پژوهشگرانی از مؤسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش با استفاده از نانوذرات رس اصلاح شده درون رزین اپوکسی، موفق به تولید آزمایشگاهی یک پوشش نانوکامپوزیتی ضدخوردگی با خواص بهینه شدند. این پوشش می‌تواند در صنایع پالایش نفت و گاز به‌منظور جلوگیری از خوردگی تج
استفاده از نانورس اصلاح شده در تولید پوشش‌های ضد خوردگی
کامپوزیت‌های پلیمری حاوی ترکیبات نانومقیاس که به نام نانوکامپوزیت شناخته می‌شوند، در دهه‌های اخیر توسط بسیاری از دانشمندان مورد توجه قرار گرفته‌اند. این‌گونه مواد خواص متفاوت بهبود یافته‌ای نظیر رفتار حرارتی، خواص سد کنندگی و رفتار ویسکوالاستیک نسبت به پلیمر اولیه از خود به نمایش می‌گذارند. این بهبود عموماً به سطح بسیار بالای نانوذرات و اندرکنش آن‌ها با پلیمر زمینه نسبت داده می‌شود. اما استفاده از نانوذرات ساده نیست و به یک سری فرایندهای اضافی نیاز خواهد داشت.
دکتر مرتضی گنجایی ساری، هدف از انجام این طرح را تولید یک پوشش نانوکامپوزیتی پلیمر/نانورس عنوان نمود که بتوان از آن به‌عنوان یک پوشش ضد خوردگی استفاده کرد. این پوشش علاوه بر عملکرد ضد خوردگی بالا، کارآیی فیزیکی و مکانیکی مطلوبی نیز ارائه می‌دهد.
وی در ادامه افزود: «با توجه به قیمت پایین رس و همچنین فراوانی این ذره، تولید این پوشش نانوکامپوزیت پلیمری، هزینه‌ی به‌مراتب پایین‌تری را نسبت به موارد مشابه بر صنایع تحمیل خواهد کرد. همچنین به دلیل اینکه رس یک ماده‌ی زیست سازگار و زیست‌تخریب‌پذیر است، آلودگی‌های زیست‌محیطی ناشی از فرایند تولید و استفاده از این نانوکامپوزیت به‌مراتب کمتر خواهد بود.»
در طرح حاضر نانوذرات رس به‌صورت ورقه‌ای درون یک زمینه‌ی پلیمری پخش شده است. اما ناسازگاری بین زمینه‌ی پلیمری و نانورس و پخش نامناسب این نانوذرات می‌تواند خواص ضدخوردگی و سدکنندگی را با افت شدید مواجه کند. بنابراین در این پژوهش از پلیمرهای پرشاخه با چگالی بالای گروه‌های عاملی آب‌دوست سطحی به‌عنوان پلیمر زمینه استفاده شده که نانو ورقه‌های رس می‌توانند بر روی این شاخه‌ها جذب شده و برهمکنش ایجاد نمایند. از سوی دیگر این ساختار موجب می‌شود ورقه‌های رس از هم جدا شده و در زمینه به‌خوبی پخش شوند.
گنجایی ساری در ادامه توضیح داد: «در این مطالعه در یک سامانه‌ی اپوکسی- پلی آمید، نانورس با بهره‌گیری از نانوپلیمرهای پرشاخه که زیرمجموعه‌ای از پلیمرهای دندریتی است، اصلاح و به‌صورت ورقه ورقه پخش شد. اثر این فرایند بر روی ویژگی‌های رئولوژیکی، مکانیکی و خوردگی مورد ارزیابی قرار گرفت.»
نتایج نشان داد این سامانه‌ی نانوکامپوزیتی با محدود کردن نفوذ عوامل خورنده در داخل نانوکامپوزیت و نهایتاً سطح زیرلایه، تأثیر چشمگیری بر روی خواص ضد خوردگی دارد. همچنین با توجه به رویکرد نوین سازگار کردن نانورس و زمینه، بهبود قابل‌توجهی در ویژگی‌های مکانیکی سامانه نیز رخ داد.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر مرتضی گنجایی ساری، دکتر بهرام رمضان زاده و مهندس امیر سعید پاکدل- اعضای هیأت علمی مؤسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش- و محمد شهبازی- دانشجوی مقطع دکترای این مؤسسه- است. نتایج این کار در مجله‌ی Progress in Organic Coatings (جلد ۹۹، سال ۲۰۱۶، صفحات ۲۶۳ تا ۲۷۳) به چاپ رسیده است.
