پلیمر‌های نسل جدید با فناوری نانو در بازار ایران

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما، افزایش نیاز صنایع خودروسازی و قطعه‌سازی به مواد سبک‌تر، مقاوم‌تر و به‌صرفه، باعث شده پلیمر‌های تقویت‌شده با نانوذرات به یکی از راهبرد‌های اصلی توسعه مواد پیشرفته تبدیل شوند.

فناوران یک شرکت دانش بنیان با تکیه بر فناوری نانو و توان تحقیق و توسعه داخلی، مجموعه‌ای از کامپوزیت‌ها و کامپاند‌های مهندسی را توسعه داده که در آزمون‌های استاندارد، عملکردی فراتر از پلیمر‌های رایج از خود نشان داده‌اند.

از نانوکامپاند‌های پلی‌پروپیلنی ضدضربه گرفته تا پلی‌آمید‌های تقویت‌شده با الیاف شیشه و نانوذرات دارای مدول بالا، و نیز پلی‌آمید‌های آنتی‌باکتریال و رسانا، همگی موفق به دریافت گواهی نانومقیاس شده‌اند و در صنایع مختلف از جمله خودرو، لوازم صنعتی و قطعات مهندسی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

این فناوری‌ها موجب بهبود استحکام، افزایش مقاومت ضربه، ارتقای رنگ‌پذیری و کاهش وزن قطعات شده و مسیر جدیدی برای ارتقای کیفیت مواد پلیمری در کشور باز کرده‌اند.

یکی از محصولات شاخص این شرکت، گرانول پلی‌پروپیلن تقویت‌شده با نانوذرات است که در قطعات خودرو از جمله سپر، ملحقات سپر، داشبورد و سایر بخش‌های بدنه مورد استفاده قرار می‌گیرد. 

پلی‌پروپیلن به دلیل قیمت مناسب، فرایندپذیری آسان و خواص مکانیکی مطلوب، یکی از پرمصرف‌ترین مواد در صنعت خودرو است و بیش از ۵۰ درصد قطعات پلاستیکی خودرو از خانواده PP ساخته می‌شوند. اما خواص این پلیمر در حالت خالص برای برخی کاربرد‌های ساختاری کافی نیست. در این نقطه، نقش نانوذرات به‌عنوان تقویت‌کننده روشن می‌شود.

این شرکت با ترکیب نانوذرات سیلیس نانوساختار و نانوکربنات کلسیم در ماتریس پلی‌پروپیلن، محصولی عرضه کرده که مقاومت به ضربه آن تا ۱۰ تا ۱۵ درصد افزایش یافته و در آزمون‌های ضربه چارپی بر اساس استاندارد ASTM D ۶۱۱۰:۱۰ حتی افزایش چند برابری مقاومت گزارش شده است. از سوی دیگر، وجود همین نانوذرات باعث شده رنگ‌پذیری قطعات به شکل محسوسی بهبود یابد؛ موضوعی که در تولید قطعات ظاهری خودرو اهمیت فراوانی دارد.

این محصولات در آزمون‌های استاندارد بین‌المللی، نتایج قابل توجهی داشته‌اند. طبق گزارش فنی این شرکت، افزودن نانوذرات به ماتریس پلیمر منجر به افزایش ۳ درصدی استحکام تسلیم و ۶۸ درصدی ازدیاد طول در نقطه شکست شده است.

 همچنین، محصول نهایی در برابر ضربه، طبق آزمون استاندارد، تا پنج برابر مقاوم‌تر از نمونه‌های رایج عمل کرده است. این تغییرات در سطح عملکردی باعث شده قطعات تولیدی نه‌تنها دوام بیشتری داشته باشند، بلکه در شرایط سخت دمایی و ضربه نیز پایداری بالاتری نشان دهند.

به گفته کارشناسان این مجموعه، افزودن نانوذرات باعث می‌شود با میزان بسیار کم فیلر بتوان خواص محصول را به شکل چشمگیری افزایش داد؛ مزیتی که هم از نظر عملکرد و هم از نظر اقتصادی برای صنایع جذاب است.

از سوی دیگر، سبک بودن پلیمر‌های تقویت‌شده نقش مهمی در کاهش وزن قطعات خودرو دارد که خود باعث کاهش مصرف سوخت و بهبود راندمان می‌شود.