Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Adhesion of organic coatings to hot-dip galvanized steel

Miszczyk A.

Ochrona przed Korozją

|

2013

|

nr 3

71--73

EN

Duplex systems provide long-time corrosion protection, much longer than the sum of the lifetimes of zinc and paint used individually. However loss of adhesion between coating and zinc substrate is often found in practice. Different methods of zinc surface preparations are used in the field. The aim of this study was to examine and compare coating protection when the old zinc surface, stored during long-time period (15 years) in laboratory conditions, was painted. Adhesion and impedance studies using epoxy coating systems on galvanized steel substrate, which had been prepared by different methods, were performed.

PL

System duplex zapewnia długoletnią ochronę stali przed korozją, znacznie dłuższą niż sumaryczny okres ochrony zapewniany osobno przez powłokę cynkową i zestaw powłokowy. Jednakże, w praktyce często spotyka się utratę przyczepności pomiędzy powłoką a podłożem cynkowym. Stosuje się różne sposoby przygotowania powierzchni cynku przed zastosowaniem powłoki ochronnej. Celem niniejszej pracy było zbadanie i porównanie właściwości ochronnych powłoki nałożonej na starą powierzchnię cynku, przechowywaną przez długi okres czasu (15 lat) w warunkach laboratoryjnych. Wykonano badania przyczepności oraz impedancyjne powłoki epoksydowej na podłożu stali ocynkowanej zanurzeniowo, przygotowanej przez użyciu różnych metod.

2

Barierowe, adhezyjne i elektrochemiczne aspekty działania systemów powłokowych na stali

Miszczyk A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Gdańskiej. Chemia

|

2012

|

Nr 70(621)

3-96

PL

Powłoki organiczne są najbardziej powszechnie stosowanym i stosunkowo tanim sposobem ochrony przed korozj metalowych elementów i obiektów inżynierskich. Obecnie nie istnieją wiarygodne i skuteczne metody wyboru i oceny organicznych powłok przeciwkorozyjnych. Można to tłumaczyć skomplikowaniem kinetyki procesów elektrodowych na powierzchni metalowego podłoa pod powłok (w porównaniu z układami metal-elektrolit), co sprawia, e ustalenie faktycznego mechanizmu korozji jest dość skomplikowane. Ponadto, zachowanie systemu powłokowego podczas ekspozycji jest również złożone i zalety od wielu czynników. Duże nadzieje w zakresie badań układów powłokowych wiąże się z wykorzystaniem elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS), ale technika ta wymaga opracowania nowych rozwiązań eksperymentalnych. W celu wyjaśnienia problemów pojawiających się przy formułowaniu i ocenie właściwości powłok organicznych, konieczne jest stworzenie odpowiednich modeli i metod pomiaru. Niniejsza monografia przedstawia osiągnięcia autora w dziedzinie bada wielowarstwowych powłok organicznych na stali i przedstawia możliwości oceny ich właściwości ochronnych i mechanizmów działania. Uzyskane wyniki i wnioski zostały uporządkowane w oparciu o ogólnie przyjętą klasyfikację mechanizmów ochronnych powłok organicznych na podłożu stalowym. Zakłada się, że istnieją trzy mechanizmy, dzięki którym organiczne powłoki ochronne chronią metal przed korozją: -mechanizm barierowy (fizykochemiczny), -mechanizm adhezyjny, -mechanizm elektrochemiczny. Technika EIS została wykorzystana do badania i optymalizacji działania ochronnego każdego z tych mechanizmów. Obecnie systemy powłokowe wykazują wysoką, wieloletnią trwałość. Z tego powodu tradycyjne metody oceny właściwości barierowych nie mogą być stosowane. Zaproponowano wykorzystanie szoków termicznych i cyklicznych zmian temperaturowych do przyspieszonej degradacji systemów powłokowych na stali. Pomiary impedancyjne zostały uyte do monitorowania zmian wywołanych przez cykliczne zmiany temperatury. Uzyskane wyniki wykorzystano do wykazania skuteczności cyklicznych zmian temperaturowych dla przyspieszenia degradacji powłoki organicznej bez zmiany mechanizmu degradacji charakterystycznego dla naturalnych warunków. Dane dotyczące degradacji w warunkach cyklicznych temperaturowych interpretowano w oparciu o elektryczny schemat zastpczy modelujący badany układ. Udowodniono zasadność stosowania cykli temperaturowych poprzez wykazanie istotnego wpływu cyklicznej zmienności temperatury naturalnego środowiska atmosferycznego na trwałość systemów powłokowych. Opracowano i opatentowano krótkotrwały test wykorzystujący cykliczne narażenia temperaturowe w celu zastąpienia długotrwałych testów VDA 621–415 wykorzystywanych do oceny nowych powłok samochodowych w Niemczech.

EN

Organic coatings are the most common and cost effective mode of corrosion protection for metallic objects and engineering structures. Nowadays, there are no reliable and efficient methods for the choice of protective coatings and evaluation of their efficiency. This can be explained by the very complicated kinetics of electrode processes on coated surfaces (as compared to metal-electrolyte systems), which makes the determination of the actual mechanism of corrosion quite complicated. Additionally, the performance of coating system during exposure is also complex and depends on many factors. The great expectations are associated with the use of the electrochemical impedance spectroscopy (EIS) technique but new developments in this area are needed. In order to solve problems, which arise in formulating and evaluating the properties of organic coatings, it is necessary to provide appropriate models and methods. This monograph presents the author's achievements in the field of testing of multi-layer coating systems on steel and the evaluation of protective properties of these systems and mechanism of their activity. The presented results and findings were arranged based on the generally accepted classification of the protective mechanisms of organic coatings applied on a steel substrate. It is assumed that there are essentially three mechanisms by which organic coating systems protect against metal corrosion: . the barrier (physicochemical), . the adhesional, and . the electrochemical mechanisms. The EIS technique was used to test and optimize the protective effect of each of these mechanisms. The present coating systems exhibit a high, long-term durability. Traditional methods for assessing the barrier properties of coating systems are not applicable due to their high durability. The thermal shock and the temperature cycling methods were used to accelerate the degradation of organic coatings applied on steel substrate. EIS experiments were used to monitor the induced changes. The results were used to demonstrate the effectiveness of the cycling method at accelerating the degradation of an organic coating without changing the normal mechanism of degradation. Details of the cycling degradation were evaluated using an equivalent circuit to help to interpret the electrochemical impedance data. It justified the reason of use of temperature cycles because of the temperature variability of the natural environment of exposure. Short test was developed to replace long-term VDA 621–415 test used to evaluate new automotive coating systems in Germany. Procedures and apparatus developed for this purpose have been patented and are currently used in practice in the research laboratories of BASF, the patent holder. EIS provides a quantitative evaluation of the protection afforded by coatings on metals but for the first time this technique was applied for interlayer adhesion evaluation. Embedded sensors were used as an in situ adhesion-sensing device for steel substrate protected by automotive organic coatings. The use of embedded electrodes placed between a topcoat and primer can overcome EIS limitations and make EIS monitoring more applicable to coatings in the field. A two-electrode, nonsubstrate configuration involves two embedded electrodes on a coated panel acting as the working and counter/reference electrodes. This configuration has been used to characterize the interlayer adhesion between a topcoat and primer under the assumption that the current passed through the interlayer.

3

Porównanie trwałości systemu powłokowego nałożonego na podłoże stalowe czyste i zanieczyszczone

Miszczyk A.

Ochrona przed Korozją

|

2012

|

nr 3

78-81

PL

Czystość podłoża przed nałożeniem powłok organicznych ma fundamentalne znaczenie dla ochrony metalu przed korozją. W praktycznych warunkach przyjmuje się określone, graniczne wartości ilości zanieczyszczeń jako akceptowalne. Celem pracy było zbadanie i porównanie jak wpływa na trwałość ochrony niewielkie przekroczenie dopuszczalnych wymagań lub warunków przygotowania podłoża. Przeprowadzono badania trwałości epoksydowego systemu powłokowego o grubości ok. 160 m nałożonego na podłoże stalowe oczyszczone za pomocą obróbki strumieniowo ściernej do stanu Sa [2 i 1/2], obróbką mechaniczną do stanu St3 oraz gdy podłoże po obróbce strumieniowo ściernej zostało zanieczyszczone pyłem, wilgocią, solami rozpuszczalnymi w wodzie przy niewielkim przekroczeniu granicznych, dopuszczalnych wymagań. Ocenę przeprowadzono wykorzystując badania impedancyjne prowadzone w okresie 1 roku.

EN

Cleanliness of the steel substrate prior to painting plays a very important role in the protection of the steel substrate against corrosion. It is assumed that in practice the specifi c level of contaminants is acceptable. The aim of this study was to examine and compare coating durability when the contamination level exceeds slightly the critical level of surface preparation requirements. Durability studies were performed using epoxy coating system with a thickness of about 160 ?m applied on steel substrate which has been prepared by blast cleaning to grade Sa 2 and 1/2, and as well as hand and power tool cleaning to grade St3. Other were prepared by blast cleaning and contaminated with dust, moisture, and soluble salts. The evaluation was performed using the impedance studies conducted during the period of 1 year.

4

Właściwości mechaniczne oraz przewodnictwo stałych elektrolitów poliuretanowych w zależności od metody ich otrzymywania i zawartości LiClO4 jako domieszki

Leszkowski K., Strankowski M., Miszczyk A., Haponiuk J. T.

Polimery

|

2011

|

T. 56, nr 7-8

578-584

PL

Elastomery poliuretanowe, stanowiące polimerową matrycę badanych układów, syntetyzowano w dwu różnych wariantach z wykorzystaniem jako surowców 4,4'-diizocyjanianu difenylenometanu (MDI), oligo(oksytetrametyleno)diolu (PTMG) i 1,4-butanodiolu (BDO). Domieszkę stanowiącą LiClO4 dodawano w ilości do 3 % mas. podczas przedłużania łańcuchów prepolimeru za pomocą BDO (in situ, wariant A) lub, w wariancie B, wprowadzano do uplastycznionego poliuretanu za pomocą laboratoryjnej wytłaczarki dwuślimakowej. Tak otrzymane stałe elektrolity poliuretanowe scharakteryzowano metodą spektroskopii FTIR-ATR oraz zbadano ich statyczne i dynamiczne właściwości mechaniczne a także gęstość. Przewodnictwo jonowe wyznaczono za pomocą spektroskopii impedancyjnej wykorzystując metodę zmiennoprądową (AC). Wartość tego przewodnictwa zależała od wariantu otrzymywania oraz ilości LiClO4. Maksymalne przewodnictwo wynoszące 1,04 ź 10-7 S/cm wykazywał produkt z wariantu B zawierający 3 % mas. domieszki.

EN

Two methods for the synthesis of polyurethane elastomers as polymeric matrix for the studied systems using as raw materials 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), oligo(oksytetramethylene)diol (PTMG) and 1,4-butanediol (BDO) have been presented. In the first method (variant A), lithium perchlorate (LiClO4) was added in situ during the elongation of the prepolymer chain with BDO, while in the second (variant B) the lithium salt was added to the plasticized polyurethane in a twin-screw laboratory extruder. The obtained solid polyurethane electrolytes were characterized with FTIR-ATR spectroscopy (Fig. 1), their static and dynamic mechanical properties evaluated and density determined (Table 1, Figs. 2—8). The alternating current (AC) impendance spectroscopy method was used to determine the ionic conductivity of the products (Figs. 9—14). Conductivity values were found to depend on the adopted synthesis variant and the amount of doped LiClO4. The highest value of 1.04ź10-7 S/cm was observed for the product synthesized according to variant B containing 3 wt. % of the doped lithium salt.

5

Kontrola stanu wykładzin przeciwkorozyjnych przy zastosowaniu spektroskopii mikrofalowej i metod chemometrycznych

Miszczyk A.

Ochrona przed Korozją

|

2011

|

nr 3

94-99

PL

Przedstawiono nową niedestrukcyjną metodę kontroli jakości nowych wykładzin przeciwkorozyjnych na podłożu metalowym oraz oceny ich stanu w trakcie eksploatacji przy zastosowaniu spektroskopii mikrofalowej w szerokim zakresie częstotliwości od 6.5 do 20 GHz. Uzyskane dane poddawane są obróbce chemometrycznej w celu redukcji danych doświadczalnych i wizualizacji rezultatów. Zaprezentowano podstawy teoretyczne metody oraz przykładowe wyniki uzyskane dla wykładziny gumowej o grubości 10 mm stosowanej do ochrony skrubera w instalacjach odsiarczania spalin metodą mokrą.

EN

A novel non-destructive method for quality control of new anticorrosive linings on a metal surface and an assessment of their state during the service life using microwave spectroscopy in a wide frequency range from 6.5 to 13 GHz was described. The data obtained are processed by chemometric methods to reduce the dimensionality of the experimental data sets and visualize results. Theoretical fundamentals of the method and results for the rubber linings with a thickness of 10 mm operating in scrubber of wet flue gas desulphurization units were presented.

6

The structure and conductivity of solid polyurethane electrolytes

Leszkowski K., Strączyński M., Miszczyk A., Haponiuk J. T.

Polish Journal of Applied Chemistry

|

2009

|

Vol. 53, nr 2

141-146

EN

The aim of the study was to determine the structure and electric properties of new solid polyurethane electrolytes. Polyurethane samples were prepared from 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), poly(tctramethylene glycol) (PTMG) and 1,4-butanediol (BDO). Doping salts, LiCl or LiClOj were introduced into the polyurethane melt during extrusion using a laboratory twin-extruder. The obtained solid polyurethane electrolyte samples were characterized by FTIR-ATR spectroscopy and strength-strain properties. The conductivity was estimated by means of impedance spectroscopy using the direct current (DC) method and alternating current (AC) method. The conductivity was found to be related to the mode of sample preparation, namely, to doping in the liquid state at 60°C during polyurethane synthesis or mixing at 200"C in the melt.

7

Nowoczesne systemowe rozwiązanie optymalizacji zabezpieczeń antykorozyjnych w kopalniach węgla brunatnego

Miszczyk A., Bruski K., Darowicki K.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2007

|

R. 31, z. 2

461-464

PL

W pracy przedstawiono nową koncepcję współpracy jednostek zainteresowanych optymalizacją zabezpieczeń przeciwkorozyjnych w kopalniach węgla brunatnego. Uwzględnia ona zaangażowanie producenta farb oraz naukowych jednostek testujących nowe rozwiązania przeciwkorozyjne. Zindywidualizowane podejście do projektowania zabezpieczeń pozwala na szybkie testowanie i wprowadzanie nowych rozwiązań oraz kontrolę warunków nakładania ze strony producenta farb, gwarantujące uzyskanie zabezpieczenia o wysokiej jakości. Przedstawiono metody testowania i selekcji nowych wyrobów przy użyciu techniki spektroskopii impedancyjnej na przykładzie badania odporności farb na wibracje, ścieranie oraz oddziaływanie agresywnych wód zawierających chlorki.

EN

A new concept of cooperation between units interested in optimization of anticorrosion protection in brown coal mines is presented. It includes contribution of paint producer and scientific units testing new anticorrosive solutions. Individualized approach to design of anticorrosion measures enables fast testing and introduction of new solutions. Moreover, it makes possible to control application conditions by paint producer to ensure high quality coatings. The methods of selection and testing of new paint systems using impedance spectroscopy is presented. Examples of degradation impacts from vibration, wearing and aggressive chloride-containing waters are discussed.

8

Evaluation of Relative Humidity Effects on Interfacial Impedance at Inter-Coat Interfaces

Miszczyk A., Darowicki K., Schauer T.

Polish Journal of Chemistry

|

2004

|

Vol. 78 / nr 9

1823-1831

EN

Impedance spectroscopy has been applied as potentially non-destructive method for the evaluation of adhesion at the interface between two polymer layers in protective coating system. The aim was to examine the effect of the outdoor humidity on the interfacial impedance. Aautomotive basecoat/clearcoat system has been investigated.Anew electrode sensor has been employed to detect the changes caused by adhesive debonding and accumulation of water at the interface. The electrode comprising two thin stripes of an electroconductive ink was placed between two coating layers. Large changes in the impedance were observed when humidity conditions were altered. The obtained data were indicative for strong sensitivity of the interlayer impedance to the outdoor humidity.Water accumulation in the interlayer and the formation of conductive paths led to the worsening of adhesion and deamination of the coating layers.

9

Interpretacja okresowych wzrostów impedancji układów stal/powłoka organiczna w elektrolitach.

Klenowicz Z., Miszczyk A., Darowicki K.

Prace Naukowe Instytutu Technologii Nieorganicznej i Nawozów Mineralnych Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

1998

|

Vol. 46, nr 27

143-148

PL

Zjawisko okresowych wzrostów wartości impedancji występuje podczas ekspozycji w elektrolitach różnego rodzaju stali zabezpieczonej powłokami i zostało stwierdzone podczas badań prowadzonych przez autorów przy zastosowaniu elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS). Przytoczono przykłady samorzutnych wzrostów impedancji zarejestrowanych w przypadku powłok posiadających grubość 61-1800 mm w temperaturze pokojowej w 3% NaCl, 36% HCl oraz 40% NaOH oraz w temperaturze 353K w 70% H2SO4. Wzrosty impedancji stwierdzono w przypadku badanych powłok poliwinylowych, epoksydowych i siloksiranowych. Analizowano możliwe przyczyny samorzutnego zwiększania impedancji, a mianowicie wzięto pod uwagę prawdopodobieństwo uszczelnienia powłoki dzięki polimeryzacji lub pęcznieniu, wypełniania porów przez wydzielany wodór, albo uszczelniania układu produktami korozji. Stwierdzono, że najbardziej prawdopodobne jest wypełnianie porów w powłoce przez rdzę wytwarzaną w procesie korozji zachodzącym na dnie porów z różną szybkością.

EN

Examples of temporary impedance hightening of coating systems having 60-1800 mm in thickness during exposure to 3% NaCl, 36% HCl and 40% NaOH at room temperature and to 70% H2SO4 at 353K are presented. Three types of coating were tested, namely vinyl, epoxy and siloxirane. The possible reason of such spontaneous impedance increased were analysed. Possibilities of coating tightness improvements due to polymerisation, swelling, filling of pores with hydrogen evolved or self healing with corrosion products were taken into account. Filling the pores with rust formed as a result of corrosion reaction performed at the pore bottoms is with the highest probability the reason of spontaneous impedance growth during exposure.

10

Determination of the protective properties from impedance data of polymer coatings on steel

Miszczyk A., Darowicki K.

Polish Journal of Applied Chemistry

|

1998

|

Vol. 42, nr 1

71-78

EN

The behaviour of polyvinyl protective coating on steel under conditions of immersin in 3% NaCl and exposure in a salt fog chamber has been investigated by impedance spectroscopy. The parameters of the proposed equivalent circuit, based on a physical model for the corrosion of steel protected by coatings were calculated from data of the impedance spectra by means of the nonlinear least squares fitting. Analysis of the change of parameters with exposure time was used in the assessment of the degree of coating degradation. Conclusions were in good agreement with the visual examination after long-time exposure.