باشگاه خبرنگاران جوان - به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، رنگ‌های پلی‌یورتان یکی از پیشرفته‌ترین پوشش‌های صنعتی و ساختمانی به‌شمار می‌روند که به‌دلیل مقاومت بالا در برابر تابش خورشید، رطوبت، سایش و تغییرات دمایی، جایگاه ویژه‌ای در صنایع مختلف پیدا کرده‌اند.

این رنگ‌ها که از دو جزء اصلی رزین و سخت‌کننده تشکیل می‌شوند، پس از واکنش شیمیایی، پوششی مستحکم و بادوام ایجاد می‌کنند که برای سازه‌ها، تجهیزات و حتی صنایع حساس مانند هوافضا و کشتی‌سازی بسیار کاربردی است.

در سال‌های اخیر، ورود فناوری نانو به تولید این رنگ‌ها تحولی چشمگیر ایجاد کرده است. نانوذرات با تقویت خواص مکانیکی، افزایش مقاومت در برابر اشعه UV، بهبود چسبندگی و کاهش نفوذپذیری، عملکرد رنگ‌های پلی‌یورتان را به سطحی بالاتر رسانده‌اند.

ورود پلی‌یورتان به صنعت رنگ

رنگ‌های پلی‌یورتان به‌دلیل ویژگی‌های ممتاز خود به‌سرعت جایگاه ویژه‌ای در صنایع مختلف پیدا کرده‌اند. این رنگ‌ها با چسبندگی بالا به سطوحی مانند چوب، فلز و بتن، در برابر شرایط جوی سخت و فشارهای مکانیکی مقاومت می‌کنند و برخلاف رنگ‌های قدیمی، دچار پوسته‌پوسته شدن یا کاهش کیفیت در برابر رطوبت و تغییرات دما نمی‌شوند.

استفاده گسترده از این پوشش‌ها در حوزه‌های ساختمانی، دکوراسیون داخلی، تجهیزات صنعتی، هوافضا، کشتی‌سازی و حتی خطوط لوله نفت و گاز، نشان‌دهنده اعتماد بالای صنعت به این فناوری است.

ورود فناوری نانو؛ جهشی بزرگ

با وجود تمام مزایا، رنگ‌های پلی‌یورتان سنتی محدودیت‌هایی داشتند. مقاومت پایین در برابر سایش و حساسیت به شرایط آب‌وهوایی از جمله مشکلات رایج این محصولات بود. اما با ورود فناوری نانو، شرایط تغییر کرد. نانوذرات به دلیل ابعاد بسیار کوچک و سطح تماس بالا، توانسته‌اند بسیاری از چالش‌های گذشته را برطرف کنند.

بر اساس پژوهش‌ها، افزودن نانوذراتی همچون سیلیکا، اکسید روی، اکسید تیتانیوم، نانوکربن و نقره به رنگ‌های پلی‌یورتان باعث افزایش مقاومت مکانیکی، کاهش نفوذپذیری در برابر رطوبت، افزایش مقاومت حرارتی، جلوگیری از تخریب ناشی از اشعه UV، و حتی ایجاد خاصیت ضدباکتریایی می‌شود.

مزایای عملکردی

از جمله دستاوردهای مهم می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

بهبود مقاومت مکانیکی: نانوذرات با ایجاد شبکه‌های مستحکم‌تر در رنگ، استحکام کششی و فشاری را بالا می‌برند.

افزایش پایداری نوری: جلوگیری از تخریب رنگ در برابر تابش خورشید.

کاهش نفوذپذیری: محافظت از سطوح در برابر آب و مواد شیمیایی.

ویژگی‌های ضد میکروبی: به‌ویژه با استفاده از نانوذرات نقره.

افزایش چسبندگی به سطوح مختلف: که باعث افزایش طول عمر پوشش می‌شود.

مقاومت حرارتی بالا: جلوگیری از تغییر ساختاری در دماهای بالا.

مقایسه اقتصادی رنگ‌های نانویی و غیرنانویی

بر اساس داده‌های موجود، رنگ‌های پلی‌یورتان نانویی نه تنها از نظر عملکردی برتر هستند، بلکه از نظر اقتصادی نیز به‌صرفه‌تر هستند. به‌عنوان نمونه:

زمان خشک شدن رنگ نانویی ۴ ساعت سریع‌تر است.

مقاومت حرارتی آن ۲۰ درجه بیشتر از رنگ‌های غیرنانویی است.

هر کیلوگرم رنگ نانویی می‌تواند ۹ متر مربع سطح را پوشش دهد، درحالی‌که رنگ غیرنانویی ۸ متر مربع را می‌پوشاند.

قیمت رنگ نانویی حدود ۳۴ درصد ارزان‌تر از نمونه غیرنانویی است (براساس قیمت ها در ابتدای سال ۱۴۰۴).

این تفاوت‌ها در مقیاس صنعتی نتایج قابل توجهی به همراه دارد.

صرفه‌جویی میلیاردی در صنایع بزرگ

برای درک بهتر اهمیت اقتصادی، کافی است به صنعت پتروشیمی نگاه کنیم. تخمین‌ها نشان می‌دهد در یک پتروشیمی متوسط با مساحت حدود ۲۷۰ هکتار، نزدیک به ۲۰ تا ۳۰ درصد از فضا نیازمند رنگ‌آمیزی با رنگ‌های مقاوم است. این یعنی حدود ۶۷۵ هزار متر مربع سطح باید پوشش داده شود.

در چنین شرایطی، استفاده از رنگ پلی‌یورتان نانویی به جای رنگ‌های غیرنانویی می‌تواند به صرفه‌جویی بیش از ۳۲ هزار میلیارد ریالی منجر شود. اگر این صرفه‌جویی را در سطح تنها نیمی از ۶۸ پتروشیمی فعال کشور تعمیم دهیم، رقمی بالغ بر ۱۱۰۰ میلیارد تومان صرفه‌جویی حاصل خواهد شد.

اثرات اجتماعی و عمرانی

این ارقام تنها به معنای کاهش هزینه‌های صنعتی نیست. بر اساس محاسبات، با این صرفه‌جویی می‌توان بودجه لازم برای ساخت دست‌کم ۱۲۳ مدرسه شش‌کلاسه در کشور را تأمین کرد. به بیان دیگر، ورود فناوری نانو به حوزه رنگ‌های صنعتی می‌تواند به‌طور غیرمستقیم بر توسعه زیرساخت‌های آموزشی و اجتماعی کشور نیز اثرگذار باشد.

آینده روشن رنگ‌های نانویی

رنگ‌های پلی‌یورتان نانویی به‌عنوان نسل جدید پوشش‌ها نه تنها به صنایع امکان می‌دهند در برابر چالش‌های محیطی مقاوم‌تر عمل کنند، بلکه با کاهش هزینه‌ها، به رشد اقتصادی نیز کمک می‌کنند. انتظار می‌رود با گسترش بیشتر این فناوری، کاربرد آن در صنایع دیگری همچون خودروسازی، انرژی‌های تجدیدپذیر و حتی تجهیزات پزشکی نیز توسعه یابد.