چسب دو جزئي بر پايه اپوكسي، چسبي است كه زمان پخت و سفت شدن بسيار كوتاهي (كمتر از 2 دقيقه) دارد و علت كاهش زمان پخت اين چسب استفاده از كاتاليزور بر پايه معدني است كه به روشي ساده و قيمت بسيار ارزان تهيه شده و زمان ماندگاري قبل از مصرف اين چسب بسيار بالا است به صورتي كه پس از 6 ماه بدون هيچ گونه تغييري قابليت استفاده دارد. حتي مي توان با تغيير در ميزان كاتاليست مصرفي سرعت پخت را تنظيم كرد كه بسته به نوع كاربري، زمان پخت و سفت شدن چسب متفاوت است. رزين اپوكسي يكي از رزين هاي پرمصرف در صنايع مختلف هستند. رزين اپوكسي براي تبديل به يك پلاستيك گرما سخت، نيازمند به يك عامل سفت كننده (هاردنر)، مي باشد. هاردنرها مي تواند تركيبات مختلفي از جمله آمين ها، آميدها، انيدريدها و يا مركاپتان ها باشند. رزين هاي اپوكسي به علت داشتن خواصي مانند، خواص مكانيكي خوب، عايق الكتريكي خوب، مقاومت حرارتي عالي، چسبندگي بسيار عالي به بسياري از مواد مانند فلزات، چوب، بتن، شيشه، سراميك و بسياري از پلاستيك ها، مقاومت شيميايي خوب به ويژه در محيط هاي قليايي، جمع شدگي كم پس ازواكنش هاي پخت، (كه اين خاصيت امكان ساخت قطعاتي با ابعاد دقيق فراهم مي آورد) اين ويژگي ها سبب شده است تا اين رزين در صنايع مختلف از جمله صنايع ساختماني، دريايي، چسب و پوشش ها كاربرد فراواني پيدا كند. واكنش تبديل رزين اپوكسي به پلاستيك گرماسخت، در دماي اتاق با سفت كننده هاي مختلف، نياز به زمان بالايي دارد (در حدود 8 ساعت). به همين دليل نمي توان از اين تركيبات به عنوان چسب استفاده كرد زيرا زمان پخت بسيار بالا است. در اين اختراع روشي نوين و بسيار مناسبي جهت پخت رزين اپوكسي ارئه شده، كه اين روش از نظر اقتصادي و فني كاملا به صرفه و مطلوب است كه مي توان از اين تركيبات به علت سرعت پخت بسيار بالا (نمودار 1) و چسبندگي كم نظير(نمودار 2) از آن به عنوان چسب فوري استفاده كرد. در اين روش پيشنهادي براي سنتز كاتاليست از واكنش نمك هاي گروه سولفات، كربنات، كلريد، نيترات، بيكربنات، سولفيد، استات، هاليدها يا سولفيت با كلريد اسيد ،استيك اسيد ،نيتريك اسيد ، هيپوكلرو اسيد و يا بروميك اسيد مخلوط كرده و اجازه مي دهيم واكنش كامل شود. سپس اجزاء ديگر را كه در بخش تجربي توضيح داده خواهد شد را مطابق شرايط گفته شده اضافه مي نماييم.

پلي يورتان ها مجموعه نسبتا جديدي از پليمرها مي باشند كه به دليل خواص مطلوب و منحصربفرد خود در تهيه انواع الاستومرها، چسبها، رنگ ها، روكش ها، اسفنج هاي مختلف اعم از نرم، نيمه سخت و سخت، اعضا مصنوعي بدن و دهها مصرف خاص ديگر بكار مي روند. پلي يورتان، داراي گروه عاملي يورتان بوده واز واكنش بين دي ايزوسيانات با يك پلي ال به دست مي آيد. در گذشته پلي يورتان ها معمولا با پلي ال هاي پايه نفتي توليد مي شدند. اما در سال هاي اخير با افزايش قيمت پلي ال هاي پايه نفتي به دليل افزايش بهاي نفت خام، بر استفاده ازمنابع تجديد پذير مانند روغن هاي طبيعي در سنتز پلي ال ها به منظور كاهش وابستگي به منابع نفتي، تاكيد مي شود. از طرفي مصرف فرآورده هاي نفتي با رهاسازي CO2 موجب نگراني هاي زيست محيطي مي شود، بخشي از اين مشكلات مي تواند با توليد پلي ال ها از منابع تجديد پذير رفع گردد. در اين اختراع روشي نوين و كاملا مناسب به لحاظ ملاحظات فني، اقتصادي و زيست محيطي جهت سنتز پلي ال هاي پايه گياهي(روغن سويا) ارائه شده است. در روش پيشنهادي، پلي ال گياهي از واكنش اپوكسايد روغن سويا با يك تركيب حلقه گشا در حضور كاتالسيت اسيدي سنتز مي گردد. تركيب حلقه گشا شامل مواد داراي هيدروژن فعال نظيرانواع الكل ها (تك عاملي، چند عاملي، خطي يا شاخه اي) يا اسيدها(معدني، آلي) و... مي باشد.

آمار و ارقام ارائه شده در منابع و مراجع مختلف، نشان دهنده كاهش چشمگير ميزان توليد و مصرف سامانه هاي پوششي كه به نحوي در تهيه آنها از حلال هاي آلي استفاده مي شود، بوده و از طرف ديگر روند مصرف سامانه هايي كه در آنها حلال استفاده نمي شود و يا ميزان مصرف حلال آلي در آنها كم است پيوسته رو به افزايش است.مهمترين مزاياي پوششهاي پايه آبي در مقايسه با پوششهاي پايه حلالي، كاهش آلودگي زيست محيطي از طريق حذف يا كاهش مواد آلي فرار، از بين رفتن خطر آتش سوزي، كاهش مشكلات مربوط به بو و سميت ناشي از مصرف حلالهاي آلي و در نتيجه بهبود امنيت و آسايش كارگر و كاهش هزينه هاي بيمه، كاهش دور ريز پس ماند هاي سمي، پايين بودن قيمت آب در مقايسه با حلالهاي ديگر و تميز كردن آسان تجهيزات مورد استفاده با آب ميباشد. در اين اختراع روشي نوين و كاملا مناسب به لحاظ ملاحظات زيستي، فني و اقتصادي براي تهيه پوشش اپوكسي پايه آبي ارائه شده است و همچنين با استفاده از جاذبهاي پرتو فرابنفش در تركيب پوشش، مقاومت آن در برابر نور فرابنفش افزايش يافته است.

گسترش روز افزون صنايع مرتبط با پوشش هاي پليمري و استفاده فراوان از حلال هاي آلي سبب بروز مشكلات متعددي از قبيل افزايش مواد آلي فرار ، سميت و بوي ناشي از حلال ها گرديده است. با توجه به اينكه حلال ها جزء سرمايه هاي ملي محسوب مي شوند و تهيه آن ها مشكلات خاصي براي صنايع دارند و بار مالي فراواني بر توليد كننده و مصرف¬كننده خواهد داشت. از طرفي، خشك شدن رنگ هاي پايه حلالي با تاخير انجام مي شوند و وجود اين دسته از حلال ها، مشكلات عديده اي بر سلامت مجريان رنگ و ساكنين داشته و بيماري هايي فراواني نظير مشكلات تنفسي، گوارشي، كليوي و سردردهاي شديد، ايجاد مي نمايند. از اوايل دهه هفتاد، قوانين متعددي جهت جلوگيري از استفاده و انتشار حلال هاي آلوده كننده محيط زيست وضع شده است. در ميان راهكارهاي مساعد و سازنده جهت كاهش خطرات ناشي از انتشار حلال هاي آلي، استفاده از پوشش هاي پايه آبي، يك روش موثر بشمار مي آيد. غيرسمي بودن، غير قابل اشتعال و ارزان بودن، بزرگترين مزيت استفاده از آب بعنوان جايگزين حلال هاي آلي مي باشد. در پوشش-هاي پايه آبي، بخشي از آب موجود در تركيبات، جزء تركيب فرمولاسيون رنگ بوده و بخشي ديگر نيز تبخير مي گردد. خشك شدن سريع اين رنگ كمك مي كند تا بلافاصله محل رنگ آميزي شده قابل بهره برداري گردد. اين دسته از پوشش هاي دوستدار محيط بوده و فاقد بوي نامطبوع است و براي محيط هاي مسكوني، بيمارستان ها، ساختمان هاي اداري و كليه مكان هايي كه در معرض رفت و آمد هستند، مناسب مي باشند. پوشش هاي پلي يورتان پايه آبي از مهم ترين پوشش هاي پايه آبي مي باشند كه قابليت استفاده در فضاهاي بيرون را نيز دارند. موضوع بهداشت از مهم ترين مسائلي است كه در بيمارستان و ساير مراكز خدمات پزشكي بيشتر حائز اهميت مي باشد. بطوركلي بعلت قابليت تجمع گرد و غبار، آلودگي و رشد ميكرو ارگانيسم ها، در ميان درزهاي كاشي، سراميك، موزائيك و سنگ در كف و ديوارهاي بيمارستاني، توصيه مي گردد كه كف بيمارستان ها با كفپوش هاي رزيني يكپارچه و بدون درز پوشش داده شوند. اين دسته از رزين ها بدليل مقاومت به سايش بسيار بالا، مانع از پخش شدن گرد و غبار از سطح شده و همچنين مقاومت شيميايي بسيار بالاي آن ها، امكان استفاده از مواد ضد عفوني كننده را نيز فراهم مي آورند. پوشش هاي آنتي باكتريال در كارخانه هاي توليد مواد غذايي و آشاميدني، تجهيزات پزشكي، ساختمان هاي تجاري و فضاهاي اداري، كف پاركينگ، اتاق هاي كنفرانس، سالن هاي غذاخوري مدرسه، رستوران، اتاق عمل، مراكزمراقبت از حيوانات آزمايشگاهي وآزمايشگاه هاي داروسازي كاربرد دارند. در واقع در تمامي مكان هايي كه بهداشت اهميت ويژه اي دارد استفاده از اين محصولات، راهكاري مناسب و ضروري مي باشد. اين محصولات داراي خواصي هستند كه كپك ها، قارچ ها، مخمرها، جلبك ها و باكتري ها را از بين مي برند. پوشش¬هاي آنتي باكتريال داراي ويژگي پاك كنندگي و محافظت كنندگي بالايي در برابر آلاينده¬هاي هستند كه موجب مي¬شود بهترين جايگزين براي مواد آنتي باكتري شيميايي باشند. آنتي¬باكتريال بودن اين پوشش سطحي نبوده و در صورتي كه اين پوشش منجر به سوختگي، شكستگي و ... شود، ويژگي آنتي باكتريال خود را از دست نداده و باز هم اين خصوصيت فعال مي¬باشد. سيستم كفپوش بيمارستاني به دو دسته عمده تقسيم مي¬شوند: 1- كفپوش بيمارستاني مخصوص اتاق عمل و ريكاوري و 2- كفپوش بيمارستاني مربوط ساير بخش. در كفپوش¬هاي نوع اول بايد ويژگي آنتي¬استاتيك و آنتي¬باكتريال بطور هم‌زمان رعايت شوند، درحالي¬كه در كفپوش¬هاي نوع دوم فقط داشتن ويژگي آنتي باكتريال كافي مي-باشند. كف¬پوش¬هاي اتاق عمل و ريكاوري بيمارستاني بايد به نحوي طراحي، فرمولاسيون و اجرا گردند كه موجب هدايت جريان الكترسيته ساكن، از سطح كفپوش، به لايه¬هاي زيرين و نهايتا نوارهاي مسي متصل به چاه ارت، شوند. روش¬هاي متعددي جهت تهيه كامپوزيت¬هاي آنتي¬باكتريال و آنتي¬استاتيك وجود دارند كه هر كدام داراي مزايا و معايبي مي¬باشند. در اين ميان استفاده از نانوذرات يك روش متداول در تهيه نانوكامپوزيت¬هاي آنتي باكتريال و آنتي استاتيك مي¬باشند، كه بدليل سهولت در روش تهيه، مقرون بصرفه بودن و ... بيشتر مورد توجه قرار مي¬گيرند. با اين وجود تعيين مقدار بهينه، نوع و تنوع نانوذراتي كه استفاده مي¬شوند، بسيار حائز اهميت مي¬باشند چراكه مقدار بيش از حد نانوذرات موجب تضعيف خواص مكانيكي پوشش اعمال شده مي¬شوند. بديهي است كه هر كدام از نانوذرات براي نمايش بهترين عملكرد بايد به اندازه كافي در پوشش اعمال گردد. نياز مبرم به حفاظت و تزئين سطوح مختلف، تلاش هاي وسيعي را جهت فرموله كردن محصولات پوششي متنوع مي طلبد. در طي ساليان اخير، متخصصين نوآوري هايي را در صنعت پليمر عرضه نموده اند تا پاسخگوي اين نيازها باشند. با توجه با اينكه امروزه خطر عفونت هاي ناشي از باكتري ها، ويروس ها و... سلامتي انسان‌ها را بيش از پيش تهديد ‌مي‌كند، پوشش هايي آنتي باكتريال بيشتر مورد توجه قرار گرفته-اند. بعلاوه خاصيت آنتي استاتيك موجب مي گردد كه پوشش هاي آنتي استاتيك مقاومت بالايي در برابر جذب ذرات معلق در هوا (آلودگي، گرد وخاك و ...) داشته و از تجمع بار ساكن جلوگيري نمايد. ولي تهيه پوشش هاي پليمري پايه حلال تنها با يك كاربرد ويژه و منحصربفرد، موجب افزايش محصولات پليمري موجود در بازار شده و موجب مي گردد كه مشتريان در انتخاب خواص و محصول ارجحتر دچار سردرگمي شده و نتوانند گزينه صحيحي را اتخاذ نمايند. همچنين بكارگيري پوشش هاي پايه حلالي با يك بازار هدف متمركز، مشكلات فراواني از قبيل افزايش مواد آلي فرار ، احتمال بالا رفتن آتش سوزي ، مسموميت بالاي ناشي از اشتنشاق مواد سمي را ايجاد كرده و مصرف پوشش هاي پايه حلالي را با موانعي مواجه كرده و جايگاه اقتصادي اين پوشش ها را تضعيف مي نمايند. لذا در اين پروژه، سعي شده تمامي اين موانع (مشكلات زيست محيطي، توليد پوشش هايي با يك ويژگي واحد و ...) تا حد امكان، از طريق طراحي آزمايش هاي دقيق و دستيابي به پوشش بهينه، برطرف شوند. بنابراين توليد نانو پوشش هاي كامپوزيتي زيست سازگار با استراتژي چندمنظوره حاضر مي تواند نقص هاي پوشش هاي آنتي باكتريال و آنتي استاتيك قبلي در زمينه هاي كاربردي ذكر شده را تا حد زيادي برطرف نمايد. همچنين ويژگي مهم اين پوشش چند منظوره، بهره گيري از رزين هاي پلي يورتان پايه آبي است كه خواص عمومي قابل رقابت با ساير پوشش هاي پليمري را دارند. از جمله خواص اين پوشش ها مي توان به خواص مكانيكي مطلوب، انعطاف پذيري بالا و چقرمگي مناسب اشاره نمود. اهداف مورد نظر دنبال شده در اين اختراع: الف) دستيابي به پوشش هاي زيست سازگار جديد با خاصيت آنتي باكتريال و آنتي استاتيك همزمان كه جهت مقاصد بهداشتي، بيمارستاني و صنايع بسته بندي بسيار ضروري و مناسب مي باشند. ب) تهيه نانوذرات گرافن اكسيد تك لايه (SLGO) با يك روش آسان و مقرون بصرفه كه درحال حاضر در بازارهاي داخلي و خارجي با قيمت هاي خيلي بالايي (275 دلار برگرم) بفروش مي رسند. ج) ارائه روش ساده و كارامد جهت اصلاح نانوذرات هيبريدي گرافن اكسيد تك لايه با نمك هاي مس، بمنظور تامين چند خاصيت همزمان در نانوذرات توليد شده د) امكان تهيه آسان پوشش هاي با خواص همزمان آنتي باكتريال و آنتي استاتيك در مقياس صنعتي و انبوه. ه) ارائه روش جديد و تركيبي جهت تهيه ديسپرسيون پلي يورتان با كم خطرترين مواد دردسترس

رزين هاي اپوكسي ويژه پوشش به وسيله تعدادي از سخت كننده ها مثل هاردنرهاي آميني، پلي آميدوآميني و پلي آميدي پخت مي شوند. در اختراع حاضر سنتز و توصيف دو نوع پلي آميدوآمين بر پايه پليمر روغن كرچك با تري اتيلن تترآمين (TETA) و يا بنزيله شده آن فاش شده است. مقايسه رفتار پخت، خواص مكانيكي و مقاومت شيميايي و خراش پوشش هاي حاصل از پلي آميدوآمينهاي سنتزي با پوشش هاي حاصل از هاردنر پايه TETA و پلي آميدوآمين تجاري مخصوص پوشش (ParsX-80) و هاردنر ويژه كفپوش (F205) انجام شد. هاردنرهاي توليدي به ويژه نوع بنزيله شده آن قادر به ايجاد تعادل عالي بين انعطاف پذيري، چقرمگي و مقاومت شيميايي و خوردگي در توليد پوششي مقرون به صرفه شدند. رفتار ويژه و قابل رقابت پلي آميدوآمين هاي تهيه شده در مقايسه با هاردنرهاي تجاري باعث كاربرد تخصصي آنها در صنايع پوشش، كفپوش و رنگ مي شود.

رزين هاي اپوكسي ويژه پوشش به وسيله تعدادي از سخت كننده ها مثل هاردنرهاي آميني، پلي آميدوآميني و پلي آميدي پخت مي شوند. رقيق كننده هاي هاردنري مرسوم از قبيل حلالهاي آروماتيك و اتيلن آمينهاي سبك (دي اتيلن تري آمين و ...) جهت كاهش ويسكوزيته هاردنرهاي پلي آميدوآميني، پلي آميدي و آميني ويسكوز به كار برده مي شوند. اين فرايند همراه با كاهش خواص مكانيكي، افت رفتار پخت و تشديد نواقص سطحي در پوشش مي باشد. تهيه نوعي رقيق كننده هاردنري با ساختار شبه فرماميدي EFA، ويسكوزيته بسيار پايين حدود cP 90 و با مواد اوليه ارزان و در دسترس، دي متيل فرماميد، منواتانول آمين و تري اتانول آمين انجام شد. رقيق كننده EFA علاوه بر كاهش ويسكوزيته حدود 60% براي هاردنر تجاري پلي آميدوآمين (ParsX-80) باعث بهبود رفتار پخت و خواص مكانيكي نمونه هاي پخت يافته رزين-هاردنر شد. اين رفتار به دليل حضور اتانول فرماميد با ساختار شبه آميدي زنجير كوتاه و تري اتانول آمين (آمين نوع سوم در نقش شتابدهنده واكنش پخت) در تركيب EFA بوده كه سبب كاهش ويسكوزيته هاردنر پلي آميدوآمين يا پلي آميد، افزايش امتزاج پذيري و واكنش پذيري هاردنر با رزين اپوكسي و همچنين بهبود خواص مكانيكي و نواقص سطحي شد.

تهيه پوشش كامپوزيت پليمري ضدخوردگي بر پايه پلي‌يورتان با استفاده از افزدوني زئوليت/گرافن‌اكسيد استفاده از پوشش‌هاي پليمري براي حفاظت از تجهيزات فلزي در برابر آسيب‌هاي مختلف از جمله خوردگي، در صنعت امري رايج است. در اين اختراع سعي شده است كامپوزيت پليمري تهيه شود كه در برابر عوامل خورنده مقاوم بوده و در كاربرد پوشش توانايي حفاظت از سطوح فلزي را داشته باشد. براي اينكار ابتدا از تركيب زئوليت و گرافن اكسيد، افزودني ضدخوردگي تهيه گرديد و سپس با استفاده از افزودني تهيه شده و پلي‌يورتان، كامپوزيت پليمري ضدخوردگي تشكيل شد.