بهبود خواص حفاظتی پوشش خودروها به کمک نانوذرات

محققان مؤسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ با استفاده از نانوذرات اکسید روی موفق به ایجاد پوششی با خواص حفاظتی مناسب جهت کاربرد در صنایع خودروسازی شدند.





 این نانوذرات که در فرمولاسیون الکتروپوشش خودروها به کار رفته، با جذب نور فرابنفش مانع رسیدن آن به لایه ی زیرین خود و همچنین آسیب رسیدن به خود پوشش می‌شوند. مهم‌ترین کاربرد محصول این فناوری در صنایع خودروسازی و کاهش هزینه‌های تولید است.

سیستم پوششی خودرویی متشکل از 3 تا 4 لایه است که حتی در بعضی از خوروهای ارزانتر تعداد آنها به دو لایه نیز کاهش می‌یابد. هر کدام از این لایه‌ها مسئولیت خاصی دارند: شفاف پوشه به عنوان پوششی مقاوم در برابر مواد شیمیایی و شرایط جوی است. بن پوشه جهت ایجاد پوششی صاف و هموار و بهبود خواص مکانیکی و تعیین رنگ پوشش است. در نهایت لایه الکتروپوشش و فسفاته (آستری‌ها) برای افزایش چسبندگی و در نتیجه افزایش مقاومت به خوردگی به کار می‌روند. در این طرح تحقیقاتی، امکان سنجی کاهش تعداد لایه‌های پوشش اعمالی خودروها مورد مطالعه قرار داده شده است. از آنجا که حذف لایه فسفاته و الکتروپوشش امکان‌پذیر نیست از این رو، این محققان به بررسی حذف لایه‌های بعدی و امکان رسوب نانوذرات جاذب پرتو فرابنفش به‌صورت الکتریکی پرداختند.

در انجام این طرح با انتخاب افزودنی مناسب و پراکنده کردن نانوذرات در فرمولاسیون تولید و در ادامه پخت فیلم پوشش خواص حفاظتی پوشش مورد ارزیابی قرار گرفت.

خانم معصومه رشوند کارشناس ارشد مهندسی رنگ، مکانیزم عملکرد این نانوذرات را به این شرح بیان کرد: «عبور نور فرابنفش از پوشش در اکثر مواقع باعث اکسیداسیون الکتروپوشش و در نتیجه پوسته پوسته شدن و ترک خوردن آن می‌شود. این امر سبب ایجاد پوششی با خواص حفاظتی نامناسب و در نتیجه کاهش پایداری پوشش در برابر شرایط آب و هوایی مختلف خواهد بود. مهم‌ترین ویژگی‌هایی که مواد جاذب نور فرابنفش باید دارا باشند جذب پرتو فرابنفش و تبدیل آن به فرم دیگر انرژی (مثل انرژی گرمایی) است که کاهش اثرات تخریبی را در پی دارند. نانوذرات اکسید روی به کار رفته در این تحقیق با قرار گرفتن در پوشش سبب جذب نور فرابنفش شده و مانع رسیدن آن به لایه ی زیرین خود و در نهایت سبب کاهش آسیب به خود پوشش می‌شود.»

با استفاده از این نانوذرات در تولید پوشش خودروها در کنار افزایش خواص حفاظتی لایه الکتروپوشش، امکان کاهش هزینه‌های تولید به دلیل حذف لایه‌های بعدی به ویژه در خودروهایی که جلوه‌های ظاهری آن زیاد مطرح نیست وجود دارد.

نتایج این کار تحقیقاتی که به دست معصومه رشوند و دکتر زهرا رنجبر از مؤسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ صورت گرفته است، در مجله Progress in Organic Coatings (جلد 76، شماره 10، اکتبر سال 2013، صفحات 1413 الی 1417) منتشرشده است.

منبع:سایت توسعه فناوری نانو

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0300944013001148