Nghiên cứu chế tạo hệ sơn sử dụng ống cabon nano biến tính kết hợp với các phụ gia nano, ứng dụng để bảo vệ cho các cấu kiện sắt thép làm việc trong môi trường khí quyển biển. Mã số đề tài: VAST03.05/15-16

Chủ nhiệm đề tài TS. Phạm Gia Vũ
Đơn vị thực hiện Viện Kỹ thuật Nhiệt đới
Thời gian thực hiện 2015 - 2016
Tổng kinh phí 600.000đ (sáu trăm triệu đồng)
Xếp loại đề tài Xuất sắc
Mục tiêu đề tài

Chế tạo được hệ sơn có khả năng chống ăn mòn tuổi thọ cao, chịu thời tiết, thân thiện môi trường và ứng dụng thử nghiệm bảo vệ cho công trình ven biển.

Kết quả đạt được

- Về khoa học:
+ Ứng dụng khả năng dẫn điện của CNT ứng dụng để chế tạo sơn giàu kẽm góp phần làm giảm lượng kẽm đồng thời làm tăng tính chất cơ lý của màng sơn giàu kẽm.
+ Đã nghiên cứu chế tạo thành công kết tủa các hạt nano oxit lên trên bề mặt CNT. Các hạt ZnO tạo thành có cấu trúc tinh thể dạng wurtzite và kích thước hạt trung bình khoảng 8-9nm. Kết quả phân tích chỉ ra rằng CNT/ZnO phân tán tốt hơn trong nền polyme (không bị co cụm), vì vậy tính chất cơ lý, khả năng bảo vệ chống ăn mòn và khả năng chịu UV của các lớp phủ UV được nâng cao.
+ Kết hợp 1% CNT trong sơn giàu kẽm làm tăng tính chất cơ lý và khả năng bảo vệ chống ăn mòn của  màng sơn giàu kẽm.
+ Khả năng bảo vệ chống ăn mòn và chịu UV của màng sơn epoxy và polyuretan chứa nano CNT/ZnO, CNT, clay hữu cơ và các pigment bảo vệ chống ăn mòn đã được nghiên cứu.
+ Các kết quả nghiên cứu bằng phương pháp phổ tổng trở điện hóa, phương pháp thử nghiệm gia tốc mù muối chỉ ra rằng với khoảng 0,1-0,25% CNT kết hợp với oxít sắt và phốt phát kẽm và các lớp phủ epoxy chứa CNT/ZnO với các tỉ lệ CNT/ZnO là 0,25/1; 0,5/1; 1/1 có khả năng bảo vệ chống ăn mòn rất tốt (không bị gỉ sau 1000 giờ thử nghiệm mù muối).
+ Khả năng chịu UV của các lớp phủ được nghiên cứu bằng phương pháp thử nghiệm gia tốc UV kết hợp với việc đo tổng trở điện hóa và kính hiển vi điện tử quét. Các kết quả chỉ ra rằng màng sơn polyuretan chứa 0,25% CNT/ZnO có khả năng chịu UV tốt hơn màng sơn polyuretan chứa 0,25% CNT, 1% clay hữu cơ và CNT/clay hữu cơ, sau 800 giờ thử nghiệm gia tốc UV độ bóng của màng sơn giảm thấp hơn 30%.
- Về ứng dụng:
+ Đã chế tạo 30 kg sơn lót epoxy và 30 kg sơn phủ polyuretan sử dụng CNT, CNT/ZnO kết hợp với clay hữu cơ và các phụ gia khác.
+ Các hệ sơn sử dụng CNT, CNT/ZnO đã được ứng dụng sơn bảo vệ chống ăn mòn cho 100m đường ống sắt đường kính khoảng 0,4m dẫn axít sunfuric làm việc trong môi trường khí quyển biển.

pgvu

Những đóng góp mới

- Ứng dụng thành công các lớp phủ sử dụng CNT, CNT/ZnO để bảo vệ cho các cấu kiện sắt thép làm việc trong môi trường khí quyển biển.

Sản phẩm

Quy trình chế tạo sơn epoxy sử dụng CNT, oxít sắt đỏ và phốt phát kẽm; quy trình chế tạo sơn polyuretan sử dụng CNT/ZnO kết hợp với clay hữu cơ và các bột màu vô cơ.
- Các bài báo đã công bố (liệt kê):
+ Phạm Gia Vũ, Vũ Kế Oánh, Trịnh Anh Trúc, Tô Thị Xuân Hằng, Khả năng bảo vệ chống ăn mòn thép cacbon của màng sơn epoxy giàu kẽm kết hợp với ống nano cacbon, Tạp chí Hoá học, 53(4), 461-467, 2015.
+ Phạm Gia Vũ, Trịnh Anh Trúc, Tô Thị Xuân Hằng, Vũ Kế Oánh, Nguyễn Thị Kim Cúc, Ảnh hưởng của nanocompozit đến khả năng bảo vệ của màng sơn polyuretan dưới tác động của tia tử ngoại, 54(3) 349-355, 2016.
+ Phạm Gia Vũ, Tô Thị Xuân Hằng, Vũ Kế Oánh, Trịnh Anh Trúc, Thái Thu Thủy, Nghiên cứu khả năng bảo vệ chống ăn mòn của lớp phủ epoxy CNT/ZnO-Clay nanocompozit, Tạp chí Hóa học, nhận đăng.
+ Pham Gia Vu, Trinh Anh Truc, Nguyen Thuy Chinh, Do Quang Tham, Tran Huu Trung, Vu Ke Oanh, To Thi Xuan Hang,  Marjorie Olivier, Thai Hoang, Improvement of mechanical and dielectric properties of epoxy resin by using CNTs/ZnO nanocomposite, nhận đăng.
- Các sản phẩm cụ thể : + Công ty cổ phần DAP Vinachem, Đình Vũ, Hải Phòng.

Địa chỉ ứng dụng

Công ty cổ phần DAP Vinachem, Đình Vũ, Hải Phòng.

* Kiến nghị của chủ nhiệm đề tài:
Đề tài đã có một số kết quả nghiên cứu biến tính CNT làm phụ gia tăng khả năng bảo vệ chống ăn mòn và bền UV của các hệ lớp phủ epoxy và polyuretan. Thử nghiệm thực tế các hệ sơn cũng cho các kết quả bước đầu có triển vọng. Tập thể đề tài mong muốn được tiếp tục hỗ trợ kinh phí để hoàn thiện các kết quả nghiên cứu đưa các hệ sơn nghiên cứu ứng dụng vào thực tế.

Bản quyền thuộc về Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Email: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Khi phát hành lại thông tin trên Website cần ghi rõ nguồn: "Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam".