مواد ضد حریق نانویی ایرانی تولید شد

خبرگزاری مهر - میترا سعیدی کیا: محققان کشور با سنتز یک نوع نانوذره مغناطیسی و بکارگیری آن در یک ساختار نانوکامپوزیتی موفق شدند پوشش‌های ضد آتش تولید کنند.

به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، اصطلاح ضد آتش به طیف وسیعی از مواد شیمیایی اطلاق می‌شود که به مواد تولید شده‌ای مانند پلاستیک‌ها، پارچه‌ها و پوشش‌ها اضافه می‌شوند. این مواد با ممانعت از انجام یک سری واکنش شیمیایی در شعله و یا با ایجاد یک پوشش محافظ بر روی سطح، گسترش شعله را مهار می‌کنند.

این مواد ممکن است با ماده زمینه ترکیب شوند و یا به‌صورت شیمیایی با آن پیوند برقرار کنند. دسته‌ اول به نام مواد افزودنی ضد حریق و دسته‌ دوم مواد ضد حریق انفعالی نامیده می‌شود. بهره‌گیری از فناوری نانو در تولید این پوشش‌ها مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است.

پروفسور مسعود صلواتی نیاسری، مجری طرح ضمن اشاره به پرکننده‌های متداول مورد استفاده جهت بهبود خواص مواد پلیمری اظهار داشت: در گذشته برای دست‌یابی به خواص بهتر، مواد پلیمری با ترکیبات معدنی طبیعی و سنتزی، به‌صورت کامپوزیت در آورده می‌شدند.

وی افزود: پرکننده‌های متداول از مواد گوناگون و در اشکال مختلف مانند ذرات کربنات کلسیم، الیاف شیشه و یا ذرات صفحه‌ای شکل خاک رس تهیه می‌شوند. البته در بیشتر مواقع افزایش پرکننده‌ها همراه با اشکالاتی نظیر شکنندگی، ترد شدن، افزایش وزن و کدری خواهد بود.

به گفته وی، در این پژوهش از خاصیت مغناطیسی در جهت ایجاد مانع در برابر نفوذ شعله، حرارت و اکسیژن به پلیمر سوختنی استفاده شده است.

صلواتی نیاسری عنوان کرد: در این طرح یک جایگزین غیر سمی مؤثر برای دیرسوز کننده‌های متداول مانند ترکیبات سرطان‌زای آروماتیک هالوژن دار معرفی شده است.

وی در ادامه در خصوص نحوه‌ استفاده از فناوری نانو در این پژوهش، افزود: پلی ونیل الکل یک پلیمر پرکاربرد است که در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از معایب عمده‌ این پلیمر، مقاومت حرارتی نسبتاً پایین و اشتعال‌پذیری بالای این پلیمر است. پرکننده‌های معمولی به دلیل عدم پخش مناسب و ایجاد ساختار دوفازی موجب ضعیف شدن خواص مکانیکی این پلیمر می‌شوند. استفاده از ذرات در ابعاد نانو و ایجاد ساختار نانوکامپوزیتی این مشکل را مرتفع کرده و سرعت تخریب و تخریب پلیمر را در برابر حرارت کاهش می‌دهد.

ویبیان کرد: در ابتدا نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن با روش رسوب‌گیری شیمیایی ساده‌ شیمیایی سنتز شدند. اثر عوامل مختلف مانند غلظت و نسبت بر روی مورفولوژی نانوذرات بررسی شد. پس از ساخت و تأیید نانوساختارها با انواع میکروسکوپ‌های الکترونی و آنالیزهای طیف‌سنجی، نانوذرات به بستر پلیمری اضافه شدند؛ در بخشی دیگر، نانوذرات به‌صورت درجا در محلول آبی پلی ونیل الکل بدون نیاز به اتمسفر بی‌اثر تهیه شد و آزمون‌های مقاومت در برابر آتش و دیرسوز شوندگی انجام گرفت.

وی گفت: این پوشش‌ها که در مقیاس آزمایشگاهی تولید شده‌اند، می‌توانند در صنایعی نظیر صنایع هوافضا، خودروسازی و صنایع تولید لوازم‌خانگی کاربرد داشته باشند.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های پروفسور مسعود صلواتی نیاسری- عضو هیأت علمی دانشگاه کاشان- و دکتر داود قنبری- دانش‌آموخته‌ی مقطع دکترای این دانشگاه- است. نتایج این کار در مجله‌ Particuology (جلد ۲۶، سال ۲۰۱۶، صفحات ۸۷ تا ۹۴) به چاپ رسیده است.