Panı-epoksi ve panı-epoksi-nano metal oksit polimerik kompozitlerinin kimyasal olarak sentezi, karakterizasyonu ve çelik korozyonuna etkisinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, saf PANI ve PANI-nano metal oksit (TiO2, ZnO, WO3, SnO2, ... gibi) polimerik kompozitleri kimyasal olarak hazırlanmıştır. Hazırlanmış olan granül halindeki polimerik nanokompozitlerin yapıları DSC, TGA, FTIR, SEM ve TEM ile karakterize edilmiştir. L304 paslanmaz çeliğin korozyondan korunması amacıyla metal yüzeyleri, epoksi olarak kullanılan Polivinil bütiral (PVB) içerisine dağıtılan PANI, PANI-nano metal oksit polimerik kompozitleri ile kaplanmıştır. Polimerik nano kompozitlerin hazırlanmasında farklı miktarlarda (0,1g, 0,25g, 0,5g, 1,0g) nano metal oksit kullanılmıştır. Metal yüzeylerinde oluşan PANI-epoksi ve PANI-epoksi-nano metal oksit polimerik kompozit filmlerinin anti korozif özellikleri %3,5 NaCl çözeltisinde Tafel polarizasyon ve empedans ölçümleri ile belirlenmiştir. Ayrıca, metal yüzeylerde oluşturulan polimerik nanokompozit filmlerin morfolojisi SEM ile karakterize edilmiştir. Çelik korozyonunu önlemede, PANI-epoksi'ye göre PANI-epoksi-nano metal oksit polimerik nanokompozitlerin daha da etkili olduğu belirlenmiştir. Buna göre, polimerik nano kompozit içerisine ilave edilen nano metal oksitler polimerik kompozitin korozyon dayanımını arttırmıştır. Bu artış, kullanılan nano metal oksit miktarı arttıkça artmıştır.

In this study, pure PANI and PANI-nano metal oxide (such as TiO2, ZnO, WO3, SnO2) polymeric composites were prepared by chemical polymerization. The structures of the polymeric nanocomposites prepared as granules were characterized by DSC, TGA, FTIR, SEM and TEM. In order to protect the stainless steel L304 from corrosion, the metal surfaces were coated with PANI-nano metal oxide polymeric composites dispersed in polyvinyl butyral (PVB) as epoxy resin. In the preparation of polymeric nanocomposites, nano metal oxide was used in different amounts (0.1g, 0.25g, 0.5g, 1.0g). The anticorrosive properties of PANI-epoxy and PANI-epoxy-nano metal oxide polymeric composite films formed on metal surfaces were determined by Tafel polarization and impedance measurements in 3.5 wt% NaCl solution. In addition, morphology of polymeric nanocomposite films formed in metal surfaces was investigated by SEM. It has been determined that PANI-epoxy-nano-metal oxide polymeric nanocomposites are more effective than PANI-epoxy in preventing steel from corrosion. Accordingly to this, the nano-metal oxides added to the polymeric nanocomposite increased the corrosion resistance of the polymeric composite. The corrosion resistance increased as the amount of nano metal oxide increased.