تولید نانو موادی برای ایجاد خاصیت ضدآبی و خوردگی در محصولات

محققان کشور موفق به تولید نانوسیلیکای آبگریز شدند که در صنایع مختلف مانند تولید پوشش های سوپرهیدروفوب و کاربردی در صنعت رنگ و پوشش کاربرد دارد.

به گزارش مهر، مسئله خوردگی یکی از مشکلات مطرح صنایع در سطح جهانی است. بر اساس برآوردها در دنیا ۰.۸ درصد تا ۵ درصد از تولید ناخالص ملی (GNP) صرف هزینه های خوردگی می شود. تخمین های انجام شده در کشور نشان می دهد که در ایران این عدد در حدود ۳ درصد است.

به طور نمونه ۴.۵ درصد از درآمد نفت صرف هزینه های خوردگی ایجاد شده در این صنعت می شود. یکی از راه حل های جلوگیری از خوردگی استفاده از پوشش ها و رنگ های ضدخوردگی است.

استفاده از نانوسیلیکای آبگریز در رنگ های ضدخوردگی باعث می شود نفوذ آب و محلول های خورنده از طریق پوشش به حداقل خود رسیده و دوام پوشش تا حد زیادی بهبود یابد. هم اکنون تولیدکنندگان رنگ های ضدخوردگی در ایران محصول نانوسیلیکای آبگریز را به صورت وارداتی تهیه می کنند که با وجود مسائل تحریم و تامین دلار معمولا دچار مشکلات عمده ای در تهیه آن می شوند.

علاوه بر آن، پوشش های آسان تمیزشونده امروزه مورد توجه صنعت قرار گرفته و هزینه های شستشو و مصرف آب را به طور قابل توجهی کاهش داده است.

نانو ذرات هیدروفوب یا آبگریز از اصلی ترین مواد تشکیل دهنده پوشش های آسان تمیزشونده هستند. در همین راستا محققان کشور موفق شدند مواد اولیه پوشش های آبگریز را به تولید برسانند.

ایجاد دانش فنی تولید نانوذرات سیلیکای هیدروفوب باعث عدم وابستگی کشور به تامین این ماده و امکان ایجاد محصولات پایین دستی این ماده می گردد. علاوه بر آن، دانش فنی تولید شده می تواند به تولید انواع سیلیکاهای اصلاح شده توسعه یابد.

«قیمت کاملا رقابتی در مقایسه با محصولات مشابه»، «امکان تولید گریدهای مختلف با خاصیت ضدآبی متفاوت»، «تنوع بازار هدف»، «سرعت رشد بازار قابل توجه»، «اقتصادی بودن تولید حتی در مقیاس پایین» از مزایای محصول هستند.

محصول نهایی این طرح می تواند بر اساس نوع نانوسیلیکای پایه مورد استفاده ناشی از فاز گاز (fume) یا رسوبی (precipitate) و همچنین نوع و میزان ماده اصلاح کننده در گریدهای مختلف تولید شود. دراین محصول گروه های هیدروکسیل سطحی نانوسیلیکا با گروه های غیرفعال الکیدی جایگزین شده و به همین علت خاصیت آبگریزی بالایی دارد. به عنوان نماد آبگریزی میزان خیس شوندگی این پودر با متانول بر اساس روش استاندارد تعریف شده برابر با ۵۵ تا ۶۰ درصد است.

کاربردی در صنعت رنگ و پوشش

از نانوسیلیکای آبگریز در تولید رنگ های صنعتی و بالاخص پوشش های مورد استفاده در محیط های خورنده، استفاده می شود. استفاده از این مواد در پوشش باعث می شود مقاومت پوشش به نفوذ به آب افزایش یافته و نسبت به مقاومت به خوردگی رنگ افزایش یابد.

تولید پوشش های سوپرهیدروفوب

جهت تولید پوشش های آبگریزکننده سطوح معمولا در کنار عامل ضدآب کننده آلی لازم است تا نانوذرات آبگریز به عنوان افزایش خاصیت آبگریزی مورد استفاده قرار گیرند. نانوسیلیکای آبگریز با خاصیت آبگریزی بالا می تواند گزینه مناسبی برای این کاربرد باشد.

استفاده در تولید فرمول های بتن آبگریز

در محیط های با رطوبت خیلی بالا و همچنین سازه های ساختمانی که در معرض وزش باد و طوفان های شاید هستند، جهت جلوگیری از نفوذ آب لازم است تا از عوامل ضدآب کننده استفاده شود. عواملی مانند اسیدهای چرب که به طور معمول مورد استفاده قرار می گیرند. معمولا عمر کوتاهی داشته و پس از گذشت مدت مشخص خاصیت ضدآب خود را از دست می دهند اما سیلیکای آبگریز به علت واکنش شیمیایی با بستر، خاصیت ضد آب خود را به صورت دائم حفظ می کند.

این طرح توسط حمیده کلاهدوزان انجام گرفته است. در حال حاضر تولید این محصول بر اساس استانداردها و مجوزها نهایی شده و تاییدیه نانو مقیاس از ستاد توسعه فناوری نانو و تاییدیه مشتری در صنایع مختلف را اخذ کرده است.