cpomaemКоррозия: защита материалов и методы исследованийTitle in englishИФХЭ РАН10.61852/2949-3412-2025-3-2-91-108cpomaem-101Research ArticleСтатьиЛюминесцентные микрофотоизображения для цифровизации проникновения диффузантов в эпоксидные биндеры и адаптивные композиты для антикоррозионных покрытийLuminescent micro-photo-images for digitalization of diffusant penetration into epoxy binders and adaptive composites for anticorrosive coatingsЩелковВ. А.ShchelkovV. A.

119071, Москва, Ленинский проспект, д. 31, корп. 4

31-4, Leninsky Prospect, 119071, Moscow

ИльинА. Б.Il’inA. B.

119071, Москва, Ленинский проспект, д. 31, корп. 4

31-4, Leninsky Prospect, 119071, Moscow

ilinab@list.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наукРоссияFrumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry Russian Academy of SciencesRussian Federation2025130720250291108Copyright © Щелков В.А., Ильин А.Б., 20252025Щелков В.А., Ильин А.Б.Shchelkov V.A., Il’in A.B.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.cpmrm.ru/jour/article/view/101

Проведены диффузионные исследования проникновения растворов фосфорной кислоты, диметилсульфоксида и метилэтилкетона в модифицированные эпоксиды аминного отверждения. Обнаружена зона изменения флуоресценции полимера под действием внутренних напряжений возникающих при набухании в фосфорной кислоте. Показано, что при различных спектральных условиях наблюдения флуоресценции эпоксидных биндеров и адаптивных композитов при воздействии фосфорной кислоты или диметилсульфоксида возможно цифровизирование МФИ для проведения последующего мультифрактального анализа.

Diffusion studies of the penetration of phosphoric acid, dimethyl sulfoxide, and methyl ethyl ketone solutions into modified amine-cured epoxides have been carried out. A zone of polymer fluorescence change has been detected under the influence of internal stresses arising from swelling in phosphoric acid. It is shown that under various spectral conditions for observing the fluorescence of epoxy binders and adaptive composites when exposed to phosphoric acid or dimethyl sulfoxide, it is possible to digitalize MPIs for subsequent multifractal analysis.

эпоксидное связующееадаптивный композитантикоррозийное покрытиевнутренние напряженияфосфорная кислотадиметилсульфоксидспектр флуоресценциивремя фосфоресценциимикрофотоизображенияцифровизациямультифрактальный анализepoxy binderadaptive compositeanti-corrosion coatinginternal stressesphosphoric aciddimethyl sulfoxidefluorescence spectrumphosphorescence timemicro-photo-imagesdigitalizationmultifractal analysisРабота выполнена в рамках программы государственной поддержки центров Национальной технологической инициативы на базе образовательных организаций высшего образования и научных организаций (Центр НТИ "Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества" на базе МГТУ им. Н.Э. Баумана)ReferencesВ.А. Головин и А.Б. Ильин, Перспективы использования оптических методов для контроля диффузионных процессов в полимерных противокоррозионных покрытиях, Сборник докладов Международная научно-техническая конференция «Оптические технологии, материалы и системы» («Оптотех2023»), Москва: Институт перспективных технологий и индустриального программирования РТУ МИРЭА, 2023.В.А. Головин и А.Б. Ильин, Перспективы использования оптических методов для контроля диффузионных процессов в полимерных противокоррозионных покрытиях, Сборник докладов Международная научно-техническая конференция «Оптические технологии, материалы и системы» («Оптотех2023»), Москва: Институт перспективных технологий и индустриального программирования РТУ МИРЭА, 2023.В.А. Головин и А.Б. Ильин, Регулирование спектральных характеристик люминесценции безметаллового эпоксидного фосфора анионами кислот, Сборник трудов Международная научно-техническая конференция «Оптические технологии, материалы и системы» («Оптотех-2021»), Москва: Институт перспективных технологий и индустриального программирования РТУ МИРЭА, 2021.В.А. Головин и А.Б. Ильин, Регулирование спектральных характеристик люминесценции безметаллового эпоксидного фосфора анионами кислот, Сборник трудов Международная научно-техническая конференция «Оптические технологии, материалы и системы» («Оптотех-2021»), Москва: Институт перспективных технологий и индустриального программирования РТУ МИРЭА, 2021.В.А. Головин и А.Б. Ильин, Длительная фосфоресценция эпоксиднокаучуковых материалов, Сборник трудов Международная научнотехническая конференция «Оптические технологии, материалы и системы» («Оптотех-2021»), Москва: Институт перспективных технологий и индустриального программирования РТУ МИРЭА, 2021.В.А. Головин и А.Б. Ильин, Длительная фосфоресценция эпоксиднокаучуковых материалов, Сборник трудов Международная научнотехническая конференция «Оптические технологии, материалы и системы» («Оптотех-2021»), Москва: Институт перспективных технологий и индустриального программирования РТУ МИРЭА, 2021.V.A. Golovin, A.B. Il’in and A.D. Aliev, Diffusion of mineral acids into an epoxy coating. Phosphoric acid diffusion model, Int. J. Corros. Scale Inhib., 2021, 10, no. 4, 1587–1605. doi: 10.17675/2305-6894-2020-10-4-13V.A. Golovin, A.B. Il’in and A.D. Aliev, Diffusion of mineral acids into an epoxy coating. Phosphoric acid diffusion model, Int. J. Corros. Scale Inhib., 2021, 10, no. 4, 1587–1605. doi: 10.17675/2305-6894-2020-10-4-13В.А. Головин, А.Б. Ильин и Ю.В. Емельянов, Исследование диффузии кислот в полимерные покрытия методом люминесцентных индикаторов, Сборник Противокоррозионная защита в химической промышленности. М.: НИИТЭХИМ. 1985. с. 87–95.В.А. Головин, А.Б. Ильин и Ю.В. Емельянов, Исследование диффузии кислот в полимерные покрытия методом люминесцентных индикаторов, Сборник Противокоррозионная защита в химической промышленности. М.: НИИТЭХИМ. 1985. с. 87–95.N.L. Thomas and A.H. Windle, A theory of case II diffusion, Polymer, 1982, 23, no 4,529–542.N.L. Thomas and A.H. Windle, A theory of case II diffusion, Polymer, 1982, 23, no 4,529–542.P.F. Paul Nealey, Diffusion of Diluents in Glassy Polymers, Thesis (Ph. D.) Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Chemical Engineering, 1994, 17– 25.P.F. Paul Nealey, Diffusion of Diluents in Glassy Polymers, Thesis (Ph. D.) Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Chemical Engineering, 1994, 17– 25.V.A. Golovin and A.B. Il’in, Composite protective coatings. Resistance to acid penetration of coatings based on epoxy resins, Int. J. Corros. Scale Inhib., 2020, 9, no. 2, 1530–1549. doi: 10.17675/2305-6894-2020-9-4-22V.A. Golovin and A.B. Il’in, Composite protective coatings. Resistance to acid penetration of coatings based on epoxy resins, Int. J. Corros. Scale Inhib., 2020, 9, no. 2, 1530–1549. doi: 10.17675/2305-6894-2020-9-4-22C.H. Lee, C.M. Bachmann, N.B. Nur, K.E. Union, C.S. Lapszynski and D.J. Shiltz, Coordinating high-resolution hyperspectral and RGB video acquisition of dynamic natural water scenes, J. Appl. Remote Sens., 2025, 19, no. 2, 024507. doi: 10.1117/1.JRS.19.024507C.H. Lee, C.M. Bachmann, N.B. Nur, K.E. Union, C.S. Lapszynski and D.J. Shiltz, Coordinating high-resolution hyperspectral and RGB video acquisition of dynamic natural water scenes, J. Appl. Remote Sens., 2025, 19, no. 2, 024507. doi: 10.1117/1.JRS.19.024507V.A. Golovin and A.B. Il’in, Diffusion of highly corrosive media (HCM) into protective polymer coating materials, Int. J. Corros. Scale Inhib., 2020. 9, no. 4, 1329–1366. doi: 10.17675/2305-6894-2020-9-4-8.V.A. Golovin and A.B. Il’in, Diffusion of highly corrosive media (HCM) into protective polymer coating materials, Int. J. Corros. Scale Inhib., 2020. 9, no. 4, 1329–1366. doi: 10.17675/2305-6894-2020-9-4-8.W.R. Sulfoxides, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. (19992014). New York, NY: John Wiley & Sons. Online Posting Date: Dec 4, 2000.W.R. Sulfoxides, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. (19992014). New York, NY: John Wiley & Sons. Online Posting Date: Dec 4, 2000.P. Haake and R.B. Cook, Tetrahedron Letters. – 1968, no. 427.P. Haake and R.B. Cook, Tetrahedron Letters. – 1968, no. 427.D. Landini, G. Modena, G. Scorrano and F. Taddei, Acid-base behavior of sulfoxides. Measurement of pKa values by ultraviolet and nuclear magnetic resonance techniques, J. Am. Chem. Soc., 1969, 91, no. 24, 6703–6707.D. Landini, G. Modena, G. Scorrano and F. Taddei, Acid-base behavior of sulfoxides. Measurement of pKa values by ultraviolet and nuclear magnetic resonance techniques, J. Am. Chem. Soc., 1969, 91, no. 24, 6703–6707.J.A. Riddick, W.B. Bunger and T.K. Sakano, Organic Solvents-Physical Properties and methods of purification. – Fourth Edition., Techniques of Chemistry, II. – New York, NY: John Wiley and Sons., 1985, 1295 p.J.A. Riddick, W.B. Bunger and T.K. Sakano, Organic Solvents-Physical Properties and methods of purification. – Fourth Edition., Techniques of Chemistry, II. – New York, NY: John Wiley and Sons., 1985, 1295 p.H.J. Campbell and J.T. Edward, Ionization of organic compounds in acid. I. Aliphatic ketones, Can. J. Chem., 1960, 38, no. 11, 2109–2116. doi: 10.1139/v60-286H.J. Campbell and J.T. Edward, Ionization of organic compounds in acid. I. Aliphatic ketones, Can. J. Chem., 1960, 38, no. 11, 2109–2116. doi: 10.1139/v60-286

The authors declare that there are no conflicts of interest present.