Holistic evaluation and testing of coil coatings
Tid: Må 2023-06-12 kl 10.00
Plats: D37, Lindstedtsvägen 5, Stockholm
Språk: Engelska
Ämnesområde: Kemi
Licentiand: Alexander Wärnheim , Yt- och korrosionsvetenskap, RISE Research Institutes of Sweden, Division of Materials and Production, Department of Corrosion,
Granskare: Professor Carita Kvarnström, University of Turku, Department of Chemistry, Turku University Centre for Materials and Surface
Huvudhandledare: Professor C. Magnus Johnson, Yt- och korrosionsvetenskap; Professor Per M. Claesson, Yt- och korrosionsvetenskap; Doktor Dan Persson, RISE Research Institutes of Sweden, Division of Materials and Production, Department of Corrosion,
QC 2023-05-15
Abstract
Bandlackering är en process för att applicera stabila organiska beläggningar på metallytor för att skydda från korrosion och förbättra deras utseende. På grund av beläggningarnas omfattande användning så har utvärdering och analys av dem varit av intresse för både akademi och industri i flera årtionden. Detta långvariga intresse har ytterligare främjats av en ökade miljömedvetenhet och ett tryck att ersätta miljöfarliga och fossila råmaterial mot biobaserade och förnyelsebara alternativ.
Målet med denna licentiatavhandling är att visa hur analysmetoder på makro-, mikro-, och nanonivå kan användas för att bättre förstå nedbrytning av bandlackerade beläggningar. Denna förståelse kan användas både för att utvärdera prestandan hos både nya redan befintliga system, men också för att kunna verifiera accelererade testmetoder vars mål är att minska tiden som krävs för utvärdering.
Flera tekniker, med fokus på infraröd (IR) spektroskopi och atomkrafts-mikroskopi (AFM) använts för att analysera beläggningar före och efter att de blivit utsatta för olika typer av aggressiva miljöer. Spektroskopiska data utan spatial upplösning som attenuerad totalreflektions FTIR (ATR) och fotoakustisk spektroskopi (PAS) har kompletterats med spatialt upplösta fokalplans array (FPA) och s-SNOM mätningar. Kemisk information med spatial upplösning har använts för att utvärdera hur nedbrytningen nära ytan relaterade till nedbrytningen längre ner i beläggningen. Likheter och skillnader i nedbrytningen som skedde i en standardbeläggning och ett system med biobaserade additiv jämfördes efter både väderbestendighets-testning som skedde utomhus och i labb. Skillnader mellan dessa exponeringsmetoder diskuterades också.
Nanomekanisk analys med hjälp av atomkraftsmikroskopi användes för att bestämma lokala förändringar av mekaniska egenskaper i förenklade klarlacker. Mätningarna visade att exponeringar i aggressiva miljöer leder till en lokal homogenisering av mekaniska egenskaper och ökad styvhet. Utöver detta så utvärderades likheter och skillnader mellan FTIR spektra som tagits på makro- och nanonivå. Dessa mätningar gav lovande resultat för fortsatta ytanalyser.