محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق شدند با اعمال یک سری ترکیبات نانوساختار درون روکش‌های خودرویی، مقاومت به خش و خراش این پوشش‌ها را به میزان بالایی بهبود بخشند. نتایج این طرح را می‌توان در صنایع هواپیماسازی و خودروسازی مورد استفاده قرار داد.
دانشگاه صنعتی امیرکبیر: تولید آزمایشگاهی پوشش خودرویی ضد خش و ترمیم پذیر
رنگ و پوشش در مورد خودروها وقتی اهمیت می‌یابد که بارها خراشی رو سطح پوشش خودرو ایجاد شده و در کوتاه مدت سبب افت جلوه ظاهری، و درنهایت منجر به پوسیده شدن، باد کردن و زنگ‌زدگی بدنه‌ی فلزی خودرو می‌شود. به دلیل اینکه پوشش‌های مورد استفاده در اتومبیل تحت فشار و صدمات روزانه و دائمی قرار می‌گیرند، باید در برابر ناملایمات استحکام کافی را داشته باشند. ازاین‌رو بهینه‌سازی خواص مکانیکی پوشش‌های خودرویی به‌منظور محافظت از بدنه‌ی خودرو ضروری به نظر می‌رسد. امروزه، اعمال نانوذرات با اشکال گوناگون درون پوشش‌ها مورد توجه بسیاری از محققان این حوزه از علم قرار گرفته است.
دکتر محسن محسنی افزایش همزمان مقاومت در برابر خراش و همچنین قابلیت ترمیم شوندگی خش و خراش پوشش‌های خودرویی را به‌عنوان اهداف دنبال شده در این طرح عنوان کرد و افزود: «در این تحقیق، تأثیر دو نانوساختار پلیمری بر خواص مکانیکی و ترمیم‌پذیری روکش خودرویی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است.»
وی در ادامه در خصوص ویژگی‌های برجسته‌ی پوشش تولید شده گفت: «استفاده از نتایج این طرح در اعمال پوشش بر روی سازه‌های فلزی بالأخص اتومبیل، موجب افزایش ماندگاری جلوه ظاهری اولیه و طول عمر پوشش شده و کاهش هزینه‌های ناشی از تعمیر صدمات سازه‌ها را به دنبال خواهد داشت.»
استفاده از پلیمرهای فوق شاخه‌ای و ترکیبات سیلیکونی نانو قفسه‌ای درون روکش موجب شده است که روکش حاصل از دو خاصیت نسبتاً متضاد مکانیکی سختی و انعطاف‌پذیری به‌طور همزمان برخوردار شود. این ترکیبات با برهمکنش کووالانسی و فیزیکی با رزین زمینه و همچنین کنترل واکنش‌های پخت و تأثیر چشمگیر بر پیوندهای هیدروژنی، موجب بهبود مقاومت در برابر خراش و ترمیم شوندگی روکش می‌گردند.
به گفته‌ی محسنی در این پژوهش ابتدا تأثیر پلیمر فوق شاخه‌ای و ترکیبات سیلیکونی نانو قفسه‌ای هر کدام به‌طور جداگانه بر روی خواص مختلف پوشش آکریلیک ملامین مورد ارزیابی قرار گرفته است. در ادامه تأثیر حضور همزمان ترکیبات مذکور نیز بررسی شده است.
نتایج نشان داده‌اند افزودن پلیمرهای فوق شاخه‌ای در مقادیر کم علاوه بر بهبود خواص کلی روکش چقرمگی پوشش را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد. همچنین افزودن ترکیبات سیلیکونی قفسه‌ای منجر به افزایش مقاومت در برابر خراش و خواص مکانیکی نانوکامپوزیت حاصل می‌گردد. اما استفاده از ترکیب مذکور در مقادیر بالا کاهش انعطاف‌پذیری و از بین رفتن قدرت ترمیم‌پذیری روکش در پی داشته است. استفاده از هر دو ترکیب به‌طور همزمان موجب شده است که روکش، مقاومت به خراش و ترمیم‌پذیری را به‌طور همزمان داشته باشد.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر محسن محسنی – عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و دکتر حسین یاری – عضو هیأت علمی موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش است. نتایج این کار در مجله‌ی Progress in Organic Coatings (جلد ۸۷، سال ۲۰۱۵، صفحات ۱۲۹ تا ۱۳۷) به چاپ رسیده است.
