Nghiên cứu ứng dụng lớp phủ clay nanocomposit để bảo vệ chống ăn mòn cho các công trình trên biển và hải đảo

Chủ nhiệm đề tài TS. Tô Xuân Hằng
Đơn vị thực hiện Viện Kỹ thuật Nhiệt đới
Thời gian thực hiện 2006 - 2007
Tổng kinh phí 300 triệu đồng
Nội dung đề tài

Mục tiêu

  • Nghiên cứu triển khai ứng dụng lớp phủ clay nanocomposit tuổi thọ cao bảo vệ chống ăn mòn cho các công trình trên biển, hải đảo, nhằm tiếp tục đưa các kết quả nghiên cứu vào ứng dụng trong thực tế.

Nội dung nghiên cứu

  • Nghiên cứu biến tính và lựa chọn clay cho lớp phủ bảo vệ chống ăn mòn.
  • Nghiên cứu chế tạo hệ lớp phủ clay nanocomposit trên cơ sở epoxy và polyuretan.
  • Thử nghiệm đánh giá các hệ lớp phủ bảo vệ.
  • Triển khai lớp phủ clay nanocomposit bảo vệ công trình trên đảo Hòn Mê.
Kết quả đạt được
  • Đã nghiên cứu hữu cơ hóa clay bằng indole-3 butyric axit (IBA). Kết quả phân tích hồng ngoại và phổ nhiễu xạ tia X cho thấy các phân tử IBA đã chèn vào giữa các lớp clay, khoảng cách lớp trong clay đã tăng 4,38 Å so với clay ban đầu. Kết quả phân tích nhiệt cho thấy hàm lượng IBA trong clay biến tính là 10%.
  • Đã nghiên cứu chế tạo lớp phủ epoxy nanocomposit trên cơ sở clay-IBA. Khả năng bảo vệ chống ăn mòn của lớp phủ đã được đánh giá bằng phương pháp tổng trở điện hóa. Kết quả nghiên cứu cho thấy sự có mặt của clay-IBA đã làm tăng đáng kể khả năng che chắn và khả năng ức chế chống ăn mòn của màng epoxy. Đã nghiên cứu cơ chế bảo vệ chống ăn mòn của lớp phủ epoxy nanocomposit và tương tác của clay-IBA với bề mặt thép. Kết quả nghiên cứu trên lớp phủ có khuyết tật nhân tạo cho thấy clay-IBA có khả năng ức chế phản ứng ăn mòn tại ranh giới màng/kim loại và clay IBA đã làm tăng độ bám dính của màng sơn. Như vậy clay-IBA có đồng thời tác dụng che chắn và tác dụng ức chế ăn mòn khi được trộn hợp vào màng epoxy.
  • Đã nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn và phân tán của clay nanofil5 và perchem44. Kết quả thu được cho thấy clay nanofil5 có khả năng ức chế ăn mòn thép trong môi trường NaCl 0,1 M. Hiệu suất ức chế cao nhất đạt được 76,2% với nồng độ clay là 3 g/l. Đã chế tạo màng epoxy clay nanocomposit chứa clay nanofil5 ở các nồng độ khác nhau. Sự có mặt của clay nanofil5 đã tăng khả năng che chắn và khả năng bảo vệ của màng epoxy, nồng độ nanofil5 là 3% và 5% cho màng có tính chất bảo vệ cao nhất.
  • Đã nghiên cứu chế tạo màng polyuretan nanocomposit với clay perchem44. Phân tích cấu trúc và đánh giá độ bền tử ngoại của màng. Đã chế tạo được màng clay polyuretan nanocomposit dạng xen lớp. Sự có mặt của clay đã có tác dụng che chắn và làm tăng độ bền tử ngoại của màng polyuretan.
  • Các hệ lớp phủ epoxy nanocomposit và polyuretan nanocomposit đã được thử nghiệm gia tốc và tự nhiên. Kết quả thử nghiệm gia tốc cho thấy các hệ phủ và lót đều có tính năng bảo vệ tốt. Sau 2500 giờ thử nghiệm mù muối và sau hơn 12 tháng phơi mẫu tự nhiên vẫn chưa xuất hiện điểm gỉ.
  • Đã xây dựng qui trình chế tạo lớp phủ clay epoxy nanocomposit và clay polyuretan nanocomposit. Đã xây dựng qui trình thi công lớp phủ clay nanocomposit cho công trình trên đảo. Hệ sơn phủ và lót chế tạo được áp dụng bảo vệ pháo chống tăng trên đảo Hòn Mê. Sau hơn một năm trên đảo, các tính chất bảo vệ của hệ lớp phủ vẫn tốt, bề mặt lớp phủ không xuất hiện điểm phủ và màu sắc thay đổi rất ít. Các kết quả này cho phép mở rộng ứng dụng rộng rãi lớp phủ cho các công trình làm việc trên đảo.
  • Đã công bố 07 công trình nghiên cứu có liên quan.
Địa chỉ ứng dụng
  • Ứng dụng trên đảo Hòn Mê

Hệ lớp phủ clay nanocomposit được áp dụng bảo vệ cho pháo chống tăng trên đảo Hòn Mê, Bộ tư lệnh Quân khu bốn. Sau hơn một năm trên đảo, bề mặt sơn không xuất hiện gỉ, màu sắc, độ bóng thay đổi rất ít.

  • Ứng dụng tại Công ty xăng dầu Nghệ Tĩnh

Hệ lớp phủ clay nanocomposit được áp dụng bảo vệ bể xử lý nước thải xăng dầu tại Công ty xăng dầu Nghệ Tĩnh. Sau hai năm sử dụng bề mặt sơn vẫn tốt, chưa xuất hiện điểm gỉ.

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".