Veelzijdige zelfhelende deklagen voor de

Duurzaamheid
Veelzijdige zelfhelende deklagen voor de
corrosiebescherming van metalen
Topografie – dichten van een defect
Materiaal
Een poly(caprolactone)/poly(urethaan) blok
copolymeer werd gebruikt als model deklaag.
Dit materiaal vormt een fysisch netwerk, waarbij de
mobiliteit drastisch kan veranderen bij het smelten
van de ‘zachte matrix’. Deze verhoogde mobiliteit is
vereist voor het vloeien van het polymeer bij het
dichten van een defect. De aanwezigheid van het
fysisch netwerk verzekert de macroscopische integriteit
van de deklaag.
Concept
Defect in
deklaag
Het herstel verloopt in twee stappen.
Het ontstaan van het defect veroorzaakt het
vrijkomen van een corrosie-inhibitor, terwijl een
daaropvolgende opwarming zorgt voor het vloeien
van het polymeer, en het terug opvullen van het
defect.
Inhibitor
actie
Cerium gebaseerde afzetting
Polymeer
herstel
De kosten ten gevolge van corrosieschade worden geschat op 2% tot 5% van het bruto
binnenlands product.
Dit kan sterk beperkt worden door het gebruik van zelfhelende deklagen. Deze vertonen
de mogelijkheid om de initiële corrosiebestendigheid en barrière-eigenschappen te
herstellen na het ontstaan van een defect.
T. Muselle1, G. Scheltjens2, G. Van Assche2, I. De Graeve1
1Dep.
of Materials and Chemistry, Research Group Electrochemical and Surface Engineering, Vrije Universiteit Brussel, Pleinlaan 2, B-1050 Brussels, Belgium
2Dep. of Materials and Chemistry, Research Group Physical Chemistry and Polymer Science, Vrije Universiteit Brussel, Pleinlaan 2, B-1050 Brussels, Belgium
Geen cerium: stijging corrosie-activiteit
i/ilimiet
Cerium inhibitie: daling corrosie-activiteit
Geen cerium
1 dag
2 dagen
4 dagen
1 dag
2 dagen
4 dagen
Herstel corrosieweerstand (1)
Herstel barrière-eigenschappen (2)
Afstand langsheen de kras, μm
Cerium inhibitie
Afstand langsheen de kras, μm
1
2
Frequentie (Hz)
; Zelfheling polymeer vastgesteld
; Hoogste helingsefficiëntie en deklaagkwaliteit voor 8% harde fase
; Verwaarloosbare zelfheling vanaf 16% harde fase
; Duidelijke corrosiebescherming door cerium inhibitor
; Succesvolle combinatie bescherming door cerium en zelfheling
polymeer voor autonome corrosiebescherming en niet-autonoom
herstel integriteit polymeerbarrière