Metal korozyon korumasında epoksi reçinesinin uygulanması
Epoksi korozyon önleyici kaplamalar, epoksi reçine esaslı olup pigmentler, kurutucu maddeler, katkı maddeleri vb. ile hazırlanır. Epoksi reçine kaplamalar mükemmel performansa sahiptir: yüksek yapışma, yüksek mukavemet, kimyasal direnç ve aşınma direnci. Denizcilik sektöründe ağır hizmet tipi korozyon önleyici kaplamaların en eski ve en yaygın kullanılan türlerinden biridir. Epoksi korozyon önleyici kaplamaların birçok türü vardır, başlıcaları şunlardır:bisfenol A epoksi reçinesive fenolik epoksi reçinesi.
Bisfenol A epoksi reçinesinin moleküler yapısı hidroksil, eter bağı ve epoksi grubu içerir ve mükemmel alt tabaka yapışmasına sahiptir; benzen halka yapısı reçineye yüksek mekanik mukavemet ve aşınma direnci kazandırır; kaplamadan sonra mükemmel asit ve alkali direnci, korozyon direnci ve kimyasal dirence sahiptir; oda sıcaklığında kürlenir, yapımı kolaydır, kürlendikten sonra düşük büzülme gösterir ve uçucu madde salmaz, bu da yeşil çevre koruma standartlarını karşılar.
Fenolik epoksi reçine, daha fazla epoksi grubu içerdiğinden daha güçlü korozyon direncine ve yapışma özelliğine sahiptir; kürlenme çapraz bağlanma derecesi daha yüksek ve yoğunluğu daha güçlüdür; ayrıca fenolik reçinenin yüksek sıcaklık ve korozyon direncine sahiptir. Ancak, epoksi gruplarının artması reçinenin kırılganlığını artırarak uygulama aralığını etkiler. Fenolik epoksi reçinesi sentezlemek için fenol yerine bisfenol A kullanımı, düşük serbest fenol içeriğine ve dar molekül ağırlığı dağılımına sahiptir. Bisfenol A'nın eklenmesi, reçinenin mekanik özelliklerini güçlendirir ve büzülmesini azaltır. Epoksi gruplarının artması, yapışma özelliğini artırır ve aynı zamanda esnekliğini, termal kararlılığını, yalıtımını, su geçirmezliğini ve korozyon direncini artırır.
Epoksi korozyon önleyici kaplamaların darbe direnci ve tokluk gibi dezavantajları da vardır, bu nedenle malzemenin modifiye edilmesi gerekir.
Saf epoksi reçinesi nispeten kırılgandır. Genellikle epoksiye tokluk arttırıcı maddeler eklenir. Yaklaşık bir yıllık kullanımdan sonra tokluk arttırıcı maddeler buharlaşır, kaplamanın kırılganlığı önemli ölçüde artar ve mekanik darbe altında dökülme gibi sorunlar ortaya çıkabilir. Bu nedenle, günümüzde epoksiyi modifiye etmek için genellikle termoplastik reçineler kullanılmaktadır. Başlıca tokluk arttırıcı mekanizmalar arasında köprüleme kısıtlama etkisi, çatlak sabitleme, parçacık yırtılması ve gerilmesi ve boşluk kayma akması yer alır. Kompozit malzeme dış kuvvetlere maruz kaldığında, dolgu maddesi köprüleme kısıtlamasında, pasifleştirmede ve matriste çatlak yayılmasını önlemede rol oynar. Ayrıca, köprüleme kuvveti, tokluk etkisi elde etmek için köprüleme noktasındaki çatlaklar üzerinde bir sabitleme çapası görevi görür. Epoksi reçine sertleştirmede yaygın olarak kullanılan termoplastik reçineler arasında polisülfon, poliüretan, polisiloksan, polietersülfon, poliamid, polietereterketon vb. bulunur. Bu termoplastik reçineler genellikle kürlenmemiş reçinelerde çözünür ve epoksi reçine matrisiyle etkileşime girebilir, böylece epoksi reçinesi kürlendikten sonra güçlü bir arayüz bağı sağlayarak diğer mekanik özelliklerini kaybetmeden kırılma tokluğunu artırabilir.
Ayrıca, epoksi reçine yapısına flor eklemek de iyi bir modifikasyon yöntemidir. Fenolik reçine, bisfenol A'nın bisfenol AF ile değiştirilmesiyle sentezlenir ve ardından florlu bir epoksi reçinesi elde etmek için epoksilenir. Polimer ana zinciri bir difenol propan yapısı içerdiğinden, güçlü mekanik mukavemete ve aşınma direncine sahiptir, kaplamanın kürlenme büzülmesi daha düşüktür ve tokluğu sıradan fenolik epoksi reçinesinden çok daha yüksektir; çok sayıda epoksi grubu içerdiğinden, alt tabaka ile güçlü bir yapışma oluşturur; özellikle florin eklenmesi, bu florokarbon reçinesini hidrofobik ve yağ itici hale getirir ve özellikle mükemmel korozyon direncine, UV ve kimyasal dirence sahiptir; kaplama esnek ve pürüzsüzdür ve kendi kendini temizleme özelliklerine sahiptir. Bu kaplama, fenolik reçine kaplamaların, epoksi reçine kaplamaların ve florokarbon reçine kaplamaların avantajlarını bir araya getirir ve deniz korozyon koruması alanında olağanüstü avantajlara sahiptir.
Deniz korozyon koruması alanında, epoksi reçineler, solventsiz veya zayıf solventli, su bazlı, nanopartikül karıştırmalı, düşük yüzey işlemli vb. gibi farklı ortamlara uyum sağlamak için birçok farklı modifikasyon yöntemine sahiptir. Bu modifikasyon yöntemleri, epoksi kaplamaların üretimini daha çevre dostu ve enerji tasarruflu hale getirebilir ve kaplamaların performansını daha mükemmel ve işlevsel hale getirebilir.