New Chemically Resistant Coating Systems with Progressive Incorporation of Hazardous Waste in Polyurethane and Epoxy Matrices
No Thumbnail Available
Date
2022-04-29
Authors
Hodul, Jakub
Mészárosová, Lenka
Drochytka, Rostislav
ORCID
Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
MDPI
Altmetrics
Abstract
New types of highly chemically resistant coating systems, primarily intended for concrete and metal substrates, were designed and experimentally verified in the paper. Secondary raw materials in optimal amounts, including solidified hazardous waste (e.g., end product and cement bypass dust), were used as microfillers. The polymer coating systems, containing pre-treated hazardous waste (HW), showed high abrasion resistance and excellent adhesion to metal and concrete surfaces. Based on polyurethane and epoxy resins, the coatings can be used in environments where aggressive chemical media act, such as sewers and the chemical industry. The developed polymeric coating systems showed even better properties than the compared reference coating systems. The chemical resistance of the three-layer coating systems was evaluated both visually and based on changes in mechanical properties, such as hardness and adhesion. The microstructure of the coating systems was also monitored using a digital optical microscope and a scanning electron microscope with energy dispersive X-ray analysis (SEM-EDX) after chemical stress. It was observed that the particles of HW were fully incorporated into the polymer matrix of the coating systems.
V příspěvku byly navrženy a experimentálně ověřeny nové typy vysoce chemicky odolných nátěrových systémů, primárně určených pro betonové a kovové podklady. Jako mikroplniva byly použity druhotné suroviny v optimálním množství, včetně solidifikovaného nebezpečného odpadu (např. end-produkt a cementové odprašky). Polymerní nátěrové systémy obsahující předupravený nebezpečný odpad (HW) vykazovaly vysokou odolnost proti oděru a vynikající přilnavost ke kovovým a betonovým povrchům. Nátěry na bázi polyuretanových a epoxidových pryskyřic lze použít v prostředí, kde působí agresivní chemická média, jako jsou kanalizace a chemický průmysl. Vyvinuté polymerní nátěrové systémy vykazovaly ještě lepší vlastnosti než srovnávané referenční nátěrové systémy. Chemická odolnost třívrstvých nátěrových systémů byla hodnocena jak vizuálně, tak na základě změn mechanických vlastností, jako je tvrdost a adheze. Mikrostruktura nátěrových systémů byla také sledována pomocí digitálního optického mikroskopu a rastrovacího elektronového mikroskopu s energiově disperzní spektrometrii (SEM-EDX) po chemickém namáhání. Bylo pozorováno, že částice HW byly plně začleněny do polymerní matrice nátěrových systémů.
V příspěvku byly navrženy a experimentálně ověřeny nové typy vysoce chemicky odolných nátěrových systémů, primárně určených pro betonové a kovové podklady. Jako mikroplniva byly použity druhotné suroviny v optimálním množství, včetně solidifikovaného nebezpečného odpadu (např. end-produkt a cementové odprašky). Polymerní nátěrové systémy obsahující předupravený nebezpečný odpad (HW) vykazovaly vysokou odolnost proti oděru a vynikající přilnavost ke kovovým a betonovým povrchům. Nátěry na bázi polyuretanových a epoxidových pryskyřic lze použít v prostředí, kde působí agresivní chemická média, jako jsou kanalizace a chemický průmysl. Vyvinuté polymerní nátěrové systémy vykazovaly ještě lepší vlastnosti než srovnávané referenční nátěrové systémy. Chemická odolnost třívrstvých nátěrových systémů byla hodnocena jak vizuálně, tak na základě změn mechanických vlastností, jako je tvrdost a adheze. Mikrostruktura nátěrových systémů byla také sledována pomocí digitálního optického mikroskopu a rastrovacího elektronového mikroskopu s energiově disperzní spektrometrii (SEM-EDX) po chemickém namáhání. Bylo pozorováno, že částice HW byly plně začleněny do polymerní matrice nátěrových systémů.
Description
Citation
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en