اختصاصی بسپار/ پوشش های پلیمری ضد خوردگی دوستدار محیط زیست (بخش اول)

بسپار/ایران پلیمر این مقاله یک نمای کلی و جامع در مورد پوشش های پلیمری ضد خوردگی سازگار با محیط زیست ارائه می دهد. در ابتدا، تاثیر اقتصادی و زیست محیطی خوردگی برای برجسته کردن نیاز به پوشش های پلیمری ضد خوردگی به عنوان یک راه حل انعطاف پذیر و موثر برای محافظت از فلز ارائه شده است. سپس، اجرای مقررات همراه با ارتقا آگاهی مصرف‌کننده برای ملاحظات زیست‌محیطی و حفاظت از سلامت، نیروی محرکه‌ای برای یک تغییر پیشرو اما قابل توجه در این بخش است. بنابراین، در بازار پوشش‌های آلی محافظ، این مقاله مروری بر جدیدترین پیشرفت‌ها در راه‌حل‌های سازگار با محیط زیست، از جمله اپوکسی آب پایه و زیست پایه، پلی‌استر پرشاخه برای پوشش‌هایی با ترکیبات آلی فرار (VOC) کم، پلی یورتان آب پایه و پلی یورتان های غیر ایزوسیاناتی (NIPUs) وگرافن یا پرکننده های زیست پایه برای اکریلیک ها ارائه می دهد. علاوه بر این، این مقاله روندهای جدیدی مانند افزودنی‌های هوشمند، بازدارنده‌های خوردگی زیست پایه و پوشش‌های ضد خوردگی با عملکرد بالا را به عنوان پوشش های ابرآبگریز تشریح می‌کند. در نهایت، کاربردهای صنعتی پوشش‌های پلیمری ضد خوردگی سازگار با محیط زیست از جمله راه‌حل‌هایی برای صنایع دریایی بطور خلاصه ارائه می‌شود.

1.مقدمه
هزینه خوردگی و اثرات زیست محیطی
خوردگی یک موضوع جهانی و اجتناب ناپذیر است. هزینه های خرابی ناشی از خوردگی از منظر ایمنی انسانی و از نقطه نظر اقتصادی بسیار تأثیرگذار است، از جمله خطرات ایمنی یا وقفه در روند کاری کارخانه. نتیجه مطالعات مهم انجام شده توسط چندین کشور این بود که هزینه خوردگی ضریبی از تولید ناخالص ملی (GDP) کشور است. انجمن ملی مهندسین خوردگی(NACE International) نقش مدیریت خوردگی را در صنعت ایالات متحده مورد مطالعه قرار داد و محاسبه کرد که هزینه جهانی خسارت خوردگی بیش از 2.5 تریلیون دلار یا 3.4 درصد از تولید ناخالص داخلی سالانه جهانی (GDP) است و برای ایالات متحده، هزینه سالانه خوردگی 276 میلیارد دلار است که نشان دهنده 3.1٪ از تولید ناخالص داخلی این کشور است. میزان تولید ناخالص داخلی هر کشور به صورت اعداد محافظه کارانه در نظر گرفته می شوند زیرا فقط هزینه های مستقیم و ثبت شده را می توان برای مطالعه استفاده کرد: مدیریت کنترل خوردگی و همچنین هزینه های نگهداری، نظارت، بازرسی و خرابی های کمتر، دشوار است. با این وجود، مشاهده شد که هزینه های غیرمستقیم ناشی از آسیب خوردگی اغلب به طور قابل توجهی بیشتر از هزینه های مستقیم است. از این رو، هزینه کل که باید شامل هزینه مستقیم و غیرمستقیم باشد، می تواند هزینه خوردگی را دو برابر کند یعنی تا شش درصد تولید ناخالص داخلی ایالات متحده.
خطرات بهداشتی و اثرات زیست محیطی مواد خورده شده، که می تواند به عنوان هزینه های غیر مستقیم در نظر گرفته شود، به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است. حضور یون های فلزی متعدد (آهن، روی، سرب، منگنز) که باعث آلودگی محیط اطراف و سیستم های آب آشامیدنی می شود گزارش شده است. علاوه بر این، تأثیر زنگ آهن بر سرعت رشد باکتری لژیونلا (Legionella) [8]، انتشارات شیمیایی ناشی از حفاظت کاتدی مزارع بادی فراساحلی (OWF) [9]، یا تأثیر زیست محیطی تکنیک های حذف زنگ، نمونه های دیگری از نگرانی های زیست محیطی هستند [10].
پوشش‌های پلیمری ضد خوردگی در مقایسه با پوشش‌های غیر پلیمری، پتانسیل و انعطاف‌پذیری بالایی جهت حفاظت از فلزات دارا هستند، زیرا می‌توانند برای دستیابی به بیش از یک سازوکار محافظ، طراحی و فرموله شوند. این بررسی بر روی پوشش‌های پلیمری ضد خوردگی متمرکز شده است و توجه ویژه‌ای به راه‌حل‌های سازگار با محیط‌زیست دارد که قادر به دستیابی به تعادل مناسب بین هزینه، عملکرد فنی و مسائل زیست‌محیطی هستند. این بررسی بر روی پوشش های پلیمری ضد خوردگی به عنوان یک راه حل انعطاف پذیر و موثر در برابر خوردگی با استفاده از سازوکار های مختلف و همزمان مهار خوردگی با توجه به نوع رزین پلیمری: اپوکسی، پلی استر، پلی یورتان و اکریلیک متمرکز شده است.
مهمتر از همه، هدف کار حاضر ارائه تصویری کلی از چگونگی تحول بازار پوشش به عنوان پاسخی به تعهد عمومی، دولت و مصرف کنندگان به توسعه پایدار است. توجه ویژه ای به روندهای جدید در زمینه پوشش ضد خوردگی شده است، زیرا جامعه علمی با راه حل های نوآورانه به تقاضای بالای پوشش های سازگار با محیط زیست می پردازد. علاوه بر این، انتخابی از برنامه ها برای برجسته کردن اهمیت تعادل مناسب بین هزینه، عملکرد فنی و مسائل زیست محیطی در بخش پوشش در نظر گرفته شده است.

2. بازار پوشش ضد خوردگی و چالش های آن
خوردگی صنایع بی شماری را تحت تأثیر قرار می دهد. یکی از مهم ترین داستان های موفقیت در کنترل خوردگی، تغییر در استراتژی مدیریت خوردگی و استفاده از فناوری نوآورانه در صنعت خودرو است که در گزارش NACE مشخص شده است. قبل از سال 1975، خودروسازان از حداقل راه حل‌های حفاظتی استفاده می‌کردند و خوردگی سالانه میلیاردها دلار به صنعت خسارت وارد می‌کرد. از سال 1975، راه‌حل‌های مدیریت خوردگی توسط خودروسازان اجرا شد که منجر به صرفه‌جویی سالانه در سال 1999 در مقایسه با سال 1975 معادل 9.6 میلیارد دلار آمریکا یا 52 درصد در هزینه‌های ساخت و بهره‌برداری مرتبط با خوردگی خودروها شد. در نتیجه، هزینه خوردگی به ازای هر واحد وسیله نقلیه جدید در سال 1999 نسبت به سال 1975 به میزان 44 درصد کاهش یافت (شکل 1).

مهندس شیبا مردانی- دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی شیمی- دانشگاه علم و صنعت و پژوهشگاه رنگ

(ادامه دارد …)

متن کامل این مقاله را در شماره 239 دوماهنامه پوشرنگ از گروه مجلات  بسپار که در نیمه شهریورماه ۱۴۰1 منتشر شده است بخوانید.

در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق طاقچه  و  فیدیبو  قابل دسترسی است.