دستيابي محققان دانشگاهي به پوشش جديد ضدخش خودرو

گروهی از پژوهشگران دانشگاه صعنتی امیرکبیر و دانشگاه آزاد اسلامی با ارائه روشی نوین برای ارزیابی مقاومت خراش پوشش‌ها، موفق به گزارش درصد بهینه‌ای از نانوسیلیکای اضافه شده به پوشش رنگ به منظور دستیابی به حداکثر مقاومت خراش ممکن شدند.


به گزارش خبرنگار پژوهشي ايسنا، بهبود مقاومت در برابر خش و خراش پوشش‌های شفاف خودرویی همواره یک چالش اساسی برای تولیدکنندگان رنگ و خودروسازها بوده است. جلوه ظاهری بسیار مناسب و جذاب اولیه طی زمان در اثر عوامل محیطی نظیر شست‌وشو و کشیده شدن اجسام نوک تیز بر روی سطح رنگ بدلیل ایجاد خش و خراش از بین می‌رود.



تلاش‌هاي زيادي برای بهبود مقاومت پوشش‌های خودرویی در برابر عوامل ساینده و خراشنده صورت پذیرفته و از گذشته روش‌های مختلفی برای بهبود مقاومت در برابر خراش این پوشش‌ها موجود است.



یک روش جديد جهت براي تقويت خواص ضد خش، بهبود خواص سطحی با استفاده از افزودنی‌های پایه سیلیکونی است.


يك گروه پژوهشی دانشگاهي متشکل از دکتر بهرام رمضانزاده کراتی با همکاری دکتر سیامک مرادیان، دکتر خسروی از دانشگاه صنعتی امیرکبیر و دکتر نرگس طهماسبی از دانشگاه آزاد اسلامی واحد ماهشهر، از نانوذرات سیلیکای اصلاح شده با اندازه ذرات 40 نانومتر بمنظور بهبود خواص مقاومت خش‌پذیری پوشش خودرویی پایه اکریلیک/ملامین استفاده کردند.


همچنین این محققان با استفاده از دستگاه گونیواسپکتروفوتومتر در یک روش نوین موفق به ارزیابی مناسبتر میزان خراش این پوشش تولیدی شدند.


رمضانزاده در این باره گفت: هدف از این تحقیقات بهبود مقاومت در برابر خش و خراش پوشش خودرویی پایه اکریلیک/ملامین با استفاده از نانوذرات سیلیکا بوده است که با مقایسه نتایج بدست آمده با افزودنی‌های پلی‌سیلوکسان همراه بود. همچنین روش جدید جهت ارزیابی خواص خش و مقاومت خش پذیری پوشش را نیز از هدف‌های دیگر این تحقیقات می‌توان دانست.


وي افزود: در این تحقیقات ابتدا ساخت فرمولاسیون پوشش رویه پایه اکریلیک ملامین در درصد‌های مختلف نانوذرات سیلیکا و نیز افزودنی‌های پلی سیلوکسان صورت گرفت. سپس با اعمال لایه‌های مختلف پوشش خودرویی شامل فسفاته، الکترودیپوزیشن، آستری، لایه‌ی بیس کوت (Basecoat) و لایه‌ی نهایی شفاف حاوی نانوذرات و افزودنی‌ها ماده خام پوشش تهیه و با پخت نمونه‌های خام در کوره در دما و زمان مشخص پوشش مورد نظر برای ارزیابی میزان مقاومت خراش تهیه شد.این پوشش نیز در مرحله بعد مورد آزمایش و بررسی قرار گرفت.



اين محقق افزود: بر همین اساس نمونه بدست آمده با روش نوین با بهره‌گیری از دستگاه گونیواسپکتروفوتومتر جهت ارزیابی خواص مقاومت در برابر خراش پوشش‌ها مورد آزمایش قرار گرفت. بطور کلی نتایج نشان داد که استفاده از درصد بهینه از نانوذرات سیلیکا بهبود قابل توجه مقاومت در برابر خراش و خواص فیزیکی/مکانیکی پوشش خودرویی بر پایه اکریلیک/ملامین را در پی خواهد داشت.

وي تصريح كرد: تحقیقات نشان داد بهبود خواص در صورت استفاده از نانوذرات، بالاتر از افزودنی‌های پایه سیلیکونی بود. نتایج بدست آمده حاکی از آن بود که نانوذرات با تأثیر بر فرایند پخت پوشش و نیز تشکیل یک شبکه فیزیکی از ذرات/پوشش می‌توانند بهبود خواص مقاومت در برابر خش پذیری را باعث شوند.


نانوذرات سیلیکا به دلیل سختی و نیز سطح تماس بالا توانایی بهبود خواص پوشش را در درصد‌های پایین با کمترین تأثیر منفی بر خواص جلوه ظاهری آن دارند.

به گفته رمضانزاده، استفاده از نانوذرات سیلیکا در این پوشش‌ها سبب بهبود مقاومت در برابر خراش و خواص فیزیکی مکانیکی نظیر چقرمگی پوشش خودرو نیز شده است.

وي افزود: افزایش سختی و مدول الاستیک و نیز چقرمگی پوشش در عین کاهش بخشی از چگالی شبکه‌ای پوشش و تبدیل مورفولوژی خراش از نوع شکست به پلاستیک (با قابلیت خودترمیم شوندگی) مکانیزم عملکردی این نانوذرات در بهبود مقاومت خش پذیری هستند. همچنین به طور کلی می‌توان گفت با بهبود بخشیدن خواص فیزیکی در برابر خراش پوشش‌های خودرویی، طول عمر و مدت زمان حفظ جلوه ظاهری این پوشش‌ها نیز افزایش می‌یابد.



رمضانزاده با اشاره به توانایی تجاری‌سازی این پوشش‌ها و قابل استفاده بودن آن در صنایع گفت: در راستای تحقق تجاری‌سازی و کاربرد فناوری‌های نانو در صنعت، با شرکت‌های خودروسازی نیز مذاکراتی انجام شده است که در صورت به نتیجه رسيدن، این تحقیقات به مرحله صنعتی نیز خواهد رسید.



نتایج این کار تحقیقاتی که بخشی از پایان‌نامه کارشناسی ارشد دکتر رمضانزاده بوده است، در مجله «Progress in Organic Coatings‏» (جلد 72، شماره 3، ماه نوامبر ‌سال 2011) منتشر شده است.