Ανθεκτικότητα οργανικών επικαλύψεων που περιέχουν αναστολείς διάβρωσης
Authors: Ντάφλου Ελένη 
Published: January 2014

Το αντικείμενο αυτής της διδακτορικής διατριβής είναι η εκτίμηση της ανθεκτικότητας των οργανικών επικαλύψεων που περιέχουν πτητικούς αναστολείς διάβρωσης και η μελέτη του βαθμού της αντιδιαβρωτικής προστασίας που παρέχουν αυτές οι επικαλύψεις στην επιφάνεια του χάλυβα.Διερευνήθηκε αρχικά η δυνατότητα προσρόφησης ενός πτητικού αναστολέα, με κύριο δραστικό συστατικό μίγμα αλκανολαμινών σε χημικά καθαρή επιφάνεια σιδήρου από ηλεκτρολυτικά διαλύματα NaCl 3,5% κ.ο που περιείχαν τον αναστολέα σε διαφορετικές συγκεντρώσεις (0-4% κ.ο) αντίστοιχες αυτών που χρησιμοποιούνται σε αντιδιαβρωτικά επιστρώματα.Στα παραπάνω διαλύματα, προσδιορίστηκε ο βαθμός προστασίας που παρέχει ο πτητικός αναστολέας στη μεταλλική επιφάνεια μέσω του πειραματικού προσδιορισμού του ρεύματος διάβρωσης καθώς και η εξάρτησή του από τη συγκέντρωση του αναστολέα.Τέλος, προσδιορίστηκε το κλάσμα επικάλυψης της μεταλλικής επιφάνειας από τον αναστολέα, η εξάρτηση του κλάσματος επικάλυψης από τη συγκέντρωσή του καθώς και η κινητική της προσρόφησης. Η παρουσία και παραμονή του αναστολέα στη μεταλλική επιφάνεια επιβεβαιώθηκε οπτικά με μικροσκοπικές παρατηρήσεις(SEM-EDAX).Η εκτίμηση της αντιδιαβρωτικής προστασίας που παρέχουν τόσο ο ροφημένος πτητικός αναστολέας στην μεταλλική επιφάνεια όσο και οι επικαλύψεις που περιέχουν πτητικό αναστολέα μελετήθηκε σε δύο είδη χαλύβων, σε ΧΟΣ και σε επίπεδα δοκίμια χάλυβα που εκτέθηκαν σε περιβάλλον ατμόσφαιρας και διάλυμα NaCl 3.5% κ.ο.Η αντιδιαβρωτική συμβολή του πτητικού αναστολέα σε διάφορες συγκεντρώσεις μελετήθηκε σε δύο συστήματα οργανικών επικαλύψεων και για λόγους σύγκρισης και με επίστρωμα που περιέχει ανόργανο μετατροπέα οξειδίων του σιδήρου, καθώς και με συμβατικό αντιδιαβρωτικό αστάρι. Όλα τα συστήματα συγκρίθηκαν και ως προς δοκίμια αναφοράς.Η αποτελεσματικότητα και ο χαρακτηρισμός των αντιδιαβρωτικών ιδιοτήτων των επικαλύψεων εκτιμήθηκε με μέτρηση της αντίστασης γραμμικής πόλωσης, με καμπύλες Tafel, τη χρονική εξέλιξη του δυναμικού διάβρωσης και με σταθμικό προσδιορισμό της απώλειας μάζας.Η ανθεκτικότητα των οργανικών επικαλύψεων που περιέχουν πτητικούς αναστολείς διάβρωσης μελετήθηκε μέσω της εκτίμησης των φυσικοχημικών τους ιδιοτήτων (Διαπερατότητα σε υδρατμούς και Διαπερατότητα σε νερό).Επίσης εξετάστηκαν οι μηχανικές ιδιότητες των δύο αυτών επικαλύψεων καθώς και του αντιδιαβρωτικού ασταριού με μέτρηση πρόσφυσης με τις μεθόδους cross cut και pull of και η αντοχή σε κάμψη (Conical Mandrel).Συμπερασματικά από την παρούσα διδακτορική διατριβή προκύπτει ότι ο αναστολέας προσροφάται στο μέταλλο μειώνοντας την ενεργή επιφάνειά του επιβραδύνοντας τη διάβρωση του μετάλλου με μέγιστο βαθμό προστασίας για συγκεντρώσεις αναστολέα 3-4%. Η προσρόφηση του αναστολέα ακολουθεί με ικανοποιητική ακρίβεια την ισόθερμη Langmuir.Οι οργανικές επικαλύψεις που περιέχουν πτητικούς αναστολείς διάβρωσης, προσδίδουν ιδιαίτερα αξιόλογη αντιδιαβρωτική προστασία στον χάλυβα. Η προσθήκη των πτητικών αναστολέων στη σύνθεση των επικαλύψεων δεν επηρεάζει τις φυσικοχημικές – μηχανικές ιδιότητές τους.Οι πτητικοί αναστολείς διάβρωσης μπορούν να είναι με την προσθήκη τους στη σύνθεση των επικαλύψεων εξαιρετική εναλλακτική επιλογή αντί τοξικών αντιδιαβρωτικών πιγμέντων.Οι οργανικές επικαλύψεις με πτητικούς αναστολείς διάβρωσης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ευρύτερα σε κατασκευές δομικού χάλυβα αλλά και σε χάλυβα οπλισμού σκυροδέματος στις αναμονές των οικοδομών.