معرفی پتنت_رنگ حاوی نانوذرات با سطحی از تک‌لایه‌های خودآرا

عنوان انگلیسی:
Nano water paint having nano particles surfaced with self-assembly monolayers
شماره پتنت: ۲۰۰۶۰۰۶۳۸۷۳‎
نام پدید آورندگان:
Lin; Ching-Bin; Yeh; Shaing-Hai; Liu; Wen-Chin; Lee; Hung-Chou
تاریخ ثبت: March 23, 2006
 

این اختراع شامل فرایندی برای تهیه رنگ‌های محلول در آب با استفاده از نانوذرات است.
تهیه رنگ در سه مرحله انجام می‌شود:
الف. افزودن گروه‌های هیدروکسیل به سطح نانوذرات اکسید فلزی و بهبود خواص شیمیایی
این ذرات؛
ب. تشکیل تک‌لایه‌های خودآرا از ترکیباتی با انرژی سطحی پایین بر روی نانوذرات به
منظور جلوگیری از تجمع نانوذرات و تشکیل خوشه‌های به هم‌پیوسته؛
ج. هم زدن و مخلوط کردن نانوذرات با مونومری از رنگ آلی در یک محلول آبی و تشکیل
رنگ محلول در آب.
نانوذرات اکسید فلزی مورد استفاده در این اختراع،‌ شامل اکسید سیلیکون، ‌اکسید
تیتانیوم، ‌اکسید روی و اکسید آهن هستند. تک‌لایه‌های با انرژی سطحی پایین نیز از
جنس سیلان هستند.
مشکلات رنگ‌های معمولی
رنگ‌های تجاری متعارف محلول در آب، معمولاً از نظر ترمودینامیکی ناپایدارند. همچنین
این رنگ‌ها به شدت قطبی و آب‌دوست هستند بنابراین به راحتی در یک رنگ آلی توزیع نمی‌شوند.

از نظر مکانیکی نیز رنگ‌های معمولی، مقاومت اندکی نسبت به تغییر شکل‌های ویسکو-
الاستیک دارند،‌ بنابراین مقاومت آنها نسبت به شستشو چندان مناسب نیست.
همچنین فیلم‌های آلی،‌ انرژی سطحی بالایی دارند و اثر لوتوس بسیار ضعیفی از خود
نشان می‌دهند. درنتیجه زاویه تماس بین قطرات آب و سطح رنگ زاویه‌ کوچکی خواهد بود و
قطرات آب نمی‌توانند به راحتی روی سطح بغلطتند و ذرات چربی و کثیفی را از آن دور
کنند.
مزایای نانورنگ
رنگ مورد ادعای این اختراع با بهره‌گیری از نانوذرات محلول در آب و با انرژی سطحی
پایین، بر مشکلات فوق غلبه کرده و خصوصیات زیر را خواهد داشت:
خودتمیز کننده، ضد کثیفی، ضد قارچ،‌ ضد جلبک، ضد آب، ‌مقاوم به خش و ‌مقاوم به
شرایط بد آب و هوایی