آخرین دستاوردها
خانه - دستاوردها و اختراعات - ساخت نانو کامپوزیت زیست سازگار و مقاوم برای صنایع خودروسازی

ساخت نانو کامپوزیت زیست سازگار و مقاوم برای صنایع خودروسازی

محققان کشورمان موفق به تولید آزمایشگاهی پوشش‌های زیست سازگار بر پایه‌ سلولز شده‌اند که مقاومت مکانیکی این پوشش‌های کامپوزیتی در دمای بالا با استفاده از نانو ذرات بهبود یافته است. زهرا سادات امامی، دانشجوی دکتری پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران و از محققان طرح با بیان این که این نانو کامپوزیت‌ها به‌ عنوان پوشش‌های زیست سازگار و مقاوم در صنایع هوا فضا و خودروسازی کاربرد دارد و هزینه‌ تولید آنها نسبت به نمونه‌های مشابه کمتر است، اظهار کرد: امروزه استفاده از مواد زیست سازگار و تجدیدپذیر همچون سلولز به دلیل گستردگی منابع تولید (چوب، پنبه، جلبک دریایی و غیره) و قیمت مناسب رو به افزایش است. اما یکی از بزرگ‌ترین موانع در تجاری سازی این پلیمر طبیعی، خواص مکانیکی ضعیف آنهاست که کاربرد این مواد را به ویژه در دماهای بالا تحت تأثیر قرار می‌دهد. این محدودیت در کاربردهایی همچون تهیه‌ چسب و پوشش از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

به گفته‌ امامی، هدف این طرح، تلاش برای بهبود خواص مکانیکی و رئولوژیکی اپوکسی / سلولز با بهره‌گیری از ساختار نانو کریستال‌های سلولز به منظور استفاده به عنوان پوشش‌های مقاوم در دمای بالا بوده است. وی در خصوص اهمیت بهبود کیفیت این پوشش‌ها اظهار کرد: خواص ضعیف پلیمرهای طبیعی، کاربرد آنها را در دماهای کاربری بالا محدود کرده است. در این طرح، پوشش‌های تولید شده با بهره‌گیری از نانو کریستال‌های سلولز، علاوه بر دستیابی به خواص مکانیکی بهینه، قابلیت کارکرد در دماهای بالا را یافته‌اند. امامی در رابطه با مزایای حضور نانو ذرات در تولید پوشش‌های مذکور عنوان کرد: استفاده از نانو کریستال‌های سلولز در مقایسه با میکرو فایبرهای آن، به دلیل افزایش سطح تماس با ماتریس پلیمری و نسبت سطح مؤثر بالا، خواص مکانیکی و رئولوژیکی پوشش‌های زیست سازگار را به طور قابل توجهی بهبود بخشیده است.

محقق طرح در ادامه به روند ساخت و بررسی عملکرد پوشش‌های مذکور پرداخت و افزود: ابتدا بخش‌های کریستالی سلولز به روش اکسیداسیون انتخابی TEMPO استخراج شده و در ابعاد نانومتری تهیه شد. سپس با استفاده از عوامل فعال سطحی مناسب، پراکنش ایده‌آل نانو ذرات در کامپوزیت‌های اپوکسی/سلولز صورت گرفت. در نهایت خواص رئولوژیکی و مکانیکی نمونه‌های حاصله با آزمون‌های کششی و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. امامی تاکید کرد: در طرح حاضر، استخراج بخش کریستالی سلولز به روش اکسیداسیون انتخابی صورت گرفته است. این روش در مقایسه با روش‌های رایج دیگر همچون هیدرولیز اسیدی به علت حذف احتمال باقی ماندن اسید در نمونه‌ها، از آلودگی کمتری برخوردار است. نتایج این پژوهش که حاصل همکاری مشترک زهرا سادات امامی میبدی دانشجوی دکتری پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، دکتر غلامرضا پیرچراغی عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی شریف و همکاران ایشان از دانشگاه کیس وسترن آمریکا است، در مجله‌ Cellulose منتشر شده است.

ایسنا

لینک کوتاه: http://iranetavana.ir/?p=8633

نظر خود را بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شد.خانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*

معادله امنیتی *