اختصاصی بسپار/ پوششهای عاملدار تجدیدپذیر؛ نسل تازه پوشرنگهای زیستپایدار وارد صنعت میشود
گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ایران پلیمر پژوهشگران و تولیدکنندگان در سالهای اخیر توجه ویژهای به توسعه پوششهای عاملدار (Functional Coatings) مبتنی بر منابع تجدیدپذیر نشان دادهاند؛ پوششهایی که علاوه بر حفظ کارکرد فنی، میتوانند وابستگی صنعت به مواد فسیلی را کاهش دهند و ردپای کربنی تولید را پایین بیاورند.
پوششهای عاملدار در صنایع پلاستیک نقش مهمی در حفاظت از قطعات و افزایش کارکرد آنها دارند. این پوششها میتوانند ویژگیهایی مانند مقاومت سایشی، مقاومت در برابر آتش، خودترمیمشوندگی، مقاومت خوردگی و خاصیت ضدباکتریایی ایجاد کنند. اکنون نسل جدیدی از این پوششها با استفاده از منابع تجدیدپذیر زیستی، معدنی و شیمیایی در حال توسعه است.
زیستبسپارها؛ گزینهای برای بستهبندی و پزشکی
یکی از مهمترین منابع مورد استفاده در این حوزه، زیستبسپارها هستند.
پلیلاکتیک اسید (Polylactic Acid/PLA) یکی از شناختهشدهترین این مواد است که هم تجدیدپذیر و هم زیستتخریبپذیر محسوب میشود. این ماده در پوششهای مربوط به بستهبندیهای زیستتخریبپذیر، منسوجات و کاربردهای زیستپزشکی استفاده میشود. پژوهشگران میگویند این پوششها از طریق بسپارش، اصلاح شیمیایی یا آمیزهسازی (Compounding) با دیگر مواد تولید میشوند. در برخی نوآوریهای جدید، پوششهای مبتنی بر زیستبسپارها حتی توانستهاند ماندگاری میوهها را افزایش دهند. همچنین توسعه افزودنیهای آسفالت و بسپارهای حافظه شکلی (Shape Memory Polymers) نیز از این فناوری بهره میبرد.
صمغ درختان وارد صنعت پوشش شد
صمغ طبیعی درختان یا صمغ کاج (Rosin) نیز یکی دیگر از منابع تجدیدپذیر مورد توجه در این حوزه است. این ماده علاوه بر قیمت پایین، ویژگیهایی مانند مقاومت خوردگی، پایداری گرمایی، افزایش سختی و بهبود ظاهر سطح از طریق براقیت و رنگ را فراهم میکند. به همین دلیل، علاوه بر نقش پوشش، بهعنوان پرکننده نیز کاربرد دارد. پژوهشهای جدید موفق شدهاند فیلمهای بسپاری مبتنی بر Rosin را برای کاشتینههای زیستپزشکی (Biomedical Implants) بهبود دهند. این فیلمها زیستسازگاری بالا و خواص ضدمیکروبی مناسبی از خود نشان دادهاند.
پوششهای مقاوم به آب از روغنهای طبیعی
روغنها و چربیهای طبیعی استخراجشده از گیاهان و دانهها نیز یکی دیگر از منابع مهم پوششهای تجدیدپذیر هستند.
این مواد بهدلیل مقاومت مناسب در برابر آب و خوردگی، گزینه جذابی برای تولید پوششهای محافظ محسوب میشوند. نکته مهم آن است که بسیاری از این منابع حتی از پسماندهایی مانند پوست میوهها نیز قابل استخراج هستند.
پژوهشگران با استفاده از اصلاحات شیمیایی، شبکهای کردن (Cross-Linking) و افزودن نانوذرات، امکان استفاده صنعتی از این مواد را فراهم کردهاند. در یک مطالعه منتشرشده در سال ۲۰۲۰، پژوهشگران موفق به تولید پوشرنگهایی شدند که پنجاهوسه درصد محتوای تجدیدپذیر داشتند و در برابر رطوبت کارکرد بسیار خوبی نشان دادند.
این پوشرنگها با استفاده از پلیاسترهای عاملیشده با مالونات، چندپارهای عاملیشده با آکریلوئیل، دیاتیل مالونات، ایزوسوربید و روغنهای گیاهی سنتز شدند.
بازار بهدنبال جایگزین پوششهای فسیلی
برخی از پوششهای تجدیدپذیر اکنون وارد بازار تجاری شدهاند. برای مثال، بعضی پوششهای پلییورتانی مورد استفاده در صنایع خودرو و کاربردهای صنعتی، از پلیالهای مبتنی بر روغن سویا استفاده میکنند. همچنین روغن سویای اپوکسیدشده در پوششهای اپوکسی برای کفپوشها و لایههای محافظ کاربرد پیدا کرده است.
کارشناسان معتقدند پوششهای عاملدار تجدیدپذیر میتوانند در طیف گستردهای از کاربردها جایگزین پوششهای مبتنی بر سوختهای فسیلی شوند. با این حال، برای گسترش واقعی این فناوری، این پوششها باید از نظر کارکرد، مقیاسپذیری و هزینه با نمونههای سنتی رقابت کنند. پژوهشگران میگویند پیشرفتهای مداوم در علم مواد، احتمال موفقیت صنعتی این نسل جدید از پوششهای زیستپایدار را بیش از گذشته افزایش داده است.
