روکشهای پودری مناسب هستند. اما از بسیاری از آنها دادههای کافی و مناسب برای تفسیر کمّیِ نمونههای مورد آزمون به دست نمیآید و یا اینکه نتایج به دست آمده از آنها را نمیتوان مستقیماﹰ به پدیده تشکیل فیلم ارتباط داد. از نظر شیمیایی، بهترین وسیله برای شناسایی مکانیزم پخت، روشهای طیف سنجی میباشد. اما از آنجا که پدیده پخت، یک فرایند فیزیکی-شیمیایی بسیار پیچیده است، این روشها هم اطلاعات زیادی را در مورد تشکیل فیلم نمیدهد.
مکانیزم واکنشهای پخت روکشهای پودری، نسبتاﹰ شناخته شده است. بنابراین از روشهایی که از آنها بتوان دادههائی را در ارتباط با فرایند تشکیل فیلم و فرمولاسیون روکشهای پودری بدست آورد، از اهمیت بیشتری برخوردار هستند. فنون تجزیه حرارتی و مکانیکی حرارتی، علیرغم اینکه اطلاعات مستقیمی در مورد تغییرات شیمیایی در حین فرایند نمیدهند، اما دادههای مفیدی را در اختیار میگذارند. با استفاده از این روشها میتوان در طی فرایند پخت، تغییرات در خواص اساسی روکش را که به ساختار ماده مربوط میشود، بررسیکرد. از میان روشهای ذکر شده، گرماسنجی پویشی تفاضلی - - DSC جایگاه ویژهای در بررسی سینتیک پخت به خصوص در روکشها، رزینها و دیگر ترکیبات پلیمری پیدا کرده است]۶و۲.[ در طیف سنجیDSC، تغییرات فیزیکی و شیمیایی نمونه به صورت تابعی از دما نشان داده میشود. معمولاﹰ تغییرات دما با یک سرعت خطی برنامهریزی میشود. این روش براساس تعیین انرﮊی لازم برای نگه داشتن نمونه مورد آزمایش و نمونه مرجع در درجه حرارت یکسان، کار میکند و برنامهریزی تغییرات دمائی معمولا به صورت خطی است.
برای بررسی سینتیک یک واکنش شیمیایی با استفاده از DSC روشهای دینامیکی یا غیر همدما و استاتیک یا هم دما وجود دارد. در روشهای آنالیز حرارتی، از روش دینامیکی بیشتر از روش دما ثابت استفاده میشود. زیرا آزمایش به روش دینامیکی سریعتر انجام میگیرد و نتایج گسترده آن به آسانی قابل تفسیر است. همچنین فرآیند واکنش در محدودهای وسیع ازگستره دمایی انجام میگیرد و چند مرحله از یک واکنش را میتوان در یک آزمون مشاهده کرد ]۸.[
در این تحقیق، با استفاده از فن DSC و بررسی میزان خوردگی زیرآیند در آزمون پاشش مه نمک، چسبندگی پیش و پس از آزمون رطوبت و تعیین میزان عبور بخار آب، رفتار لاکهای پودری بر پایه رزینهای پلیاستر و هیبرید پلی استر- اپوکسی پخت شده در شرایط دمایی/زمانی مختلف، مورد بررسی قرار گرفته است.
بخش تجربی
مواد و تجهیزات: لاک پودری بر پایه هیبرید اپوکسی-پلیاستر با نام تجاری EZ6001 از شرکت Akzo Nobel و لاک پودری پلیاستری از شرکت پارس الوان تهیه گردید. زیرآیندهایی از جنس فولاد نرم ساخت کارخانه فولاد مبارکه مورد استفاده قرار گرفت. از استن صنعتی برای شستشوی
