Влияние добавки модифицированных диоксидом кремния углеродных нанотрубок в алкидное эмалевое покрытие на адгезию, коррозионную стойкость и связь арматуры с цементом

В настоящей работе исследовано влияние углеродных нанотрубок, покрытых диоксидом кремния, используемых в качестве наполнителя алкидной эмали ПФ-115, как на прочность сцепления модифицированной алкидной эмалевой краски со стальной арматурой, так и на сцепление арматуры, покрытой модифицированной алкидной краской, с бетоном. Для исследования прочности сцепления использовался метод клейкой ленты (стандарт ASTM D3359). Для проверки влияния коррозионной стойкости покрытия на прочность сцепления между покрытой арматурой и бетоном образцы подвергли предварительному ускоренному процессу коррозии  в растворе хлорида натрия при воздействии постоянного электрического тока силой 0,5 А, после чего провели испытания на выдергивание. Результаты показали, что по мере увеличения содержания нанонаполнителя прочность адгезии снижается незначительно, и сила для выдергивания арматуры из бетона увеличивается для покрытых образцов с увеличением концентрации нанонаполнителя до 0,349 мас. %, после чего начинает уменьшаться. Установлено улучшение общих характеристик коррозионной стойкости покрытия после применения модифицированной алкидной эмали, используемой в качестве защитного покрытия стальной арматуры, содержащей углеродные нанотрубки с кремнеземом с концентрацией 0,349 мас. %.

1. Muresan LM. Nanocomposite coatings for anticorrosion properties of metallic substrates. Materials. 2023;16(14):5092. DOI:10.3390/ma16145092

2. Bansal SA, Khanna V, Gupta P. Metal matrix composites: properties and applications (vol. 2). Boca Raton: CRC Press; 2022. 288 p. DOI:10.1201/9781003194910

3. Aljibori HS, Alamiery A, Kadhum AAH. Advances in corrosion protection coatings: a comprehensive review. International Journal of Corrosion and Scale Inhibition. 2023;12(4):1476-1520. DOI:10.17675/2305-6894-2023-12-4-6

4. Carlile A. Cathodic protection monitoring. In: Techniques for corrosion monitoring. Elsevier; 2008. p. 448-475. DOI:10.1533/9781845694050.3.448

5. Hubkowska K, Kubisztal J, Pająk M, Łosiewicz B, et al. Effect of the alloying metal on the corrosion resistance of Pd-rich binary alloys with Pt, Rh, and Ru in sulfuric acid. Materials. 2021;14(11):2923. DOI:10.3390/ma14112923

6. Wild RK, Tempest PA. Surface treatment to reduce corrosion on stainless steel. Construction and Building Materials. 1990;4(3):135-139. DOI:10.1016/0950-0618(90)90030-5

7. Aslam R, Mobin M, Zehra S, Aslam J. A comprehensive review of corrosion inhibitors employed to mitigate stainless steel corrosion in different environments. Journal of Molecular Liquids. 2022;364:119992. DOI:10.1016/j.molliq.2022.119992

8. Muresan LM. Nanocomposite coatings for anticorrosion properties of metallic substrates. Materials. 2023;16(14):5092. DOI:10.3390/ma16145092

9. Al-Shiblawi KA, Pershin VF, Yartsev VP. Modification of epoxy resins: modern condition and prospects. part I. modification of nanoparticles. Advanced Materials & Technologies. 2018;(2):068-078. DOI:10.17277/amt.2018.02.pp.068-078

10. Lyashenko DA, Perfilov VA, Nikolaev ME, Kozlovceva EYu. Modification of fine concrete with carbon nanotubes. In: Radionov AA, Ulrikh DV, Timofeeva SS, Alekhin VN, Gasiyarov VR. (eds.) Proceedings of the 7th International Conference on Construction, Architecture and Technosphere Safety. Cham: Springer Nature Switzerland; 2024. p. 132-142. DOI:10.1007/978-3-031-47810-9_13

11. Pourhashem S, Vaezi MR, Rashidi A. Investigating the effect of SiO2-graphene oxide hybrid as inorganic nanofiller on corrosion protection properties of epoxy coatings. Surface and Coatings Technology. 2017;311:282-294. DOI:10.1016/j.surfcoat.2017.01.013

12. Deyab MA, Alghamdi MM, El-Zahhar AA, El-Shamy OAA. Advantages of CoS2 nano-particles on the corrosion resistance and adhesiveness of epoxy coatings. Scientific Reports. 2024;14(1):14684. DOI:10.1038/s41598-024-64429-2

13. Knyazeva LG, Petrashev AI, Dorokhov AV, Kur′yato NA, et al. Paint coatings for agricultural protection techniques from corrosion. Nauka v tsentral′noy Rossii. 2022;1 (55):118-134. DOI:10.35887/2305-2538-2022-1-118-134 (In Russ.)

14. Zhao J, Du F, Cui W, Zhu P, et al. Effect of silica coating thickness on the thermal conductivity of polyurethane/SiO2 coated multiwalled carbon nanotube composites. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 2014;58:1-6. DOI:10.1016/j.compositesa.2013.11.008

15. Poh CL, Mariatti M, Noor AFM, Sidek O, et al. Dielectric properties of surface treated multi-walled carbon nanotube/epoxy thin film composites. Composites Part B: Engineering. 2016;85:50-58. DOI:10.1016/j.compositesb.2015.09.024