Антикоррозионные композиции на основе полиуретана с наполнителями из углеродных нанотрубок, оксидов железа и алюминия для защиты металлических поверхностей

Авторы

  • Валентин Иванович Сусляев Томский государственный университет, пр. Ленина, 36, 634050, г. Томск, Россия
  • Владислав Александрович Дебелов Томский государственный архитектурно-строительный университет, пл. Соляная, 2, 634003, г. Томск, Россия
  • Юрий Алексеевич Власов Томский государственный архитектурно-строительный университет, пл. Соляная, 2, 634003, г. Томск, Россия
  • Наталья Николаевна Дебелова Томский государственный архитектурно-строительный университет, пл. Соляная, 2, 634003, г. Томск, Россия
  • Кирилл Валерьевич Дорожкин Томский государственный университет, пр. Ленина, 36, 634050, г. Томск, Россия
  • Александр Владимирович Бадьин Томский государственный университет, пр. Ленина, 36, 634050, г. Томск, Россия

Ключевые слова:

антикоррозионная защита, композиты, полиуретан, оксид железа, оксид алюминия, углеродные нанотрубки

Аннотация

Рассмотрены гидрофобные свойства композиционных материалов на основе полиуретана с наполнителями из углеродных нанотрубок, оксидов железа и алюминия. Представлены данные о скорости коррозии стали марки Ст09Г2С, покрытой слоем композитов толщиной 0,5 мм, в водных растворах солей хлорида, сульфата и карбоната натрия. Показано, что наиболее эффективным является состав, включающий полимер с наполнителем из мелкодисперсного оксида железа(III). Приведены результаты экспериментальных исследований зависимости спектров электромагнитного отклика, а именно коэффициентов отражения, прохождения и поглощения плоских образцов анализируемых материалов. Антикоррозионные свойства предложенных композитов проверены путем сравнения электромагнитного отклика от сухих и погруженных в воду образцов с применением метода времяимпульсной терагерцевой спектроскопии (THz-TDS) в диапазоне частот 0,1–1,6 ТГц на спектрометре реального времени Т-SPEC-1000 (Teravil, Литва). Установлено, что значения диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь позволяют определить граничные условия, в которых полимерные композиционные материалы можно эффективно использовать в качестве антикоррозионных покрытий на металлической поверхности.

Биографии авторов

  • Валентин Иванович Сусляев, Томский государственный университет, пр. Ленина, 36, 634050, г. Томск, Россия

    кандидат физико-математических наук, доцент; доцент кафедры радиоэлектроники радиофизического факультета

  • Владислав Александрович Дебелов, Томский государственный архитектурно-строительный университет, пл. Соляная, 2, 634003, г. Томск, Россия

    ассистент кафедры автомобильного транспорта и электротехники механико-технологического факультета

  • Юрий Алексеевич Власов , Томский государственный архитектурно-строительный университет, пл. Соляная, 2, 634003, г. Томск, Россия

    доктор технических наук, профессор; декан механико-технологического факультета

  • Наталья Николаевна Дебелова, Томский государственный архитектурно-строительный университет, пл. Соляная, 2, 634003, г. Томск, Россия

    кандидат технических наук; доцент кафедры экономики, организации, управления строительством и жилищно-коммунальным комплексом Института кадастра, экономики и инженерных систем в строительстве

  • Кирилл Валерьевич Дорожкин, Томский государственный университет, пр. Ленина, 36, 634050, г. Томск, Россия

    младший научный сотрудник лаборатории терагерцевых исследований

  • Александр Владимирович Бадьин, Томский государственный университет, пр. Ленина, 36, 634050, г. Томск, Россия

    кандидат физико-математических наук, доцент; доцент кафедры радиоэлектроники радиофизического факультета

Библиографические ссылки

  1. Negmatov S, Kuchkorov U, Abed N, Negmatova K, Sultanov S, Bozorboev S, et al. Research and development of effective compositions of anti-corrosion composite polymer materials and coatings. Universum: tekhnicheskie nauki [Internet]. 2023 [cited 2024 July 17];3(5):52–58. Available from: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15158. EDN: ICKUDR.
  2. Babakhanova MG, Negmatova KS, Sultonov SU, Babakhanovа MA, Ahmedova DU. Investigation of the influence of fillers on the adhesive properties of composite polymer coatings. Thematics Journal of Chemistry. 2022;6(1):12–16.
  3. Хакимов Р, Ибрагимов Б, Айрапетов Д. Возможность снижения шума и вибрации транспортно-технологических машин путем нанесения многофункционального антикоррозионного покрытия. Общество и инновации. 2022;3(6/S):188–194. DOI: 10.47689/2181-1415-vol3-iss6/S-pp188-194.
  4. Ramesh M, Rajeshkumar LN, Srinivasan N, Kumar DV, Balaji D. Influence of filler material on properties of fiber-reinforced polymer composites: a review. e-Polymers. 2022;22:898–916. DOI: 10.1515/epoly-2022-0080.
  5. Wang Y, Xu G, Yu H, Hu C, Yan X, Guo T, et al. Comparison of anti-corrosion properties of polyurethane based composite coatings with low infrared emissivity. Applied Surface Science. 2011;257(10):4743–4748. DOI: 10.1016/j.apsusc.2010.12.152.
  6. Зиновьев ВМ, Зрайченко ЛИ, Горшкова ЛМ. Полиуретановые и эпоксиуретановые покрытия для антикоррозионной защиты металлических конструкций. Инновации. 2014;6:118–120. EDN: TLODAR.
  7. Ирле К, Райер Р, Рошу Р, Штингль Т, Буланов МН. Высокоэффективные водно-дисперсионные полиуретановые ЛКМ для защиты стальных поверхностей. Лакокрасочные материалы и их применение. 2011;10:43–45. EDN: RBPGUZ.
  8. Adamu AA, Muhamad Sarih N, Gan SN. Thermal and anticorrosion properties of polyurethane coatings derived from recycled polyethylene terephthalate and palm olein-based polyols. Royal Society Open Science. 2021;8(4):201087. DOI: 10.1098/rsos.201087.
  9. Дебелова НН, Власов ЮА, Фукс ВР, Крючков ЕН, Исаенко ПВ, Дебелов ВА. Коррозионная защита кузова автомобиля. Флагман науки. 2023;8:240–248. EDN: SMPXYF.
  10. Гусева ЕН. Полиуретановые покрытия на основе нанокомпозитов с аллотропными модификациями углерода [диссертация]. Санкт-Петербург: [б. и.]; 2020. 219 с.
  11. Розенфельд ИЛ, Рубинштейн ФИ. Антикоррозионные грунтовки и ингибированные лакокрасочные покрытия. Москва: Химия; 1980. 200 с. (Надежность и качество).
  12. Чухланов ВЮ, Селиванов ОГ. Диэлектрические свойства герметизирующей композиции на основе эпоксидиановой смолы, модифицированной полиметилфенилсилоксаном, в сантиметровом СВЧ-радиодиапазоне. Клеи. Герметики. Технологии. 2015;3:6–10. EDN: TKUAOL.
  13. Пичугин АП, редактор. Эффективные методологии и технологии управления качеством строительных материалов. Сборник научных трудов по материалам Национальной научно-технической конференции с международным участием; 16–19 февраля 2021 г.; Новосибирск, Россия. Новосибирск: [б. и.]; 2021. 237 с.
  14. Малиновская ТД, Сусляев ВИ, Журавлев ВА, Мелентьев СВ, Коровин ЕЮ, Дорожкин КВ и др. Электромагнитные характеристики композиционных покрытий с ITO-наполнителем. Известия высших учебных заведений. Физика. 2016;59(9):168–169. EDN: WMCELD.
  15. Yahyapour M, Jahn A, Dutzi K, Puppe T, Leisching P, Schmauss B, et al. Fastest thickness measurements with a terahertz time-domain system based on electronically controlled optical sampling. Applied Sciences. 2019;9(7):1283. DOI: 10.3390/app9071283.
  16. Jahed NMS, Saeedkia D. Terahertz-thickness measurement applies itself to paint and coatings. Photonics Spectra [Internet]. 2020 [cited 2024 July 17];54(11):50–52. Available from: https://www.photonics.com/articles/terahertz-thickness_measurement_applies_ itself_to/a66316/.
  17. Dorozhkin KV, Dunaevsky GE, Sarkisov SYu, Suslyaev VI, Tolbanov OP, Zhuravlev VA, et al. Terahertz dielectric properties of multiwalled carbon nanotube/polyethylene composites. Materials Research Express. 2017;4(10):106201. DOI: 10.1088/2053-1591/ aa8f06.

Загрузки

Опубликован

2025-01-27

Выпуск

№ 1 (2025): Журнал Белорусского государственного университета. Физика

Раздел

Физика СВЧ-излучения

Лицензия

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).

Как цитировать

(1)
Сусляев, В. И. .; Дебелов, В. А. .; Власов , Ю. А. .; Дебелова, Н. Н. .; Дорожкин, К. В. .; Бадьин, А. В. . Антикоррозионные композиции на основе полиуретана с наполнителями из углеродных нанотрубок, оксидов железа и алюминия для защиты металлических поверхностей. Журнал Белорусского государственного университета. Физика 2025, вып. 1, 57-65.