یکی از شرکت‌های فعال در حوزه نانو، نانوساختارهای رسی سازگار با مواد پلیمری را تولید کردند که این ماده به بهبود خواص مکانیکی و افزایش ماندگاری انواع لوله و اتصالات، مصنوعات پلاستیکی، ظروف بسته‌بندی و همچنین به کاهش نفوذپذیری هوا از آستر داخلی تایر در صنایع لاستیک و تایر خودرو کمک می‌کند.

کاربرد نانوساختارهای رسی سازگار با آمیزه‌های پلیمری

نانوساختارهای رسی سازگار با آمیزه‌های پلیمری عمدتاً در صنایع پلیمری برای بهبود خواص مکانیکی و افزایش ماندگاری انواع لوله و اتصالات، مصنوعات پلاستیکی و ظروف بسته‌بندی و همچنین در صنایع لاستیک و تایر خودرو جهت کاهش نفوذپذیری هوا از آستر داخلی تایر به کار می‌رود.

افزودنی­‌های نانویی تولیدشده در این شرکت سازگاری بسیار خوبی با مواد تشکیل‌دهنده ترکیبات پلیمری و قابلیت اختلاط سریع و مؤثر با زمینه پلیمری را که یکی از پارامترهای کلیدی در کیفیت محصول نهایی محسوب می­‌شود را دارند.  علاوه بر آن، برخلاف محصولات مشابه و آلی‌ ­رس‌­های تجاری موجود در بازار، محصول تولیدی باعث ایجاد اخلال در فرایند پخت الاستومرها نمی­‌شود.

توسعه این محصولات بر اساس ظرفیت معدنی عظیم و بالقوه کشور در حوزه کانی‌­های رسی (معادن ارزان و در دسترس بنتونیت) صورت گرفته و در فرایند تولید آن نیز شرایط اقلیمی کشور و همچنین کاهش آلایندگی محیط زیست درنظر گرفته شده است.

ترکیبات رسی جزو دسته کانی‌های معدنی و از خانواده آلومینو سیلیکات­‌ها محسوب می­‌شوند که فاز اصلی تشکیل‌دهنده آنها یعنی “مونت موریلونیت” از روی هم قرار گرفتن صفحات آلومینو سیلیکاتی ساخته شده­‌اند. با جداسازی این لایه­‌ها از یکدیگر و ایجاد گروه­‌های عاملی آلی بر روی آنها، صفحاتی با ضخامت چند نانومتر تولید می‌شوند. این صفحات پس از افزودن به مواد پلیمری و لاستیک به دلیل حضور گروه­‌های آلی موجود بر روی سطح خود به راحتی در زمینه پلیمری پخش شده و ضمن افزایش استحکام آن، از طریق افزایش مسیر عبور گاز، باعث کاهش نفوذپذیری هوا از داخل ماده پلیمری می‌شوند.

تولید نیمه صنعتی محصول

این محصول در حال حاضر در مقیاس نیمه‌صنعتی تولید می‌شود و این محققان با طراحی و خرید دستگاه‌­های جدید که در مرحله راه‌­اندازی و تست اولیه هستند، در تلاش هستند تا ظرفیت تولید خود را در فاز اول به حدود ۵۰ کیلوگرم در روز افزایش دهند.

محققان این طرح در حال مذاکرات جهت عقد قرارداد برای فروش این محصول به یکی از شرکت‌های لاستیک‌سازی هستند.

این شرکت طی سال گذشته در دو نمایشگاه داخلی از اولین تایر نانویی تولید داخل که با استفاده از نانو ساختارهای رسی زیست سازگار با حمایت از یکی از شرکت‌های لاستیک سازی رونمایی کرد و در نمایشگاه دستاوردهای پژوهش، فناوری و فن‌بازار سال گذشته موفق به اخذ سطح ۸ فناوری (TRL 8) شد.

سید امین رونقی، مجری این طرح در گفت‌وگو با ایسنا، تولید نانو مواد و فرآوری مواد معدنی را زمینه تحقیقاتی این واحد فناور دانست و گفت: با اجرای پروژه تحقیقاتی با عنوان “جایگزینی بخشی از مواد پرکننده آستر داخلی تایر با نانو ساختارهای آلی رس” راهکاری را برای کاهش نفوذپذیری هوا از تایر خودروها ارائه کردیم. در این طرح از پتانسیل معدنی استان خراسان جنوبی بهره بردیم،

وی استان خراسان جنوبی را قطب ماده معدنی “بنتونیت” کشور توصیف کرد و افزود: با توجه به ساختار لاستیک و نیازی که در لاستیک خودروها در زمینه نفوذپذیری هوا وجود دارد، مواد معدنی بنتونیت را فرآوری و به ساختارهای آلی رسی که سازگار با بسترهای پلیمری است، تبدیل کردیم. لایه رسی در لایه داخلی آستر لاستیک به کار گرفته شد و در فاز آزمایشگاهی این نانومواد در آستر لاستیک موجب کاهش ۵۰ درصدی نفوذپذیری هوا از لاستیک شد و در نهایت باعث می‌شود که نفوذ هوا از داخل لاستیک کمتر شود.

وی با بیان اینکه این لایه رسی نانوساختار علاوه بر کاهش نفوذپذیری هوا، تخریب لاستیک را به تعویق می‌اندازد، اضافه کرد: در فاز آزمایشگاهی حدود ۱۰۰ لاستیک تولید و تست‌هایی بر روی آنها انجام شد و در حال تست جاده‌ای هستیم. در این فاز مشاهده کردیم که لایه آلی نانوساختار تولید شده تا ۱۶ درصد بهبود عملکرد تایر خودروها را به دنبال داشته و این در حالی است که این بهبود عملکرد تنها با تغییر در این لایه بوده است.