متخصصان ایرانی، با سنتز آزمایشگاهی نوعی نانوکامپوزیت پلی(استایرن) فوم‌شونده با آب، گام بزرگی برای رفع مشکل آتشگیری فومهای پلی‌استایرنی برداشتند.
مشکل آتشگیری فومهای پلیمری رفع می‌شود
متخصصان ایرانی، با سنتز آزمایشگاهی نوعی نانوکامپوزیت پلی(استایرن) فوم‌شونده با آب، گام بزرگی برای رفع مشکل آتشگیری فومهای پلی‌استایرنی برداشتند.
برخی از پژوهشگران دانشگاه تهران بر این باورند که با افزودن نانورس اصلاح شده به فرمولاسیون دانه‌های پلی‌استایرن قابل انبساط با آب، می‌توان نرخ اشتعال‌پذیری این دانه‌ها و همچنین فومهای آنها را کاهش داد.
هرچند سنتز نانوکامپوزیت‌های پلی‌استایرن قابل انبساط با آب اولین بار در سال ۲۰۰۶ گزارش شده است اما تاکنون تحقیقی در مورد اثر پارامترهای ساختاری نانورس بر مراحل سنتز و خواص محصول نهایی انجام نشده است.
از این رو، نادر طاهری قزوینی و همکاران، پژوهشی را برای بررسی ارتباط ساختار-خواص فومهای نانوکامپوزیتی پلی‌استایرن قابل انبساط با آب انجام داده اند.
آنها اثر مقدار و ویژگی‌های سطحی چند نوع نانورس اصلاح شده را بر نحوه پراکنش آن در ماتریس پلی‌استایرن بررسی کرده و بر مبنای آن، ویژگی‌هایی نظیر نحوه توزیع عامل پف‌زا در دانه‌ها، اندازه و توزیع اندازه ذرات دانه‌ها، چگالی، مورفولوژی و ویژگی‌های آتشگیری اسفنج نهایی را مورد ارزیابی و بررسی قرار داده‌اند.
بررسی‌ها نشان می‌دهد که افزودن نانورس اصلاح شده باعث افزایش میزان آب در دانه‌های قابل انبساط می‌شود. بعلاوه، نتایج حاکی از اثرگذاری مدل پراکنش نانورس در ماتریس پلی‌استایرنی بر اندازه دانه‌ها، چگالی دانه‌ها قبل از انبساط، مورفولوژی سلول است و بهترین نتیجه در حالت پوسته پوسته، یعنی در حداکثر میزان پراکندگی ذرات نانورس، به دست آمده است.
در این کار تحقیقاتی، در مرحله اول و به صورت جداگانه، محلول پلی‌استایرن در مونومر آن، پراکنه یکنواختی از نانورس در مونومر استایرن و همچنین مخلوط پایداری از یک پلیمر آبدوست در مونومر استایرن تهیه شده است. در مرحله دوم محلول و پراکنه‌های حاصل از مرحله اول را با یکدیگر مخلوط و در نهایت پس از تعلیق آنها در محیط آبی و انجام پلیمریزاسیون تعلیقی، ذرات نانوکامپوزیتی نهایی حاصل شده است. پس از سنتز، ابتدا شناسایی ساختاری و مورفولوژیکی ذرات انجام و سپس ذرات اولیه با استفاده از روش‌های گوناگون منبسط گردیده‌اند. در انتهای کار، شناسایی مورفولوژی فوم حاصل و بررسی خواص کاربردی آن انجام شده است.
نتایج این پژوهش می‌تواند در صنایع بالادستی پتروشیمی (برای تولید محصولات جدید) و در صنایع پایین‌دستی به ویژه صنعت ساختمان، کاربرد بسیار زیادی داشته باشد. همچنین با توجه به آتشگیری بسیار زیاد این فوم‌ها، استفاده از نوع نانوکامپوزیتی آن که آتشگیری کمتری دارد، می‌تواند مزیت‌های بی‌شماری داشته باشد.
جزییات این پژوهش که با همکاری خانم رفیعه‌السادات نوروزیان امیری، دکتر ناصر شریفی سنجانی و دکتر محمد براری انجام شده، در مجله Journal of Macromolecular Science R (جلد۴۸، صفحات ۹۵۵–۹۶۶، سال ۲۰۰۹) منتشر شده است.
