СУЧАСНІ ПІДХОДИ ДО ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ АНТИКОРОЗІЙНИХ ПОКРИТТІВ НА ОСНОВІ ЕПОКСИДНИХ СМОЛ
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6885-2025-2-2Ключові слова:
епоксидні полімери, покриття, антикорозійні властивості, наноматеріали.Анотація
Мета роботи. Узагальнення та критичний аналіз опублікованих наукових даних присвячених модифікації покриттів на основі епоксидних полімерів з метою підвищення їх антикорозійних властивостей
Методи дослідження. Підбір літературних джерел здійснювався з використанням бібліографічних баз Google Scholar та Scopus. Ключові слова для пошуку були «епоксидні смоли», «епоксидні полімери», «епоксидні покриття», «антикорозійна дія/активність» та «інгібітори корозії» українською та англійською мовами.
Отримані результати. Проведено критичний аналіз 22 опублікованих робіт щодо сучасних підходів до покращення службових властивостей антикорозійних покриттів на основі епоксидних полімерних матеріалів. Узагальнено відомості щодо найбільш ефективних підходів до модифікації епоксидних полімерних матеріалів для створення захисних покриттів. Показано, що серед нанорозмірних модифікаторів епоксидних покриттів найбільш дослідженими є вуглецеві матеріали, зокрема нанотрубки та модифікований графен. Ще одним перспективним напрямом покращення антикорозійних властивостей епоксидних полімерів є їх поєднання з полімерами іншої природи. Найбільш інтенсивно досліджуються поєднання епоксидних полімерів з поліанілінами, полііндолами, а також біополімерами. Ще одним перспективним напрямком підвищення антикорозійних властивостей епоксидних смол є їх модифікація гетероциклічними сполуками, фосфорорганічними сполуками, кремнійорганічними сполуками та амінокислотами.
Наукова новизна. Виявлено, що значна кількість досліджень присвячена введенню до складу епоксидних покриттів нанорозмірних матеріалів, а також комбінування епоксидної матриці полімерами іншої природи, в тому числі біополімерами. Також, активно досліджується в якості модифікаторів епоксидних смол органічні сполуки різної будови, зокрема гетероциклічні сполуки, амінокислоти тощо.
Практична цінність. Результати роботи можуть бути використані інженерами та науковими співробітниками для планування досліджень та конструкторських робіт, що включають розробку складу антикорозійних захисних покриттів.
Посилання
Martyniuk, M. I., Sirenko, H. O., & Boiko, L. Ia. (2014). Epoxy resins and composite materials based on them (review) [in Ukrainian]. Bulletin of Vasyl Stefanyk Precarpathian National University. Chemistry Series, 18, 115–132.
Verma, C., Olasunkanmi, L. O., Akpan, E. D., Quraishi, M. A., Dagdag, O., El Gouri, M., & Ebenso, E. E. (2020). Epoxy resins as anticorrosive polymeric materi-als: A review. Reactive and Functional Polymers, 156, 104741. https://doi.org/10.1016/j.reactfunctpolym.2020.104741
Pulikkalparambil, H., Siengchin, S., & Parameswaranpillai, J. (2018). Corrosion protective self-healing epoxy resin coatings based on inhibitor and pol-ymeric healing agents encapsulated in organic and inor-ganic micro
and nano-containers. Nano-Structures & Nano-Objects, 16, 381–395. https://doi.org/10.1016/j.nanoso.2018.09.010
Zhou, X., Huang, H., Zhu, R., Sheng, X., Xi, D., & Mei, Y. (2019). Facile modification of graphene oxide with lysine for improving anti-corrosion performances of water-borne epoxy coatings. Progress in Organic Coatings, 105200. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2019.06.04
Zhou, C., Lu, X., Xin, Z., Liu, J., & Zhang, Y. (2013). Hydrophobic benzoxazine-cured epoxy coatings for corrosion protection. Progress in Organic Coatings, 76(9), 1178–1183. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2013.03.01
Dagdag, O., Berisha, A., Safi, Z., Hamed, O., Jodeh, S., Verma, C., & El Harfi, A. (2019). DGEBA‐polyaminoamide as effective anti‐corrosive material for 15CDV6 steel in NaCl medium: Computational and ex-perimental studies. Journal of Applied Polymer Science, 137(8), 48402. https://doi.org/10.1002/app.48402
Dagdag, O., Berisha, A., Safi, Z., Dagdag, S., Ber-rani, M., Jodeh, S., & El Harfi, A. (2020). Highly durable macromolecular epoxy resin as anticorrosive coating material for carbon steel in 3% NaCl: Computational supported experimental studies. Journal of Applied Poly-mer Science, 49003. https://doi.org/10.1002/app.49003
Kamalon, R., Kikkeri, N., Shetty, M., Avvaduk-kam, M., & Ambale, M. M. (2020). Evaluation of anti-corrosion performance of modified gelatin-graphene oxide nanocomposite dispersed in epoxy coating on mild steel in saline media. Colloids and Surfaces A, 587, 124341. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2019.124341
Saurav, R. N., Kikkeri, N. S. M., Mahesh, B. H., Kamalon, R., Ambale, M. M., & Satishkumar, R. N. (2021). Functionalized multi-walled carbon nano-tube/polyindole incorporated epoxy: An effective anti-corrosion coating material for mild steel. Journal of Alloys and Compounds, 856, 158057. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.158057
Abdollahi, H., Ershad-Langroudi, A., Salimi, A., & Rahimi, A. (2014). Anticorrosive coatings prepared using epoxy–silica hybrid nanocomposite materials. In-dustrial & Engineering Chemistry Research, 53(27), 10858–10869. https://doi.org/10.1021/ie501289g
Ai, Y.-F., Xia, L., Pang, F.-Q., Xu, Y.-L., Zhao, H.-B., & Jian, R.-K. (2020). Mechanically strong and flame-retardant epoxy resins with anti-corrosion performance. Composites Part B: Engineering, 193, 108019. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2020.108019
Bakhshandeh, E., Jannesari, A., Ranjbar, Z., Sobhani, S., & Saeb, M. R. (2014). Anti-corrosion hybrid coatings based on epoxy–silica nanocomposites: Toward relationship between the morphology and EIS data. Pro-gress in Organic Coatings, 77(7), 1169–1183. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2014.04.001
Chen, H., Fan, H., Su, N., Hong, R., & Lu, X. (2021). Highly hydrophobic polyaniline nanoparticles for anti-corrosion epoxy coatings. Chemical Engineering Journal, 420, 130540. https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.130540
Tomić, M. D., Dunjić, B., Likić, V., Bajat, J., Rogan, J., & Djonlagić, J. (2014). The use of nanoclay in preparation of epoxy anticorrosive coatings. Progress in Organic Coatings, 77(2), 518–527. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2013.11.010
Hao, Y., Zhao, Y., Yang, X., Hu, B., Ye, S., Song, L., & Li, R. (2019). Self-healing epoxy coating loaded with phytic acid doped polyaniline nanofibers impregnat-ed with benzotriazole for Q235 carbon steel. Corrosion Science. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2019.02.023
Hsissou, R., Benhiba, F., Echihi, S., Benkhaya, S., Hilali, M., Berisha, A., & El Harfi, A. (2021). New epoxy composite polymers as potential anticorrosive coatings for carbon steel in 3.5 % NaCl solution: Experi-mental and computational approaches. Chemical Data Collections, 31, 100619. https://doi.org/10.1016/j.cdc.2020.100619
Izadi, M., Shahrabi, T., & Ramezanzadeh, B. (2018). Active corrosion protection performance of an epoxy coating applied on the mild steel modified with an eco-friendly sol-gel film impregnated with green corrosion inhibitor loaded nanocontainers. Applied Surface Science, 440, 491–505. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.01.185
Jia, Z., & Hong, R. (2021). Anticorrosive and photocatalytic properties research of epoxy-silica organ-ic–inorganic coating. Colloids and Surfaces A: Physico-chemical and Engineering Aspects, 622, 126647. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2021.126647
Liu, T., Li, W., Zhang, C., Wang, W., Dou, W., & Chen, S. (2021). Preparation of highly efficient self-healing anti-corrosion epoxy coating by integration of benzotriazole corrosion inhibitor loaded 2D-COF. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 97, 560–573. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2021.03.012
Rodriguez, J., Bollen, E., Nguyen, T. D., Portier, A., Paint, Y., & Olivier, M.-G. (2020). Incorporation of layered double hydroxides modified with benzotriazole into an epoxy resin for the corrosion protection of Zn-Mg coated steel. Progress in Organic Coatings, 149, 105894. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2020.105894
Abbout, S., Hsissou, R., Erramli, H., Chebabe, D., Salim, R., Kaya, S., & Hajjaji, N. (2021). Gravimetric, electrochemical and theoretical study, and surface analy-sis of novel epoxy resin as corrosion inhibitor of carbon steel in 0.5 M H₂SO₄ solution. Journal of Molecular Struc-ture, 1245, 131014. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2021.131014
Suleiman, R., Dafalla, H., & El Ali, B. (2015). Novel hybrid epoxy silicone materials as efficient anticor-rosive coatings for mild steel. RSC Advances, 5(49), 39155–39167. https://doi.org/10.1039/c5ra04500b
Van Soestbergen, M., Baukh, V., Erich, S. J. F., Huinink, H. P., & Adan, O. C. G. (2014). Release of ceri-um dibutylphosphate corrosion inhibitors from highly filled epoxy coating systems. Progress in Organic Coat-ings, 77(10), 1562–1568. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2013.12.010
Ma, I. A. W., Sh, A., & Arof, A. K. (2017). Anti-corrosion properties of epoxy-nanochitosan nanocompo-site coating. Progress in Organic Coatings, 113, 74–81. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2017.08.010
Zheng, S., Bellido-Aguilar, D. A., Huang, Y., Zeng, X., Zhang, Q., & Chen, Z. (2019). Mechanically robust hydrophobic bio-based epoxy coatings for anti-corrosion application. Surface and Coatings Technology, 363, 43–50. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2019.02.020
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
