Chế tạo hệ lớp phủ Epoxy/MS Polymer/ Polyester ứng dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

ĐẶNG THỊ CÚC

CHẾ TẠO HỆ LỚP PHỦ EPOXY/MS POLYMER/POLYESTER

ỨNG DỤNG CHỐNG ĂN MÒN ĐƯỜNG ỐNG KIM LOẠI

TẠI CÁC VỊ TRÍ GỐI ĐỠ

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

THÁI NGUYÊN - 2021

i

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

ĐẶNG THỊ CÚC

CHẾ TẠO HỆ LỚP PHỦ EPOXY/MS POLYMER/POLYESTER

ỨNG DỤNG CHỐNG ĂN MÒN ĐƯỜNG ỐNG KIM LOẠI

TẠI CÁC VỊ TRÍ GỐI ĐỠ

Ngành: Hóa phân tích

Mã số: 8 440 118

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Đỗ Trà Hương

2. PGS.TS. Nguyễn Thị Lê Hiền

THÁI NGUYÊN - 2021

ii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đề tài “Chế tạo hệ lớp phủ epoxy/MS polymer/polyester ứng

dụng chống ăn mòn đường ống kim loại tại các vị trí gối đỡ” là do bản thân tôi thực

hiện. Các số liệu, kết quả trong đề tài là hoàn toàn trung thực. Nếu điều tôi cam đoan

là sai sự thật tôi sẽ hoàn toàn chịu trách nhiệm.

Thái Nguyên, tháng 10 năm 2021

Tác giả luận văn

Đặng Thị Cúc

Xác nhận

Của ban chủ nhiệm khoa Hóa học

PGS.TS. Nguyễn Thị Hiền Lan

Xác nhận

Của người hướng dẫn

PGS.TS. Đỗ Trà Hương

iii

LỜI CẢM ƠN

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Đỗ

Trà Hương và PGS.TS. Nguyễn Thị Lê Hiền đã tận tình, dành nhiều tâm huyết hướng

dẫn tôi trong thời gian làm thực nghiệm và hoàn thành luận văn này.

Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo tại Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư

phạm - Đại học Thái Nguyên đã truyền dậy những tri thức khoa học và tạo mọi điều

kiện thuận lợi nhất quá trình tôi thực hiện luận văn này.

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ThS. Phạm Thị Hường cùng các cán

bộ của Viện dầu khí Việt Nam đã cho phép tôi sử dụng cơ sở vật chất, máy móc trang

thiết bị trong quá trình đo đạc mẫu, thực hiện các công việc thực nghiệm.

Và cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới những người thân trong gia đình, các

anh chị em bạn bè đồng nghiệp trường THCS Bản Ngoại nơi tôi đang công tác đã luôn

cổ vũ, động viên kịp thời, ủng hộ, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập nghiên cứu,

làm thực nghiệm và hoàn thành luận văn này.

Em xin chân trọng cảm ơn!

Thái Nguyên, tháng 10 năm 2021

Học viên

Đặng Thị Cúc

iv

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa ................................................................................................................. i

Lời cam đoan ................................................................................................................ ii

Lời cảm ơn ................................................................................................................... iii

Mục lục ........................................................................................................................ iv

Danh mục các từ viết tắt ................................................................................................v

Danh mục các bảng...................................................................................................... vi

Danh mục các hình ..................................................................................................... vii

MỞ ĐẦU.......................................................................................................................1

1. Mục tiêu của đề tài.....................................................................................................2

2. Nội dung nghiên cứu..................................................................................................2

Chương 1. TỔNG QUAN ...........................................................................................3

1.1. Giới thiệu về ăn mòn kim loại ................................................................................3

1.1.1. Khái niệm ăn mòn kim loại .................................................................................3

1.1.2. Phân loại ăn mòn kim loại ...................................................................................3

1.1.3. Giới thiệu về ăn mòn kim loại tại ví trí gối đỡ ....................................................7

1.2. Các phương pháp bảo vệ chống ăn mòn kim loại ........................................13

1.2.1. Phương pháp dùng chất ức chế..........................................................................13

1.2.2. Phương pháp điện hóa .......................................................................................13

1.2.3. Cách li kim loại khỏi môi trường xâm thực.......................................................14

1.3. Các phương pháp chống ăn mòn đường ống tại vị trí gối đỡ ...............................14

1.3.1. Phương pháp sử dụng miếng đệm cao su ..........................................................14

1.3.2. Phương pháp sử dụng thanh đỡ (I – rod)...........................................................15

1.3.3. Phương pháp sử dụng miếng đệm sợi thủy tinh ................................................16

1.4. Giới thiệu các lớp phủ chống ăn mòn...................................................................17

1.4.1. Lớp phủ kim loại................................................................................................17

1.4.2. Lớp phủ hữu cơ..................................................................................................18

1.4.3. Lớp phủ trung gian.............................................................................................18

1.4.4. Hệ lớp phủ epoxy/MS polyme/polyester...........................................................18

v

Chương 2. THỰC NGHIỆM.....................................................................................29

2.1. Chuẩn bị thí nghiệm..............................................................................................29

2.1.1. Hóa chất, mẫu thử nghiệm.................................................................................29

2.1.2. Chuẩn bị mẫu thử nghiệm..................................................................................30

2.2. Các phương pháp nghiên cứu ...............................................................................31

2.2.1. Phương pháp kính hiển vi điện tử quét..............................................................31

2.2.2. Kính hiển vi điện tử truyền qua .........................................................................32

2.2.3. Phương pháp đo tổng trở điện hóa.....................................................................32

2.2.4. Thử nghiệm gia tốc ............................................................................................35

2.2.5. Thử nghiệm bám dính........................................................................................35

2.2.6. Thử nghiệm độ bền va đập ................................................................................36

Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................37

3.1. Nghiên cứu chế tạo lớp phủ lót epoxy..................................................................37

3.1.1. Nghiên cứu các đặc tính của graphene ..............................................................37

3.1.2. Chế tạo lớp phủ epoxy/graphene .......................................................................38

3.1.3. Nghiên cứu đánh giá các đặc tính cơ lý của lớp phủ lót epoxy.........................41

3.1.4. Nghiên cứu khả năng bảo vệ chống ăn mòn của lớp phủ ..................................43

3.2. Nghiên cứu chế tạo tấm lót tại vị trí gối đỡ..........................................................52

3.2.1. Chế tạo tấm lót composite .................................................................................52

3.2.2. Nghiên cứu đánh giá các đặc tính cơ lý của tấm lót composite trên cơ sở

polyester.......................................................................................................................54

3.3. Nghiên cứu chế tạo hệ composite trên cơ sở Epoxy/MS polymer/Polyester

nhằm chống ăn mòn tại vị trí gối đỡ............................................................................57

KẾT LUẬN.................................................................................................................59

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................60

v

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

EDX

Phổ tán xạ năng lượng tia X, hay Phổ tán sắc năng lượng

(Energy dispersive X-ray spectroscopy)

EIS Phổ tổng trở điện hóa (Electrochemical Impedance Spectroscopy)

GO Graphene oxit

SEM Kính hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscope)

TEM Hiển vi điện tử truyền qua (Transmission Electron Microscopy)