بهبود خواص تایر به کمک نانو کامپوزیت

محققان دانشگاه تربیت مدرس به سفارش یک شرکت تولیدی ایرانی، در حال انجام آزمایشاتی در خصوص اثر استفاده از نانو ذراتی مشخص بر خواص لاستیک تایرها هستند. در این طرح تلاش می‌شود تا به کمک فناوری نانو، مشکل سایش لاستیک‌ها به شکلی بهینه برطرف گردد.

تایر یک کامپوزیت مهندسی است که در فرآیند ساخت آن بیش از 15 آمیزه‌ لاستیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد و باید در طراحی آن از دانش و مهندسی ویژه‌ای بهره گرفت.

به گفته‌ محمد علیمردانی، مجری طرح، چالش اصلی که از سابق پیش روی طراحان تایر بوده است، رسیدن به حد مطلوبی از مقاومت غلتشی، قابلیت چنگ زنی بر سطوح مرطوب و مقاومت سایشی است. کمتر شدن مقاومت غلتشی، کاهش مصرف سوخت خودرو و همچنین کاهش آلودگی هوا را به دنبال دارد. لذا کم شدن میزان آن گزینه‌ مطلوبی است. این در حالی است که کاهش این مقاومت، معمولاً با کاهش قابلیت اصطکاک مناسب تایر با سطوح مرطوب همراه می‌شود که پذیرفتنی نیست.

رویکرودی که در دهه‌های اخیر برای حل این مشکل دنبال شده است، استفاده از فناوری تایر سبز و جایگزین کردن دوده با نانوذرات سیلیکا در فرمولاسیون آمیزه‌ رویه تایر است.

همانگونه که اشاره شد این طرح، بهبود عملکرد تایر را به عنوان مهمترین قطعه‌ لاستیکی از نظر حجم تولید و اهمیت، دنبال می‌کند. این هدف با تغییر برهمکنش پلیمر-پرکننده از طریق اصلاح سطح نانوذرات سیلیکا و بررسی مقاومت به رشد ترک آمیزه‌های تولیدی در حال ارزیابی است.

علیمردانی مزیت استفاده از نانوذرات سیلیکا را اینگونه توضیح داد: «جایگزین کردن ترکیب دوده -لاستیک استایرن بوتادی‌ان امولسیونی(E-SBR) با ترکیب نانوسیلیکای اصلاح شده-لاستیک استایرن بوتادی‌ان محلولی (S-SBR) می‌تواند شرایط بهینه‌ای از مقاومت غلتشی و اصطکاک در سطوح مرطوب را فراهم سازد. در عین حال مقاومت سایشی که در قطعات تحت بارگذاری‌های دینامیکی، مانند تایر خودرو و هواپیما، عمدتاً تحت کنترل سایش خستگی و مقاومت به رشد ترک است، در تایرهای سبز دچار کاهش می‌شود.»

مجری این طرح در پایان با اشاره به اینکه کاهش مصرف سوخت و در نتیجه صرفه‌جویی اقتصادی و همچنین کاهش آلودگی هوا از فواید استفاده از فناوری نانو در تولید لاستیک خواهد بود، افزود: «صنایع تولید تایر خودرو و هواپیما و همچنین تمام صنایعی که قطعات لاستیکی تولیدی آن تحت بارگذاری‌های دینامیکی قرار می‌گیرد، می‌توانند از نتایج این طرح بهره ببرند.»

این طرح به سفارش شرکت تولیدی ایران تایر و در قالب پایان نامه‌ دکترای محمد علیمردانی و با همکاری دکتر مهدی رزاقی کاشانی و دکتر میرحمید رضا قریشی در حال انجام است. این پایان نامه توسط ستاد ویژه‌ی توسعه فناوری نانو به عنوان پایان‌نامه‌ی‌ مورد نیاز صنعت پذیرفته شده است. آیین نامه‌ حمایت از پایان نامه‌های مورد نیاز صنعت در سایت www.nano.ir/hrdc موجود است.