تأثیر نانو ذرّات مس بر عملکرد محافظت از خوردگی فیلم های پلیمری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد مهندسی فرایند پلیمریزاسیون، استان قم، قم، مجتمع بعثت

2 دکتری مهندسی شیمی- طراحی فرآیند، استان قم، قم، مجتمع بعثت

3 کارشناسی ارشد مهندسی شیمی- بیوتکنولوژی، استان قم، قم، مجتمع بعثت

چکیده

مقاله حاضر به مطالعه فیلم ­های پلیمری فعال با قابلیت محافظت خوردگی پرداخته است. این مواد به دلیل واکنش‌پذیری جزء فعالشان در ترکیب با عوامل خورنده، پلیمرهای فعال نامیده می­ شوند. ساختار این ترکیبات، متشکل از یک بستر پلیمری (نظیر پلی­اتیلن، پلی­پروپیلن و یا پلی­استایرن) حاوی نانوذرّات مس می‌باشد که در اثر واکنش و خنثی‌سازی گازهای خورنده، مانع از نفوذ عوامل نامطلوب به داخل بسته­ بندی می‌گردد. نانوکامپوزیت­ های حاوی مس منجر به آلودگی قطعه محافظت‌شده نمی‌گردد. از مهم­ترین ویژگی این فیلم‌ها، می‌توان به قابلیت حذف و خنثی‌سازی گازهای خورنده محبوس در اتمسفر بسته­ بندی اشاره نمود. همچنین، این ترکیبات به صورت هم‌زمان و تنها با استفاده از یک فیلم تک­لایه، قابلیت حفاظت از خوردگی، رطوبت و خطرات ناشی از تجمع بار الکتریکی ساکن را در یک دوره نسبتاً طولانی (بیش از 7 سال) دارا می‌باشند. با وجود امکان استفاده از روش‌های تولید متداول، امروزه تلاش‌هایی به منظور توسعه روش‌های تولید جهت کاربرد ساده‌تر این فیلم‌ها در صنایع مختلف در حال اجرا می‌باشد. در مقاله حاضر، به تشریح مفاهیم، کاربردها، روش‌های تولید، خواص محافظت خوردگی و الکتریکی و همچنین مکانیزم حاکم بر عملکرد فیلم­ های حاوی نانوذرّات مس پرداخته شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Cu-nanoparticles on Anticorrosion Performance of Polymeric Films

نویسندگان [English]

  • Yaser Amani 1
  • Abbas Mohammadi 2
  • Hosein Raofi Rad 3
1 Master of Polymer Processing Engineering, Beasat Company, Qom, Iran
2 Ph.D. in Chemical Engineering, Beasat Company, Qom, Iran
3 MSc in Chemical Engineering Biotechnology, Beasat Company, Qom, Iran
چکیده [English]

The present paper seeks to study the active polymeric film with corrosion protection capability. Due to the reactivity of their active component with corrosive gaseous agents, these materials are called active polymers. The structure of these compounds consists of a polymeric substrate (such as polyethylene, polypropylene or polystyrene) containing copper nanoparticles (Cu- nanoparticles) that, by reacting and neutralizing corrosive gases, prevent the penetration of undesirable agents into the packaging. Cu-nanocomposites do not contaminate the protected parts. The most important feature of these films is the ability to remove and neutralize the corrosive gases in the packaging atmosphere.  Also, these compounds simultaneously, using a single film, have the ability to protect against corrosion, moisture and the dangers of static electricity accumulation over a relatively long period (more than 7 years). Despite the possibility of using conventional manufacturing methods, today efforts are being made to develop production methods for easier application of these films in various industries. In this work, basic concepts, applications, production techniques, anticorrosion and electrical properties, as well as the governing mechanism on the performance of films containing copper nanoparticles are described.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cu nanoparticles
  • Corrosion
  • Active Polymeric Films
  • Packaging
  • Polymeric Nano Composite
1. Goldade V.A., Pinchuk L.S., Makarevich A.V., Kestelman V.N., )2005(, “Plastic for Corrosion Inhibition,” Germany, Springer.

2. Kumar A.M., Khan A., Suleiman R., Qamar M., Saravanan S., Dafalla H., )2018(, “Bifunctional CuO/TiO2 nanocomposite as nanofiller for improved corrosion resistance and antibacterial protection,” Progress in Organic Coatings, Vol. 114, 9-18.

3. Aly K., Younis O., Mahross  M., Tsutsum O., Mohamed M., Sayed M., )2018(, “Novel conducting polymeric nanocomposites embedded with nanoclay: synthesis, photoluminescence, and corrosion protectionperformance,” Polym. Jour.,  Vol. 18, 1-14.

4. Merachtsaki D., Xidas P., Giannakoudakis P., Triantafyllidis K., Spathis P.,  )2017(, “Corrosion Protection of Steel by Epoxy-Organoclay Nanocomposite Coatings,” Coatings,  Vol. 7, 84-103.

5. Saji V.S., Cook R., )2012(, "Corrosion protection and control using nanomaterials," United Kingdom, Woodhead publications.

6. Franey P., Sutton D., )2006(, “Static Intercept* Technology: A New Packaging Platform for Corrosion and ESD Protection,” Bell Labs Tech, Vol. 11, 137-146.

7. Bastidas D. , Cano E., Mora E., )2005(, “ Volatile corrosion inhibitors: a review,” Anti-Corros. Methods & Mater., Vol. 52, 71-77.

8. Xue B., Jiang Y. Liu D., )2010(, “Preparation and Characterization of a Novel Anticorrosion Material: Cu/LLDPE Nanocomposites,” Materials Transactions, Vol. 52, No. 1, 96-101.

9. Nicolais L., Carotenuto G., )2005(, “Metal-Polymer nanocomposites, New Jersey,” John Wiley & Sons Publications.

10. Xue B., Li F., Xing Y., )2011(, “Preparation of Cu/OMMT/LLDPE nanocomposites and synergistic effect study of two different nano materials in polymer matrix,” Polym. Bull., Vol. 67, 1463–1481.

11. Luyt A.S., Molefi J.A., Krump H., )2011(,“Thermal, mechanical and electrical properties of copper powder filled low-density and linear low-density polyethylene composites,” Polym. Degradation and Stability, Vol. 91, 1629–1636.

12. Alvarez M.P., Poblete V.H., Pilleux M.E., )2008(.“Submicron copper-low-density polyethylene Conducting composites: Structural, electrical, and percolation threshold.” J. Applied polym. Science., Vol. 99, 3005–3008.

13. Poblete V.H., Alvarez M.P., Fuenzalida V.M., (2009), “Conductive copper-PMMA Nanocomposites: Microstructure, electrical behavior, and percolation threshold as a function of metal filler concentration.” Polym. Compos., Vol. 30, 328–333.