NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO LỚP PHỦ EPOXY KẾT HỢP NANOCOMPOSITE Cu-SiO₂ ỨNG DỤNG CHO KẾT CẤU THÉP TRONG MÔI TRƯỜNG BIỂN - ĐẢO

Nguyễn Ngọc Linh; Guzenkov Sergey Aleksandrovich; Doãn Quý Hiếu; Hà Minh Ngọc; Đỗ Đình Trung

doi:10.34238/tnu-jst.14644

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO LỚP PHỦ EPOXY KẾT HỢP NANOCOMPOSITE Cu-SiO₂ ỨNG DỤNG CHO KẾT CẤU THÉP TRONG MÔI TRƯỜNG BIỂN - ĐẢO

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 25/01/26 Ngày hoàn thiện: 28/02/26 Ngày đăng: 28/02/26

Các tác giả

1. Nguyễn Ngọc Linh, Viện Y - Dược - Trường Đại học Thành Đô
2. Guzenkov Sergey Aleksandrovich, 1) Viện Sinh thái và Tiến hóa - Viện Hàn lâm Khoa học LB Nga 2) Viện Độ bền Nhiệt đới - Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga
3. Doãn Quý Hiếu, Viện Độ bền Nhiệt đới - Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga
4. Hà Minh Ngọc, Viện Độ bền Nhiệt đới - Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga
5. Đỗ Đình Trung , Viện Độ bền Nhiệt đới - Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga

Tóm tắt

Kết cấu thép tại các vùng biển và hải đảo chịu tác động mạnh của hơi muối, độ ẩm cao, sinh vật biển bám và điều kiện cơ học khắc nghiệt. Do đó, yêu cầu về lớp phủ bảo vệ vừa có độ bền cơ lý cao, vừa có khả năng chống ăn mòn là rất cấp thiết. Bài báo này trình bày kết quả chế tạo lớp phủ epoxy trên cơ sở nhựa epoxy YD-011 và chất đóng rắn polyamide G-700 kết hợp nanocomposite Cu-SiO₂, định hướng ứng dụng bảo vệ kết cấu thép trong môi trường biển - đảo. Các tính chất cơ lý của lớp phủ được đánh giá theo các tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN). Kết quả cho thấy, với hàm lượng 0,2 - 1,0% Cu-SiO₂, độ bám dính của lớp phủ tăng (đạt mức “0”), độ bền va đập tăng 9,09%, độ cứng tăng 9,69%, trong khi độ mài mòn giảm 20,0% so với mẫu đối chứng. Lớp phủ duy trì độ ổn định tốt trong thử nghiệm mù muối, phù hợp với điều kiện khắc nghiệt tại vùng ven biển. Kết quả nghiên cứu chứng minh tiềm năng sử dụng lớp phủ epoxy/Cu-SiO₂ như một vật liệu bảo vệ chống ăn mòn hiệu quả cho các kết cấu thép tại các công trình biển - đảo.

Từ khóa

Lớp phủ epoxy; Nanocomposite Cu-SiO₂; Biển - đảo; Kết cấu thép; Thử nghiệm mù muối

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] H. T. Nguyen, V. M. Mai, V. B. Tran, and T. N. Nguyen, “Fabrication of polyaniline/SiO₂ composites applied in epoxy coating and investigation of corrosion protection properties for CT3 steel,” (in Vietnamese), TNU Journal of Science and Technology, vol. 228, no. 02, pp. 54–61, 2022, doi: 10.34238/tnu-jst.6905.

[2] V. C. Nguyen et al., “Experimental evaluation of the effectiveness of several typical anti-fouling paints for marine vessels,” (in Vietnamese), Journal of Tropical Science and Technology, no. 15, pp. 57–63, 2018.

[3] T. H. Nguyen, T. A. Nguyen, and V. L. Nguyen, Paints and Coating Technology, Vietnam Education Publishing House (in Vietnamese), Hanoi, 2017.

[4] G. Sharma, A. Kumar, S. Sharma, M. Naushad, R. P. Dwivedi, Z. A. AlOthman, and G. T. Mola, “Novel development of nanoparticles to bimetallic nanoparticles and their composites: A review,” Journal of King Saud University – Science, vol. 31, pp. 257–269, 2019.

[5] E. Omanović-Mikličanin, A. Badnjević, A. Kazlagić, and M. Hajlovac, “Nanocomposites: A brief review,” Health Technology, vol. 10, pp. 51–59, 2020.

[6] R. Jeziórska, M. Zielecka, B. Gutarowska, and Z. Żakowska, “High-density polyethylene composites filled with nanosilica containing immobilized nanosilver or nanocopper: Thermal, mechanical, and bactericidal properties,” International Journal of Polymer Science, vol. 2014, 2014, Art. no. 436876.

[7] H. M. Alshammari, A. S. Alshammari, J. R. Humaidi, S. A. Alzahrani, M. S. Alhumaimess, O. F. Aldosari, and H. M. A. Hassan, “Au–Pd bimetallic nanocatalysts incorporated into cacbon nanotubes for selective oxidation of alkenes and alcohols,” Processes, vol. 8, 2020, Art. no. 1380.

[8] F. R. Caetano, L. B. Felippe, A. J. G. Zarbin, M. F. Bergamini, and L. H. Marcolino-Junior, “Gold nanoparticles supported on multi-walled carbon nanotubes and their application for dopamine sensing,” Sensors and Actuators B: Chemical, vol. 243, pp. 43–50, 2017.

[9] W. Fang, C. Xu, J. Zheng, G. Chen, and K. Jiang, “Fabrication of Cu–Ag bimetallic nanotube-based copper silicates for enhanced antibacterial activity,” RSC Advances, vol. 5, pp. 39612–39619, 2015.

[10] A. Perdikaki, A. Galeou, G. Pilatos, I. Karatasios, N. K. Kanellopoulos, and G. N. Karanikolos, “Ag and Cu monometallic and Ag/Cu bimetallic nanoparticle–graphene composites with enhanced antibacterial performance,” ACS Applied Materials & Interfaces, vol. 8, pp. 27498–27510, 2016.

[11] N. N. Voevodin, V. N. Balbyshev, M. Khobaib, and M. S. Donley, “Nanostructured coatings approach for corrosion protection,” Progress in Organic Coatings, vol. 47, no. 3–4, pp. 416-423, 2003.

[12] M. F. Montemor, “Functional and smart coatings for corrosion protection: A review of recent advances,” Surface and Coatings Technology, vol. 258, pp. 17–37, 2014.

[13] L. Liu, M. Zhao, X. Pei, S. Liu, S. Luo, M. Yan, R. Shao, Y. Sun, and W. Xu, “Improving corrosion resistance of epoxy coating by optimizing the stress distribution and dispersion of SiO₂ filler,” Progress in Organic Coatings, vol. 179, 2023, Art. no. 107522, doi: 10.1016/j.porgcoat.2023.107522.

[14] A. Toghan, H. Alhussain, A. Attia, O. K. Alduaij, A. Fawzy, A. M. Eldesoky, and A. Farag, “Corrosion inhibition performance of copper using N-benzylhydrazinecarbothioamide in a 3.5 % NaCl solution,” Journal of Electrochemical Science and Engineering, vol. 14, no. 2, pp. 231–245, 2024.

[15] I. Chopra, S. K. Ola, P. Choudhary, and V. Dhayal, “Recent advances in epoxy coatings for corrosion protection of steel: Experimental and modelling approach – A review,” Materials Today: Proceedings, vol. 62, pp. 3798–3804, 2022, doi: 10.1016/j.matpr.2022.04.659.

[16] Ministry of Science and Technology, “TCVN 2101:2016 Paints and varnishes – Determination of gloss value at 20°, 60° and 85°,” Hanoi, Vietnam, 2016.

[17] Ministry of Science and Technology, “TCVN 9760:2013 Paints and varnishes – Determination of film thickness,” Hanoi, Vietnam, 2013.

[18] Ministry of Science and Technology, “TCVN 2100-2:2007 Paints and varnishes – Rapid deformation test (impact resistance) – Part 2: Falling weight test,” Hanoi, Vietnam, 2007.

[19] Ministry of Science and Technology, “TCVN 2098:2007 Paints and varnishes – Pendulum damping test,” Hanoi, Vietnam, 2007.

[20] Ministry of Science and Technology, “TCVN 2097:2015 Paints and varnishes – Cross-cut adhesion test,” Hanoi, Vietnam, 2015.

[21] Ministry of Science and Technology, “TCVN 2099:2013 Paints and varnishes – Cylindrical mandrel bend test,” Hanoi, Vietnam, 2013.

[22] Ministry of Science and Technology, “TCVN 11474:2016 Organic coatings – Determination of abrasion resistance using Taber abrader,” Hanoi, Vietnam, 2016.

[23] Ministry of Science and Technology, “TCVN 8792:2011 Paints and varnishes – Determination of coating durability by accelerated salt spray test,” Hanoi, Vietnam, 2011.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.14644

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ