استفاده از فناوری نانو باعث بهبود عملکرد و بازدهی در صنایع مختلف و پیشرفت حوزههای مختلف مانند علوم فیزیک، شیمی، مواد و مهندسی شده است. به دلیل قابلیتهای منحصربهفرد محصولات تولید شده با استفاده از فناوری نانو در مقایسه با محصولات موجود در بازار، این فناوری کاربردهای گستردهای در صنایع رنگ پیدا کرده است. استفاده مواد نانو باعث ایجاد خواص متنوعی در پوششهای رنگی شده است. فناوری نانو در پوششهای رنگی بهمنظور بهبود مقاومت شیمیایی، مقاومت سایشی، مقاومت در برابر پرتوی فرابنفش، مقاومت در برابر خوردگی و خاصیت آنتیاستاتیکی استفاده شده است.
از دیرباز ایجاد بار الکتریسیته ساکن بر روی سطوح بسپارهای نارسانا موضوعی شناخته شده بوده است. بهعنوان نمونه مواد پلاستیکی دارای ترکیبی از مقاومت سطحی بالا (۱۰۱۴ تا ۱۰۱۶ اُهم در دمای ۲۰ درجهٔ سانتیگراد و رطوبت نسبی ۵۰ درصد) و ثابت دیالکتریک کم (۱۰۶ × ۳-۲ هرتز) هستند. تجمع بار سطحی بهراحتی در این مواد اتفاق افتاده و میتوانند پتانسیل تخلیه باری (در هوا) به بزرگی V/cm 15000 به دست آورند. آستانه آسیب دیدن در بسیاری از وسایل در حد چند صد V/cm است. حضور چنین سطوح بسپاری باردارشدهای میتواند منجر به نتایج زیر در حین تولید و یا طول عمر محصول گردد:
- مشکلات تولید و شکلدهی
- عملکرد و جلوهٔ ناشی از آلودگی گردوغبار در محصول نهایی
- افزایش خطر آتشگیری یا انفجار
- تخریب وسایل الکترونیکی بهوسیلهٔ تخلیهٔ بار الکتریکی
- اختلال در شبکههای الکترونیکی، رادیو و تلویزیون
- رنگهای آنتیاستاتیک
الکتریسیته ساکن، بار الکتریکی است که درنتیجه اصطکاک ایجاد شده است. هنگامیکه الکترونها مهاجرت کنند مازاد یا کمبود آنها باعث ایجاد یک میدان الکتریسیته ساکن میشود. مقدار الکتریسیته ساکن در مواد در معرض اصطکاک و مالش، بهشدت اصطکاک و مالش و رطوبت نسبی وابسته است. پلاستیک معمولی عموماً بزرگترین بارهای ساکن را ایجاد میکند. رطوبت کم که معمولاً در زمستان بیشتر اتفاق میافتد معمولاً باعث ایجاد بارهای ساکن گستردهای میشود.
رنگ آنتیاستاتیک، رنگی است که روی سطوحی مانند دیوار، کف و جاهای دیگر برای ایجاد خواص ضد الکتریسیته ساکن پوششدهی میشود. الکتریسیته ساکن پدیدهای است که معمولاً اصول یکسانی دارد. در اغلب موارد، الکتریسیته ساکن پدیدهای است که ایجاد مزاحمت میکند. شوک ناشی از تجمع بار در بدن به دلیل راه رفتن بر روی فرش و لمس دستگیره نمونهای از این پدیده است. در دیگر شرایط الکتریسیته ساکن میتواند یک مشکل واقعی و حتی ایمنی باشد. بسیاری از محصولات خاص در انبار و یا صنایعی که در استخراج یا فرآوری مواد قابل اشتعال فعالیت دارند در معرض خطر الکتریسیته ساکن قرار داشته و بایستی محافظت گردند. رنگهای آنتیاستاتیک میتوانند راهحل مناسبی برای بسیاری از این مشکلات باشد.
الکتریسیته ساکن باری است که در مکان جمع میشود ازاینرو واژه استاتیک به آن اطلاق میگردد. در بیشتر موارد الکتریسیته بهصورت جریان یا حرکت الکترونها در مواد رسانا است ولی الکتریسیته ساکن میتواند در مواد با رسانایی ضعیف که دائماً در حال مالش است، جمع گردد.
پتانسیل الکتریسیته ساکن که بهصورت روزانه اتفاق میافتد، اشکال مختلفی دارد. از این موارد میتوان فعالیتهای روزانه انسان را نام برد. بسیاری از فعالیتهای روزانه باعث ایجاد بار بر روی بدن در هنگام کار با وسایل مختلف میشود:
راه رفتن بر روی فرش 1500 تا 35000 ولت
راه رفتن بر روی کفپوش وینیلی 250 تا 12000 ولت
کار بر روی میز اداری 700 تا 6000 ولت
بلند کردن بسته پلاستیکی معمولی از میز کار 1200 تا 20000 ولت
شکل 1. انتقال جریان الکتریسیته ساکن به بدن و ایجاد شوک.
برای جلوگیری از تجمع الکتریسیته ساکن در ساختمان به مادهای رسانا جهت تخلیه بار نیازمندیم. یکی از راههای معمول و قابل مشاهده برای تخلیه بار استفاده از سیمهای ارت است که به افراد یا ماشینهایی که قطعات الکتریکی حساس را حمل میکنند، متصل است.
روشهای دیگر کنترل الکتریسیته ساکن ساخت پوششهایی مانند رنگ از طریق اضافه کردن مواد شیمیایی، پلیمرهای رسانا و حلالهای ساخته شده از آب مقطر و الکل و ایجاد خاصیت آنتیاستاتیک است. وقتی حلال بعد از عملیات پوششدهی تبخیر گردد یک لایه پوشش نازک رسانا داریم.
رنگهای آنتیاستاتیک میتوانند در هر جایی مورد استفاده قرار گیرند. کاربردهای صنعتی این رنگها در ادامه بهاختصار بیان میشود:
مراکز تولید نیمههادیها که کنترل الکتریسیته ساکن در سراسر کف بخش تولید ضروری است.
صنعت تولید دیسکهای سخت که یکی از مراکز مهم در مصرف رنگهای آنتیاستاتیک در محیطهای اتاق کاملاً تمیز است که قطعات کاملاً حساسِ ثبت، خواندن و تکثیر در آنجا وجود دارد. حتی ایجاد کوچکترین مقدار از الکتریسیته میتواند هزاران قطعه خواندن و تکثیر دیسک سخت را در یک لحظه تخریب کند.
شکل 2. استفاده از رنگهای آنتیاستاتیک در اتاق فاقد آلودگی، اتاق عمل، تجهیزات الکترونیک و انبار نگهداری مواد قابل اشتعال
پالایشگاههای بزرگ که در آنها نفت خام به فرآوردههای نفتی تبدیل میگردد، بهشدت به استفاده از رنگهای آنتیاستاتیک در تمام محیط نیازمند هستند. حتی کوچکترین جرقه ایجاد شده بهوسیله الکتریسیته ساکن میتواند فاجعه بدی را در محیطهای پر از بخارات بهشدت آتشگیر نفتی ایجاد کند.
از دیگر موارد کاربرد صنعتی گسترده رنگهای آنتیاستاتیک میتوان محیطهای تولید دارو، نگهداری مواد اولیه و انبارهای نگهداری دارو را نام برد. با محافظت تأسیسات با سطوح رنگهای آنتیاستاتیک میتوان از آتش گرفتن بسیاری از پودرهای قابل اشتعال دارو در اثر تجمع الکتریسیته ساکن جلوگیری نمود.
- 3. تفاوت بین رسانا، اتلافی[1]، عایق و آنتیاستاتیک
برای اهداف [2]ESD مواد بر اساس تخلیه سریع الکتریسیته ساکن طبقهبندی میشوند که سرعت به مقاومت مواد ارجاع داده میشود و مقاومت مواد در برابر انتقال بار را نشان میدهد. در جدول 1 طبقهبندی این مواد آمده است.
جدول 1. دستهبندی مواد بر اساس میزان مقاومت به انتقال بار
| طبقهبندی | انتقال بار | مقاومت | مقدار مقاومت (اهم) | آنتیاستاتیک |
| رسانا | خیلی سریع | مقاومت کم | 105-103 | بله |
| اتلافی | سریع ولی کمتر از رسانا | متوسط | 1010-106 | بله |
| عایق | کم یا بدون انتقال | بالا | 1012-1011 | نه |
آنتیاستاتیک به موادی اطلاق میشود که ساختمان و تجهیزات را از الکتریسیته ساکن حفاظت میکنند. هر دو دسته رسانا و اتلافی در دسته مواد آنتیاستاتیک قرار میگیرند، ولی مواد عایق آنتیاستاتیک نیست.
- تاریخچه صنعت و بازار در پوششهای آنتیاستاتیک
پوششهای آنتیاستاتیک رسانا است و قابلیت از بین بردن تجمع بارهای الکتریکی ساکن را دارند. پوششهای آنتیاستاتیک با توسعه علم و فناوری دارای تاریخچه حدود نیمقرن است. با آغاز سال 1948 ایالاتمتحده ثبت اختراعی از چسب اپوکسی رسانا با نقره را برای اولین بار بهعنوان پوشش رسانا اعلام کرد. در دهه 1950 ژاپن پوششهای آنتیاستاتیک را بر پایه نقره و کربن تولید نمود. در دهه 1960 ایالاتمتحده، بریتانیا، ژاپن و سایر کشورها پوششهای آنتیاستاتیک را توسعه دادند. همچنین، چین مطالعات علمی و مصرف پوششهای آنتیاستاتیک را در دهه 1950 شروع نمود. در دهه 1980 فناوری پوششهای آنتیاستاتیک بهسرعت پیشرفت کرد.
- 5. مواد افزودنی آنتیاستاتیک
افزودنیهای آنتیاستاتیک موادی هستند که وقتی به پوششها یا فیلمها افزوده شوند اندکی آن را رسانا یا باعث جذب کمتر گردوخاک میشود. مواد آنتیاستاتیک مرسوم مورد استفاده برای افزایش هدایت مواد پلیمری و فراهم کردن راهی برای پخش بارهای ساکن عبارتاند از:
- مواد فعال سطحی آبگیر مانند آمینهای چرب نوع سوم و نمکهای آمونیوم نوع چهارم، سلفونهای الکنی و سولفامیدها که بر روی سطح با جذب لایهای از رطوبت باعث ایجاد یک فیلم رسانا میشوند. این مواد فعال سطحی آنتیاستاتیک وابسته به رطوبت میباشند و بر روی سطح پلیمری جوانه زده تا مراکز جذب آب از اتمسفر را فراهم نماید. از این مواد میتوان مونو استئارات گلیسرول، فسفات استئاریل[3]، دودسیل بنزن و سولفامید را نام برد.
- رنگدانههای رسانا، پودرهای فلزی و سایر افزودنیها که بار الکتریکی را با توجه به مقدار بارگذاریشان در پلیمر پخش میکنند. کربن سیاه، فیبر گرافیتی، پودرهای فلزی، پودرهای تیتانات باریم، پرزهای تیتانات پتاسیم، سیلیکاتهای دوپه شده با فلز و اکسید تیتانیم که مسیر با مقاومت پایین را برای پخش بارهای الکتریکی ساکن فراهم کرده و محافظت آنتیاستاتیک دائمی را به وجود میآورند.
- متالوسن ها که انرژی انتقال کمتری را برای الکترونها بین لایههای اتمی کناری فراهم میکند. مثال ابتدایی این مواد بیس (متیل) سیکلوپنتا دی انیل کبالت است.
- سری جدیدی از عوامل آنتیاستاتیک بر اساس مخلوط نئوآلکوکسی تیتانات و زیرکونات ها و متعاقباً تری نئوآلکوکسی زیرکونات ها که میتوانند به مقدار کم در حین فرآیند ترکیب کردن اضافه گردند.
نقش یک عامل آنتیاستاتیک افزایش هدایت الکتریکی در سطح مواد برای رسانا کردن سطح و یا جذب رطوبت هوا است. مواد آنتیاستاتیک معمول بر پایه آمین و آمید های آلیفاتیک با زنجیره طویل، نمکهای آمونیوم چهارتایی و استرها است. مواد آنتیاستاتیک سنتی شامل آلکیل فنول های زنجیره طویل، آمینهای اتوکسی و استرهای گلیکولی مانند مونو استر گلیکول بودند. عاملهای انتقالی آنتیاستاتیک برای کاربردهای حفاظتی کوتاهمدت و قیمت پایین پیشنهاد میشوند ولی سایر کاربردهایی که نیاز به محافظت طولانیمدت دارند، مواد آنتیاستاتیک دائمی یا افزودنیهای هادی مانند کربن سیاه، فیبرهای رسانا و مواد نانو استفاده میشود. برای ایجاد خاصیت آنتیاستاتیک در پوششها ممکن است از مایعات یونی یا محلول نمک در مایع یونی استفاده گردد. اکسید ایندیم- قلع نیز برای پوششها شفاف مورد استفاده قرار میگیرد. همچنین از پلیمرهای رسانا و فیبرهای آنها برای ایجاد خاصیت آنتیاستاتیک استفاده میگردد. بهطورمعمول این سیستمها در پوششها زیاد پایدار نبوده و برای افزایش پایداری آنها از ذرات اکسید آنتیموان- قلع و بیشتر بهصورت نانوذره به پوشش نهایی اضافه میشوند. علاوه بر این مواد آنتیاستاتیک میتوانند به حلالهای غیر قطبی برای افزایش هدایت و فراهم کردن اسپری رنگ الکترواستاتیک اضافه گردند.
شکل 3. مواد افزودنی برای ایجاد خاصیت آنتیاستاتیک.
مولکولهای عامل آنتیاستاتیک اغلب دارای دو بخش آبدوست و آبگریز است که با قسمت آبگریز خود با سطح مواد و با قسمت آبدوست خود با مولکولهای آب موجود در هوا برهمکنش دارد. این موضوع در شکل 4 نشان داده شده است.
| فاز 3
ساعت و روزها بعد عامل آنتیاستاتیک سطح را میپوشاند |
| فاز 1
توزیع همگن عامل آنتیاستاتیک در فرآیند اکستروژن |
| فاز 2
عامل آنتیاستاتیک شروع به مهاجرت به سطح میکند بعد از اکستروژن |
| فاز 4
رطوبت از هوای اطراف جذب میشود و خواص آنتیاستاتیک دلخواه را میدهد |
شکل 4. فرآیند ایجاد سطوح آنتیاستاتیک جذب رطوبت.
جدول 2. مواد افزودنی نانو جهت ایجاد خاصیت رسانایی و آنتیاستاتیک
| نام نانوذره | توضیحات |
| نانولوله کربن و فولرین | انتقال بار الکتریکی و ممانعت از تجمع آن در سطح، عامل ایجاد رسانایی در پوشش |
| گرافن | انتقال بار الکتریکی و ممانعت از تجمع آن در سطح، عامل ایجاد رسانایی در پوشش |
| نانوذرات سیلیکا/پلیمر | در این ساختارها نانوذرات سیلیکا بهعنوان هسته و پلیمرهای مانند پلی آنیلین و دودسیل بنزن سولفونیک اسید (DBSA) بهعنوان پوسته، انتقال بار الکتریکی و ممانعت از تجمع بار |
| پلیمرهای رسانا | خواص الکتریسیته ساکن سریع، خواص آنتیاستاتیک طولانی، قیمت مناسب |
از نانولولههای کربنی و گرافن نیز بهعنوان عوامل ایجاد رسانایی در پوششها نیز استفاده میشود. پراکندگی گرافن با رسانایی بالا برای ایجاد مواد و پوششهای رسانا درحالتوسعه است. همچنین از فولرن برای ایجاد فیلمهای رسانا استفاده میگردد. نانوذرات رسانای گرافنی و نانولولهها با انتقال بار الکتریکی از تجمع آن جلوگیری مینمایند.
گرافن پتانسیل بالایی برای استفاده در انواع پوشش و رنگها را دارا است. گرافن دارای پایداری بالایی برای استفاده در پوششهای بادوام جهت ایجاد مقاومت در برابر ترک، آب و روغن دارد همچنین به خاطر هدایت بالای الکتریکی و گرمایی میتواند در انواع رنگهای رسانا مورد استفاده قرار گیرد. علاوه بر این میتواند خواصی مانند آنتیاکسیدانی، مقاوم به خش و ضد UVA را به رنگها بدهد. همچنین از کامپوزیتهای گرافنی برای ایجاد خواص آنتیاستاتیک در پوششها استفاده میشود.
از نانوذرات مختلف نیز برای ایجاد خاصیت آنتیاستاتیک در پوششها مانند نانوذرات سیلیکا/پلیمر استفاده میشود. در این ساختارها نانوذرات سیلیکا بهعنوان هسته و پلیمرهای مانند پلی آنیلین و دودسیل بنزن سولفونیک اسید (DBSA) بهعنوان پوسته مورد استفاده قرار میگیرند.
- شرکتها و رنگهای نانوی آنتیاستاتیک در دنیا
یکی از مواد مورد استفاده در رنگهای آنتیاستاتیک پلیمرهای رسانا و کامپوزیتهای آنها است. شرکت آگزونوبل[4] از پلیمرهای رسانا و کامپوزیتهای آنها برای رنگهای آنتیاستاتیک استفاده میکند. این شرکت مواد افزودنی خود را با نام تجاری Armostat در بازار به فروش میرساند. فعالیت ضد الکتریسیته ساکن سریع، خواص آنتیاستاتیک طولانی، قیمت مناسب، تولیدات جامد یا مایع و استفاده در محلولهای با غلظتهای بالا از ویژگیهای این افزودنی است.
شرکت RTP [5] باتجربه چندین ساله حدود 60 افزودنی هادی الکتریسیته را در این حوزه تولید نموده است. این افزودنیها شامل پودر کربن سیاه، فیبر کربنی، فیبر فلزی، فیبر کربنی پوشش داده شده با فلز و پودرهای فلزی برای کاربردهای مختلف است. این افزودنیهای هادی بر اساس خواص الکتریکی و نرخ افت الکتریسیته ساکن برای پوششهای آنتیاستاتیک تقسیمبندی میشوند.
ترکیبات آنتیاستاتیک 1010 تا 1012 اهم: نرخ افت الکتریسیته ساکن آهسته را از هزاران تا چند ثانیه فراهم میکنند. با ترکیبات PermaStat تمام پلیمری این خواص به مواد وابسته است و به رطوبت برای فعالسازی یا محدود به شکستگی مانند پوشش نیست.
ترکیبات غیرفعال کننده الکتریسیته ساکن 106 تا 1012 اهم: این مواد نرخ افت بارهای الکتریکی را سریعتر از مواد آنتیاستاتیک با زمان حدود میلیثانیه انجام میدهند. مقاومت اندازهگیری یکنواخت و معمولاً بزرگ است. موادی که برای حفاظت ESD[6] ایدئال (106 تا 109 اهم) پیشنهاد میشوند در محدوده پایانی دفع بار ساکن قرار میگیرند. ترکیبات استفاده شده برای این هدف ذرات کربنی است که از تولیدات این شرکت در دسته A است.
مواد رسانا 101 تا 106 اهم: نرخهای افت در اندازه نانوثانیه جهت تخلیه الکتریسیته ساکن قوی ایجاد شده کافی است. این سطح از هدایت با افزودن فیبرهای کربنی، کربن پودری سطح بالا یا سایر افزودنیهای هادی میتوان فراهم نمود که در دسته C محصولات این شرکت قرار دارند.
موسسه بریتانیایی مواد گرافنی کاربردی با شرکت آمریکایی شروین-ویلیامز درزمینهٔ تولید رنگهای حاوی گرافن همکاری دارند. شرکت چینی Sixth Element Materials بر روی R&D و نیز درزمینهٔ استفاده از گرافن در رنگ فعالیت دارد. همچنین شرکت اسپانیایی گرافنانو[7] رنگهای بر پایه گرافن با نام گرافنستون[8] را در سال 2014 راهی بازار کرده است. این رنگ بسیار قوی و مقاوم در برابر عوامل تخریبگر محیطی است.
شکل 5. رنگ آنتیاستاتیک بر پایه گرافن با نام تجاری گرافنانو.
شرکت محصولات هادی الکترو بریتیش[9] پوشش رسانای شفاف هیبریدی از CNT و صفحات گرافن را تولید کردند. این پوشش در بازار مواد غذایی، الکترونیک، پزشکی و پتروشیمی استفاده میشود.
شرکت تایوانی TCNT [10] از نانولولههای کربنی برای ایجاد خاصیت آنتیاستاتیک در رنگ استفاده کرده است. این رنگ به بر روی سطوح و تجهیزات اسپری میشود و با رسانایی خود از تجمع الکتریسیته ساکن جلوگیری مینماید. محصولات و تجهیزات پوشش داده شده با این رنگ آنتیاستاتیک دارای مقاومت 104 اهم است. این رنگ دارای حلال آب و بدون مواد سمی است. همچنین این رنگ مقاوم به خوردگی و دارای پایداری هدایت مناسب بوده و بهآسانی در سیستمهای رزینی پخش میگردد.
شرکت ولوکس[11] آلمان از نانولولههای کربنی در رنگهای آنتیاستاتیک خود استفاده میکند. شرکت ژاپنی هاکوسوی[12] از نانوذرات اکسید روی برای ایجاد خاصیت آنتی استیک در رنگهای خود استفاده میکند. این رنگ دارای پایداری بالا و سازگار محیطزیست است.
- محصولات آنتیاستاتیک نانویی تولید داخل
از شرکتهای نانویی تولیدکننده رنگ آنتیاستاتیک در ایران شرکت پیشگامان فناوری آسیا را میتوان نام برد. این شرکت با مسئولیت محدود در اواخر سال 1382 بهعنوان یک شرکت فنی و مهندسی تأسیس گردید. رنگ لوتوس تولیدکننده انواع رنگهای صنعتی برپایه فناوریهای نوین و با استفاده از تجهیزات و فناوری روز دنیا است. محصولات تولیدی شامل رنگهای ترافیکی، رنگهای صنعتی، رنگهای رسانا و آنتیاستاتیک، کفپوش و رنگ کف آنتیاستاتیک، رنگهای نمای ساختمان و علائم پیشساخته ترافیکی است.
شکل 6. رنگ لوتوس آنتیاستاتیک تولید شرکت پیشگامان فناوری آسیا.
این رنگ در گردیدهای مختلف تولید میشود که ویژگیهای آن در جدول زیر نشان داده شده است. گریدهای مختلف رنگ لوتوس دارای خواص متفاوتی است که بسته به محیط مورد استفاده میتوان از گرید موردنظر استفاده نمود.
شکل 7. خواص متفاوت رنگ آنتیاستاتیک نانویی لوتوس.
محصول دیگری در کشور با نام نانوکامپوزیت پلی آمید نانولولههای کربنب جهت بهبود هدایت الکتریکی توسط شرکت آلیاژهای رازین پلیمر تولید میگردد. بیشتر پلیمرها، عایقهای معمولی با مقاومت سطحی بالا هستند. این عایقها تمایل به دستیابی به بار الکترواستاتیک قوی دارند که از تماس اصطکاکی پلیمرها با دیگر مواد ناشی میشود. این ویژگی ولتاژهای استاتیکی خیلی بزرگ را نتیجه میدهد که ممکن است به جرقه تخلیه خطرناکی منجر شود. مقاومت سطحی بالا از کنترل بار ایجادشده جلوگیری کرده و اتلاف بارهای استاتیک را محدود میکند. مقاومت سطحی خیلی پایین به تخلیه الکترواستاتیک سریع یا قوس از قسمت پلاستیکی منجر خواهد شد. مشکل الکترواستاتیک را میتوان با الحاق عوامل آنتیاستاتیک یا پرکنندههای رسانا درون پلیمر که مقاومت سطحی را کاهش میدهند حل کرد. این پرکنندههای رسانا ترکیبشده با ماتریس پلیمری، یکراه نفوذ یا به عبارتی یک شبکه رسانا درون ماتریس پلیمری تشکیل میدهند. یکی از پرکنندههای رسانای معمول نانولولههای کربنی میباشند. برحسب خواص مکانیکی، الکتریکی و گرمایی منحصربهفرد، این ماده یک فیلر ایدئال برای کامپوزیتهای پلیمری رسانای الکتریکی محسوب میشود؛ بنابراین نانولولههای کربنی گزینههای عالی برای تولید مواد ضد الکتریسیته ساکن و دیگر اجزای مفید در الکترونیک به شمار میروند. پلی آمیدها طیف وسیعی از گروههای پلیمری را شامل میشوند. این ماده در دو حالت کریستالی و آمورف وجود دارد و در آن واحدهای تکرارشونده توسط مشخصه گروههای آمید (-CONH-) به هم وصل میشوند. امروزه، شمار زیادی از محققان بر روی پارچهها و الیاف رسانای الکتریکی که میتوانند بهعنوان مواد هوشمند برای تنظیم تخلیه الکترواستاتیک (ESD) و تعیین حفاظت از تداخل الکترومغناطیسی (EMI) و تداخل امواج رادیویی (RFI) بهکاربرده شوند تمرکز کردهاند.
این محصول بهطور خاص در تولید قطعات سیستم سوخترسانی خودرو برای بهبود خاصیت تخلیه الکترواستاتیک (ESD) به کار میرود.
- اقتصاد رنگهای آنتیاستاتیک
طبق پیشبینیها، چرخه مالی مواد آنتیاستاتیک تا سال 2021 به 631 میلیون دلار خواهد رسید که از سال 2016 تا 2021 رشد سالانه 5،3 درصد را شاهد خواهد بود. این رشد به سبب افزایش مصرف در صنایع مصرفی حوزههای صنعتی بستهبندی، الکترونیک و منسوجات خواهد بود. در این پیشبینیها قاره آسیا بیشترین سهم بازار را خواهد داشت و مصرفکنندگان عمده دیگر این حوزه قاره اروپا و آمریکای شمالی را میتوان نام برد. کشور چین نیز یکی از بزرگترین مصرفکنندگان این مواد است و سهم بالایی در منطقه آسیا را دارد. شرکتهای عمده در تولید این مواد 3M از ایالاتمتحده، BASF آلمان، آکزونوبل از هلند، DuPont ایالاتمتحده و دیگر شرکتها است.
همچنین پیشبینیها نشاندهنده رشد 13 درصدی در سال مواد آنتیاستاتیک در حوزه الکترونیک از سال 2012 تا 2019 است. بازار این مواد در کاربردهای الکترونیک در سال 2012 مقدار 1،4 میلیون دلار بوده است که تا سال 2019 به مقدار 3،4 میلیون دلار میرسد.
قیمت هر لیتر رنگهای آنتیاستاتیک معمول معمولاً زیر 10 دلار است. در این میان شرکت محصولات شرکت استاتیک یونایتد کنترل[13] هر گالن رنگ پوشش کف خود را با نام ElectraGuard به قیمت حدود 150 دلار به فروش میرساند. ولی با افزودن مواد نانویی آنتیاستاتیک قیمت این رنگها به علت افزایش خواص آنتیاستاتیک در مکانهای حساس بالاتری است. فناوری نانو باعث تولید رنگهای آنتیاستاتیکی شده است که پایداری بالایی دارند و خاصیت آنتیاستاتیک خود را با گذشت زمان از دست نمیدهند و میتوان گفت رنگهای دائمی است. به همین علت قیمت آنها بیشتر از رنگهای آنتیاستاتیک عادی است. رنگ آنتیاستاتیک نانویی در ایران بسته به مقدار رسانایی از لیتری 100 تا 300 هزار تومان به فروش میرسد.
- خلاصه مدیریتی
با رشد صنایع جدید و گسترش صنایعی مانند صنایع الکترونیک، نظامی، هوافضا و … استفاده از مواد و محصولات جدید جهت پیشبرد اهداف این صنایع گرایش به فناوری نانو را افزایش داده است. رنگها و خصوصاً رنگهای آنتیاستاتیک یکی از محصولاتی است که با کاربرد این فناوری پیشرفت چشمگیری داشته است. با توجه به قیمت بالای رنگهای آنتیاستاتیک نانویی بازار بکری را برای فعالیت شرکتهای نانویی در این حوزه فراهم شده است. با توجه به پیشرفتهای کشور در فناوری نانو و همچنین تولید مواد اولیه نانویی جهت رسانایی و ایجاد خاصیت آنتیاستاتیک در رنگها انتظار میرود که شرکتهای بزرگ تولیدکننده کشور به سمت استفاده از این مواد گرایش پیدا کرده و نهتنها نیازهای داخلی را تامین کنند، بلکه با توجه به بازار گسترده این رنگها و خصوصاً منطقه آسیا بتوان سهمی از این بازار را به خود اختصاص دهند.
مراجع
[1]. http://www.esdmd.com/article/thehistoryofantistaticcoating.html
[2]. https://www.akzonobel.com/polymer/our_products/polymer_additives/armo stat-antistatic-additives/
[3]. https://www.rtpcompany.com/products/conductive/typical-conductive-additives/
[4]. https://www.graphene-info.com/graphene-paints
[5]. http://www.tcnt.tw/products/novel.html
[6]. http://www.velox.com/home/
[7]. http://www.nanotechmag.com
[8]. http://www.marketsandmarkets.com/PressReleases/antistatic-agent.asp
[9]. http://transforming-technologies.com/esd-fyi/difference-between-conductive-dissipative-and-insulative/
———————————————–
[1] Dissipative
[2] Electro-static discharge
[3] stearyl phosphate
[4] akzonobel
[5] RTP Company
[6] Electro-static discharge
[7] Graphenano
[8] Graphenstone
[9] British Electro Conductive Products
[10] Taiwan Carbon Nano Tech
[11] Velox
[12] Hakusui
[13] United Static Control Products
—————————————————
بخش ترویج صنعتی فناوری های نانو و میکرو
====================================================================================
(توجه: جهت دسترسی به گزارش نهایی محصولات و شرکتهای دارای گواهی نانومقیاس ستاد توسعه فناوریهای نانو و میکرو به «کتب مرجع محصولات و تجهیزات نانو و صنعت» به نشانی (INDnano.ir/category/book) مراجعه کنید)
همچنین برای دسترسی به فایل PDF کلیه گزارشات، به بخش گزارش های صنعتی پایگاه اینترنتی رسانه تخصصی نانو و صنعت (www.INDnano.ir/category/report) مراجعه نمایید.
====================================================================================
