فهرست محصولات نانویی ساختمان/ از رنگ تزئینی تا کفپوش هوشمند

به گزارش خبرنگار مهر، بررسی محصولات نانو و ارائه تاییدیه نانو مقیاس به آنها از جمله فعالیت های مهم ستاد توسعه فناوری نانو از ابتدای سال جاری بوده است. در واقع بررسی مواد و محصولات تولید و عرضه‌شده در حوزه فناوری نانو، سبب شفافیت بازار محصولات نانو شده و به‌ ارتقای کیفی این محصولات و افزایش اعتماد مصرف کنندگان کمک می‌کند.

در حال حاضر محصولات نانویی معتبر در صنایع نساجی و پوشاک، تجهیزات، دارو و تجهیزات پزشکی، بهداشت و سلامت، عمران و ساختمان، خودرو و حمل و نقل، رنگ و رزین، لوازم خانگی، آب و محیط زیست، نفت و صنایع وابسته، نیرو و انرژی، کشاورزی و غذا مشخص شده اند.

۱۴ محصول دسته بندی شده در حوزه عمران و ساختمان که مبتنی بر فناوری نانو هستند و موفق به اخذ تأییدیه نانو مقیاس از ستاد توسعه فناوری نانو شده اند معرفی شده اند.

محصولات صنعت عمران و ساختمان حوزه نانو به شرح زیر است:

نانو بتن سبک سازه ای (NSLC-۱۲۳۰)

بتن سبک را با روش‌های مختلفی تولید می‌کنند. برای داشتن بتن سبک سازه‌ای و پر مقاومت، سبکدانه‌ها به عنوان جایگزین بخشی از سنگدانه‌های معمولی یا همه آن به کار می‌رود. از جمله سبکدانه‌های مصنوعی، رس منبسط شده است که اغلب لیکا نامیده می‌شود. بتن‌های سبک سازه‌ای بتن‌هایی هستند که علیرغم چگالی کمتر از ۱۹۰۰ کیلوگرم در متر مکعب، مقاومت فشاری بیش از ۱۷۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع داشته باشند. ساخت این بتن‌ها صرفا با استفاده از سنگدانه‌های سبک و مقاوم امکان‌پذیر است.

رنگ ترک تزئینی

رنگهای ترک زا با کیفیتی فوق العاده بالا در دو سیستم هواخشک و کوره ای طراحی شده تا شاید اینبار دیگر رنگ سطح صاف و تکفام مد نظر نباشد، بلکه سطحی با حداقل دو فام در اختیار مخاطب قرار داده و در عین حال نمایی سنگی یا چرمینه را به نمایش می گذارد. رنگ ترک محصولی با تکنولوژی بالا است که در عین سهولت مصرف و عدم نیاز به تجربه بالا در آشنایی با رنگ، با انواع ابزارهای رنگ‌کاری و در فامهای نامحدود می‌تواند با توجه به سرعت خشکایی بالا سطحی زیبا و آراسته همراه با دوام و تنوع بالا برای شما به ارمغان آورد.

این محصول فناور قابلیت اجرا بر روی همه‌ سطوح چه از نظر جنس و شکل را با در نظرگیری ملاحظات آماده‌سازی سطح بسیار ساده داراست.

کفپوشهای اپوکسی هوشمند

پوشش های گوناگون با هدف ایجاد و افزایش خواص متفاوتی چون زیبایی سطحی، چسبندگی مناسب، مقاومت به خوردگی و مقاومت به سایش روی سطوح مورد استفاده قرار می گیرند. امروزه با استفاده از فناوری نانو قابلیت افزایش خواص سطحی پوشش ها به طور چشمگیری افزایش یافته است.

شرکت «بساپلیمر» پوشش نانوکامپوزیتی اپوکسی- سیلیکا را به عنوان کفپوش با مقاومت بسیار بالاتر از کفپوش های رایج ارائه کرده است که منجر به حفاظت از سطوح در مقابل سایش و آثار ناشی از آن می شود.

حضور نانوذرات سیلیس در این پوشش سبب افزایش مقاومت به سایش و سختی این نانوکامپوزیت شده است. همچنین نتایج آزمون سایش انجام شده روی این محصول و نمونه شاهد (فاقد نانو ذرات سیلیس) نشان دهنده افت جرم کاهش یافته در اثر سایش به دلیل حضور نانو ذرات است.

کاشی آنتی باکتریال

کاشی ­های سرامیکی دارای پایداری شیمیایی و ظاهری فوق­ العاده ای هستند و به همین دلیل به طورگسترده­ ای در محیط­ های مختلف مانند محیط­ های بیمارستانی و خانگی استفاده می­ شوند.

متأسفانه کاشی­ های سرامیکی به خودی خود دارای خاصیت آنتی ­باکتریال نبوده و میکروارگانیسم­ ها به راحتی و به خصوص در محیط­ های مرطوب روی سطح آن تکثیر می ­شوند. حضور و تکثیر میکروارگانیسم­ ها روی سطح کاشی، سلامت انسان را به خطر می­ اندازد. ذرات نانو کامپوزیت نقره –تیتانا سازگار با محیط زیست هستند و برای بدن انسان نیز ضرر ندارد.

علاوه بر این، ذرات نانو کامپوزیت نقره – تیتانا دارای خواص آنتی­ باکتریال فوق ­العاده بوده که قادرند تا۶۵۰ نوع باکتری را از بین ببرند. ذرات نانو کامپوزیت نقره – تیتانا می توانند ایمنی نسبت به باکتری­ ها و ویروس ­ها را در انسان­ ها، حیوانات و گیاهان بالا ببرند.

ذرات نقره – تیتانا و یون­ های نقره­ مرتبط با آن که در لعاب کاشی قرار دارند، به دیواره باکتری­ ها و میکروارگانیسم­ ها نفوذ کرده و آن­ها را به لحاظ عملکرد، رشد و بازتولید، غیرفعال می ­کنند. این نانوذرات می­ توانند با لعاب کاشی به­ عنوان افزودنی مخلوط شوند.

نقره کپسوله شدهتوسط مواد مختلف، دارای پایداری شیمیایی مناسب بوده و یون نقره را در طولانی مدتآزاد می ­کند که باعث می ­شود کاشی از خود خاصیت آنتی­ باکتریال دائمی نشان دهد.

محلول ایجاد کننده پوشش آبگریز

این محصول پوشش ایجاد کننده خواص آبگریز حاوی ایروژل سیلیکای عامل‌دار شده است که بر روی سطوح آجری اعمال می‌گردد. از ویژگی‏های بارز این محصول پایه آب بودن آن را می‌‏توان نام برد. به دلیل کاربرد آب در ساختار و هنگام رقیق کردن آن، این پوشش کاملاً با محیط زیست سازگار بوده و هیچ‏گونه آلودگی زیست محیطی ایجاد نمی‌کند. با وجود اینکه حلال این پوشش آب است، بعد از خشک شدن کاملاً ضد آب خواهد شد. به همین دلیل به عنوان یک عایق رطوبتی در مقابل بارندگی و شرایط جوی دیگر، مقاومت عالی از خود نشان می‌‏دهد.

استفاده از این پوشش مانع نفوذ آب به سطح شده، از طرفی به سطح قابلیت تنفس پذیری می‌‏دهد، در نتیجه باعث افزایش عمر مصالح می‌‏شود.

نانو کامپوزیت پلی وینیل کلراید سخت

این محصول نانوکامپوزیت UPVC حاوی نانوذرات کربنات کلسیم است. پلی ونیل کلراید سخت (UPVC) از جمله پلیمرهای بسیار پرکاربرد در ساختمان سازی است که کاربردهایی از قبیل لوله، تیوب، پروفیل‌های درب و پنجره، مجاری آب و فیتینگ‌ها دارد.

UPVCاز جمله موادی است که از مواد افزایش دهنده شکل پذیری در آن استفاده نمی‌شود. این مواد دارای مقاومت به ضربه بالا بوده و دارای سطح خارجی سفید رنگ است. پرکننده‌های با ابعاد نانومتری به علت سطح ویژه بالا، خواص بی‌نظیری به این پلیمر می‌دهند. نانوذرات کربنات کلسیم یکی از معمول‌ترین پرکننده‌هایی است که به UPVC افزوده می‌شود که باعث بهبود مقاومت به ضربه محصول می‌شود.

شیشه کنترل کننده انرژی

این محصول شیشه کنترل‌کننده انتقال حرارت حاوی نانولایه‌های فلزی و سرامیکی است که برای جلوگیری از انتقال حرارت طراحی شده است. برای کاهش هدر رفتن انرژی از طریق شیشه‌های پنجره ساختمان، از شیشه‌های با پوشش خاص موسوم به Low-E (کم گسیل) استفاده می‌شود و در نتیجه زمانی که شیشه گرم می‌شود به جای اینکه گرمای خود را گسیل کند، آن را بازتابش می‌کند.

شیشه دو جداره تولید شده دارای یک جداره شیشه کنترل کننده انرژی است که ضریب انتقال حرارت آن بسیار کمتر از شیشه‌های معمولی است و باعث صرفه جویی در مصرف انرژی در فصل سرما و گرما می‌شود و به عنوان یک عایق حرارتی شفاف عمل می‌کند.

نانو کلوئید ایجاد کننده پوشش آبگریز سطوح جذبی( آجر، بتن،پارچه، کاغذ)

وجود رطوبت و نشت آب به زیرساختهای مختلف قطعات ساختمانی و صنعتی مسئل‌های شناخته شده است. آب و رطوبت در صنایع مختلفی مانند صنعت ساختمان، صنایع دریایی، سطوح فلزی و غیره می تواند مشکل ساز باشد، به عنوان نمونه در زیر به برخی از مشکلات مرتبط با آب در صنایع مختلف اشاره شده است.

با بارش باران‌های متوالی و نفوذ آب به درون بافت بتن، آجر و سنگ نما به مرور زمان سطوح یاد شده دچار فرسودگی و می‌شوند و نیز با نفوذ آلودگی‌های محلول در آب باران به درون بافت این سطوح، رنگ آن‌ها رو به تیرگی می‌رود در نتیجه پس از بارش باران‌های متوالی نهایتا سطوح مذکور هم فرسوده می‌شوند و هم نما و زیبایی خود را از دست می‌دهند.

با اعمال پوشش‌های ضد آب نانو پاک می‌توان از نفوذ آب به درون بافت این سطوح جلوگیری کرد و عمر و ماندگاری آن‌ها را افزایش داد ضمن اینکه سطوحی پاک‌تر و زیباتر خواهیم داشت.

همچنین با اعمال این پوشش روی نسوج و الیاف پارچه نانو ذرات موجود در داخل محلول با ایجاد پیوند در بین بافت پارچه باقی می‌مانند و حلال موجود در محلول بخار می‌شود. در هنگام برخورد آب و مایعات آبی در اثر وجود این نانو ذرات روی الیاف پارچه یا فرش قطرات سر می‌خورند و روی سطح پارچه حرکت می‌کنند لذا سطوح پارچه‌ای از یکی از مهم‌ترین آلودگی‌ها که‌ همان مایعات می‌باشند در امان می‌مانند وتر نمی‌شوند.

نانو کلوئید ایجاد کننده پوشش آبگریز سطوح غیر جذبی(شیشه - سرامیک - استیل - فلز)

یکی از آلودگی‌های عمده‌ای که روی سطوح کاشی و سرامیک‌ها بوجود می‌آید در اثر باقی ماندن قطرات آب و در نتیجه بخار شدن آب و باقی ماندن رسوبات محلول در آب بر روی سطوح مذکور است که پس از مدتی باعث خوردگی سطوح و نیز از بین رفتن جلا و زیبایی و استحکام این سطوح می‌شود.

بر اثر جلوگیری از باقی ماندن این قطرات روی این سطوح در طول زمان آلودگی‌های مذکور کمتر ایجاد شده و سطوحی تمیزتر خواهیم داشت. یکی از روش‌هایی که می‌توان با آن مانع از باقی ماندن این قطرات روی سطوح شد اعمال پوشش‌های آبگریزکنندهٔ نانو پاک است.

با اعمال این پوشش بر روی سطوح شیشه‌ای و سرامیکی آهنگ ایجاد آلودگی‌ها روی سطح کاهش می‌یابد و نیز با عبور قطرات آب از روی سطح آلودگی‌های قبلی نیز تا حد قابل قبولی شسته می‌شوند. این پوشش با ذرات نانومتری برای ایجاد سطوح آب‌گریز و کاهش آلودگی سطح است.

این پوشش به صورت محلول حاوی ذرات نانو متری و ترکیبات دیگر ارائه می‌ شود که پس از حذف حلال ذرات نانومتری بر روی سطح و بین مولکول‌های سطحی بطور یکنواخت توزیع می‌ شوند.

سطح حاصل به شدت آب‌گریز بوده و ازتر شدن ممانعت شده بنابراین سطح تمیز باقی مانده و آلودگی‌ها همراه با جریان آب حذف می‌ شوند.

پروفیل نانو کامپوزیت UPVC

این محصول نانوکامپوزیت پروفیل‌های درب و پنجره UPVC حاوی نانوذرات کربنات کلسیم است. پلی ونیل کلراید سخت (UPVC) از جمله پلیمرهای بسیار پرکاربرد در ساختمان سازی است که به علت ویژگی‌هایی همچون ماندگاری بالا، کارایی و فرم‌پذیری آسان، انبساط حرارتی پایین، جلوگیری از هدر رفت انرژی و غیر قابل اشتعال بودن، گزینه مناسب‌تری نسبت به پروفیل‌های فلزی و چوبی برای استفاده در ساختمان‌های امروزی هستند.

شکنندگی و کاهش رنگ در برابر تابش اشعه ماوراء بنفش از معایب این پروفیل هاست. نانوذرات کربنات کلسیم یکی از معمول‌ترین پرکننده‌هایی است که به UPVC افزوده می‌شود و باعث بهبود مقاومت به ضربه محصول می‌ شود.

اتصالات فاضلاب ساختمانی UPVC سخت

پلی ونیل کلراید سخت (UPVC) از جمله پلیمرهایی است که دارای مقاومت به ضربه و استحکام بالا اما وزن کمی دارد و لوله‌ها و اتصالات از این جنس مقاومت بالایی در محیط‌های خورنده دارند. پرکننده‌های با ابعاد نانومتری به علت سطح ویژه بالا، خواص بی‌نظیری به این پلیمرها می‌دهند. استفاده از نانوذرات کربنات کلسیم و سیلیس در پلیمر UPVC باعث بهبود خواص مکانیکی و فیزیکی این نانو کامپوزیت می‌شود.

این محصول، اتصال زانویی ۹۰ درجه نانوکامپوزیتی حاوی نانوذرات کربنات کلسیم و سیلیس بوده که افزودن این نانوذرات باعث بهبود نتایج آزمون‌های اثرات حرارت‌دهی، مقاومت به ضربه و دمای نرمی ویکات محصول در مقایسه با نمونه پلیمری گشته است.

رنگ پودری حاوی نانو ذرات سیلیس

خوردگی یک فرایند طبیعی است که فلز خالص را به یک‌شکل اکسیدی یا هیدروکسیدی پایدارتر از قبیل تبدیل می‌کند. این فرایند تخریب تدریجی مواد (معمولاً فلزات) به‌وسیله واکنش شیمیایی آن‌ها با محیط اطراف رخ می‌دهد.

وردگی باعث تحلیل رفتن خواص کارآمد مواد شامل استحکام، ظاهر و نفوذپذیری نسبت به مایعات و گازها می‌ شود. بسته به نوع فلز و محیط اطراف آن، پوشش‌های مقاوم در برابر خوردگی، میزان خوردگی را کاهش می‌دهند.

سیلیکا به‌واسطه دارا بودن الکترون‌های آزاد خیلی کم، مقاومت عالی در برابر خوردگی، پایداری گرمایی و رسانایی کم، یک ماده عالی ضد خوردگی به شمار می‌رود. بی‌اثر بودن و هزینه پایین تولید سیلیکا باعث می‌شود از آن به‌عنوان یک پرکننده و عامل افزایش حجم مناسب برای رنگ یاد شود. اضافه کردن سیلیکا به رنگ، بدون اثر گذاشتن بر روی رنگ، بافت باکیفیتی را در آن ایجاد می‌کند و باعث جان گرفتن رنگ می‌شود.

نانوکامپوزیت لاستیک-سیلیکا

محصول مورد نظر نانوکامپوزیت لاستیک-سیلیکا است که جهت استفاده در ساخت واشرهای آب بند لوله و اتصالات تولید شده است. لاستیک مهم‌ترین پلیمر تجاری است. زنجیره‌های پلیمری لاستیک، بلند، انعطاف پذیر و دارای پیچ و تاب است. تحت تنش، زنجیره مولکولی باز شده و در نتیجه یک ساختار طولی تشکیل می‌شود.

این ساختار سبب ایجاد کشش زیاد در محصول، حجم خالی زیاد و حالت آمورف خواهد شد. در نتیجه این ماده خواصی چون سختی کم، الاستیسیته بالا و ازدیاد طول زیاد در نقطه شکست خواهد داشت. این خواص اولیه لاستیک برای کاربردهای صنعتی مطلوب نبوده و می‌توان با افزودن پرکننده آن را بهبود داد. بهبود خواص مکانیکی به فصل مشترک بین زمینه و پرکننده بستگی دارد زیرا بار اعمالی از طریق فصل مشترک از پرکننده عبور می‌کند. در این محصول، افزودن نانوذرات سیلیس باعث بهبود خواص سایشی و کشش نانوکامپوزیت شده است.

رنگ پودری الکترواستاتیک پایه رزین اپوکسی-پلی استر حاوی نانو ذرات سیلیکا با خاصیت کاهش دود

این محصول نیز در صنعت عمران و ساختمان مورد تایید ستاد ویژه توسعه فناوری است.