Çelikyüzeylerdeki boya altı korozyonuna karsı çevre dostu iletken polipirol kaplamalar
Son yıllarda yüksek performanslı ve çevresel kararlılığı ve hammadde arayıslarının karsılığı olarak benimsenen konjuge-heterocyclic organik moleküller ve bunların giderek gelisen iletken polimer uygulamaları, diğer birçok alanda olduğu gibi, metalik korozyona karsı da alternatif seçenekler sunmaktadır.[1-8] Her türlü malzemenin ömrünü kısaltan korozyonla mücadelede metalik malzemeler için son zamanlara kadar kullanılan en yaygın uygulamalar kromatlama-fosfatlama gibi yüzey ön pasiflestirme islemleri idi. Ancak çevre sağlığı açısından oldukça sakıncalı olan ve kanunla yasaklanan[5] bu uygulamalar yerine önerilen iletken polimer kaplamalar oldukça ekonomiktir. Bu çalısmada sıradan çelik (yumusak çelik) yüzeylere elektrokimyasal uygulamalar ile yüksek kalitede iletken polipirol primer kaplamalar yapıldı. Kaplanan çeliklere çesitli epoksi ve su bazlı boyalar uygulandı. Daha sonra kaplanmıs yüzeylerin asınmaya karsı gösterdikleri direnç ve koruma refleksi, gene elektrokimyasal yöntemler ile test edildi. Farklı elektrokimyasal testlerin gösterdiği ortak sonuca göre epoksi boyalar altındaki ppy kaplamalarının, boya altı korozyonuna karsı fosfatlama isleminden ve bu çalısmadaki diğer uygulamalardan daha yeterli bir kaplama sekli olduğu belirlendi.
Basta insanoğlu olmak üzere bütün canlılar hayatlarını devam ettirebilmek için çevreyi kullanmak yani çevrenin birikimlerinden harcama yapmak zorundadır. Buna karsılık doğal dengeyi her an yeniden kurmak için tersine çalısan bir süreçte eksilenler tekrar yerine konur; tabiat yenilenir. Bu isleyis, kurulu doğal düzenin korunma refleksidir. Ancak bu refleks ile çevrenin kendini yenilemesine izin veren doğal döngülerin hızı artık insan oğlunun doymayan ihtirasları yüzünden yaptıkları asırı israfa yetisemez olmustur. Bu sekilde yeme, içme, giyinme, barınma ve korunma gibi ihtiyaçlarında asırıya giden insanlar, çevrenin tersinir yenilenme refleksini bilinçsizce bozmakta, böylelikle bütün varlık alemi ile beraber kendi geleceklerini de tehlikeye atmaktadırlar. Bu tehlikeli gelisime karsı ters akım olusturacak en doğru isler, öncelikle geri dönüsümü kolay üretim atıkları olan ekonomik ve dayanıklı malzemelerin mümkün olan en az enerjiyi harcayarak üretilmesi, enerjinin yenilenebilir kaynaklarından temin edilmesi ve üretilen malzemelerin kullanım ve yeniden üretim süresinin uzatılması yani korozyonunun(yıkımını) engellenmesi vb. için yapılacak ar-ge çalısmaları ile israfa karsı çevre koruma bilincinin yaygınlasması için yapılacak eğitim faaliyetleridir. Maddenin çevrenin çesitli etkileriyle kimyasal, elektrokimyasal ve fiziksel çözünmesi sonucunda asınmasına “korozyon” denir. Çalısmalar, korozyonun neden olduğu doğrudan ve dolaylı kayıpların, dünya ulusları için gelirlerinin %4,5- 5’ine kadar ulasabildiğini gösteriyor[2,5]. Örneğin sanayide kullanılan metallerin en çok talep edileni olan çeliğin üretiminde 1 ton basına 1 ton kok kömürü tüketilmektedir. Üstelik tüketilen bu fosil yakıtlar, verdiği ekonomik külfetin yanı sıra atmosfere, sera etkisi yaratan ve doğal iklim dengesini bozarak çevrenin yenilenme sürecini yavaslatan CO2, asit yağmurlarına neden olan SO2 ve SO3 gibi gaz emisyonları da verilmektedir.. Kromatlama, fosfatlama, nitritleme ve molibdatlama gibi islemler, sanayide yaygın olarak kullanılan metallerin korozyon direncini artırarak malzemlerin ömrünü uzatmak üzere gelistirilmistir[3,6-9]. Bu yüzey ön pasiflestirme islemleri sırasında olusan ileri derecede kararsız ve reaktif atıkların, çevreye verdiği zararlardan dolayı, en az bu yöntemler kadar etkin olabilecek, çevre dostu ve sağlığı tehdit etmeyen yeni korozyon inhibitörleri arayısı ortaya çıkmıstır[2-5] Metalik yüzeylere uygulandığında çevresel etkilere karsı mekanik koruma sağlayabilen iletken polimer kaplamalar, içerdiği polar gruplarla yüzeye sıkıca bağlanarak da, polimerik inhibitör gibi davranırlar ve kapladıkları malzemeyi kimyasal ve elektrokimyasal korozyondan korurlar. Đletken Polimer Filmle Kaplamanın Avantajları; 1. Kaplama islemlerinde sulu ortamlar kullanılır; bu çevre açısından kromatlama –fosfatlama islemlerine göre çok daha az zararlıdır 2. Elektrokimyasal polimerlesme metal yüzeyinde tek asamalı olarak yapılabilir. Yani daha pratiktir. 3.Elektropolimerizasyon oda sıcaklığında düsük akım yoğunluğu veya potansiyelde az enerji harcanarak gerçeklestirilebilir. 4. Kaplamanın özellikleri; akım yoğunluğu, monomer tipi ve konsantrasyonu, elektrolit tipi ve konsantrasyonu, ortam pH’ı ve reksiyon süresi değistirilerek ayarlanabilir. Yani kullanım amacına göre değisen çok sayıda uygulamalar yapılabilir. 5.Đletken polimer film, metal potansiyelini pasiflik bölgesinde ve kararlı tutar. Bunun anlamı, metalik malzemelerde en tehlikeli korozyon sekli olan lokalize korozyonun engellenmesidir.[2,3]. Bu çalısma sanayi metallerinin yaklasık % 50’sini olusturan yumusak çelik yüzeylerindeki korozyonu(paslanma) engellemek üzere yapılan ve kaplama altı fosfatlama islemlerine alternatif iletken polimer kaplamaların çesitli uygulamalarını içermektedir.
