بررسی اثر استفاده از بایندر معدنی روی خواص مکانیکی شبه رنگ های فوتوکاتالیستی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران

2 آزمایشگاه تحقیقاتی پلیمر، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران

چکیده

رنگهای فوتوکاتالیستی، ترکیبات پلیمری حاوی نانو کاتالیست هستند که جهت تبدیل آلایندههای خطرناک هوا به ترکیبات کم خطر مورد استفاده قرار می گیرند. در این پژوهش شبه رنگ فوتوکاتالیستی بر پایه رزین آب پایه اکریلیک همراه با نانوتیتانیوم دی اکسید و رنگدانه تیتانیوم دی اکسید تهیه شد. به منظور ارتقاء خواص مکانیکی رنگ، از بایندر معدنی پایه سیلیس (آب شیشه) با مقادیر مختلف در فرمولاسیون شبه رنگ استفاده شد. مقادیر مختلف تیتانیوم دی اکسید در این ترکیب بایندری آلی-معدنی بکار رفت و فرمولاسیون بهینه شبه رنگ فوتوکاتالیستی برای حصول بهترین خواص کششی تعیین شد. پخش ذرات تیتانیوم دی اکسید در محیط آبی و آب شیشه بررسی شد. خواص کششی فیلم تهیه شده از شبه رنگ آلی-معدنی با رنگ آلی مقایسه شد و اثر آب شیشه بر خصوصیات کششی فیلم رنگ بررسی گردید. نتایج بررسی ها نشان داد که حداکثر مقدار10% آب شیشه می تواند به شبه رنگ اضافه شود تا تشکیل فیلم رنگ آب پایه، دچار مشکل نشود. بررسی خواص نشان می دهد که مصرف5% آب شیشه بهترین رفتار کششی نمونه های پلیمری را حاصل می کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]      R. Dong and L. Liu, “Preparation and properties of acrylic resin coating modified by functional graphene oxide,” Appl. Surf. Sci., vol. 368, pp. 378–387, 2016.

[2]      J. Pospıšil and S. Nešpurek, “Photostabilization of coatings. Mechanisms and performance,” Prog. Polym. Sci., vol. 25, no. 9, pp. 1261–1335, 2000.

[3]      J. Miklečić, S. L. Blagojević, M. Petrič, and V. Jirouš-Rajković, “Influence of TiO 2 and ZnO nanoparticles on properties of waterborne polyacrylate coating exposed to outdoor conditions,” Prog. Org. Coatings, vol. 89, pp. 67–74, 2015.

[4]      A. Dianatdar and M. Jamshidi, “Investigation of the mechanical properties of a photocatalytic,” vol. 42885, 2016.

[5]      S. Farrokhpay, “A review of polymeric dispersant stabilisation of titania pigment,” Adv. Colloid Interface Sci., vol. 151, no. 1, pp. 24–32, 2009.

[6]      J. Chen and C. S. Poon, “Photocatalytic construction and building materials: From fundamentals to applications,” Build. Environ., vol. 44, no. 9, pp. 1899–1906, 2009.

[7]      N. S. Allen, M. Edge, G. Sandoval, A. Ortega, C. M. Liauw, J. Stratton, and R. B. McIntyre, “Interrelationship of spectroscopic properties with the thermal and photochemical behaviour of titanium dioxide pigments in metallocene polyethylene and alkyd based paint films: micron versus nanoparticles,” Polym. Degrad. Stab., vol. 76, no. 2, pp. 305–319, 2002.

[8]      A. Olad, R. Nosrati, H. Najjari, and K. Nofouzi, “Preparation and investigation of hydrophilic, photocatalytic, and antibacterial polyacrylic latex coating containing nanostructured TiO 2/Ag+-exchanged-montmorillonite composite material,” Appl. Clay Sci., vol. 123, pp. 156–165, 2016.

[9]      S. Wang, H. M. Ang, and M. O. Tade, “Volatile organic compounds in indoor environment and photocatalytic oxidation: state of the art,” Environ. Int., vol. 33, no. 5, pp. 694–705, 2007.

[10]    A. Fujishima, “Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode,” Nature, vol. 238, pp. 37–38, 1972.

]11[     علی اکبر مشرف زاده, “آلاینده های خطرناک هوا و مقادیر و اثرات آنها در محیط های شهری,” in پنجمین همایش ملی و نمایشگاه تخصصی مهندسی محیط زیست, 1390.

[12]    C. de Lame, J.-M. Claeys, P. Greenwood, and H. Lagnemo, “Modified colloidal silica in silicate paints,” PPCJ (Polymers Paint Colour Journal), 2010.

[13]    O. Rudic, D. Rajnovic, D. Cjepa, S. Vucetic, and J. Ranogajec, “Investigation of the durability of porous mineral substrates with newly designed TiO 2-LDH coating,” Ceram. Int., vol. 41, no. 8, pp. 9779–9792, 2015.

[14]    B. Tryba, P. Homa, R. J. Wróbel, and A. W. Morawski, “Photocatalytic decomposition of benzo-[a]-pyrene on the surface of acrylic, latex and mineral paints. Influence of paint composition,” J. Photochem. Photobiol. A Chem., vol. 286, pp. 10–15, 2014.

[15]    B. Tryba, R. J. Wrobel, P. Homa, and  a. W. Morawski, “Improvement of photocatalytic activity of silicate paints by removal of K2SO4,” Atmos. Environ., vol. 115, no. AUGUST, pp. 47–52, 2015.

[16]    J. Auvinen and L. W. Ã, “The influence of photocatalytic interior paints on indoor air quality,” vol. 42, pp. 4101–4112, 2008.

[17]    B. Nowack, A. Ulrich, and B. Nowack, “Environmental Science,” vol. 15, no. 12, 2013.

[18]    D. Y. Perera, “Effect of pigmentation on organic coating characteristics,” vol. 50, pp. 247–262, 2004.

[19]     S. K. Singh, S. P. Tambe, and D. Kumar, “Effect of pigmentation on fracture toughness of paint films,” J. Mater. Sci., vol. 39, no. 7, pp. 2629–2632, 2004.