ساخت نانو پوشش شفاف مقاوم به خراش آب‌گریز برای بهبود عملکرد تجهیزات پلیسی از جنس پلی کربنات

زمینه و هدف: استفاده از تجهیزات سبک و مقاوم در ماموریت‏های مختلف برای فرماندهی انتظامی همواره قابل اهمیت بوده‏است. از جمله این تجهیزات رایج می‏توان به تجهیزات پلی‏کربناتی اشاره کرد. مقاومت کم نسبت به خراش برای تجهیزات پلی‏کربناتی کاربرد این تجهیزات را با محدودیت روبه‏رو کرده‏است. امروزه محقیقن و مهندسین برای مقابله با این محدودیت روش پوشش‏دهی تجهیزات پلی‏کربناتی با پوشش‏های نانوکامپوزیتی را مطرح کرده‏اند.روش: در این پژوهش برای طراحی پوشش نانوکامپوزیتی از رزین دو جزیی پلی‏یورتان به همراه اکسید گرافن احیاشده استفاده شد. پوشش‏های نانوکامپوزیتی پلی‏یورتان فاقد نانو ذره و پلی‏یورتان حاوی 0.5 و 1 درصد وزنی گرافن اکسید احیاشده به روش اسپری روی ورق پلی‏کربنات اعمال شد. خواص پوشش‏های اعمال‏شده با استفاده از آزمون‏های سختی مدادی و چسبندگی کراس-کات و اندازه‏گیری زاویه تماس قطره آب روی سطح، سنجیده شد و با پوشش نانوسرامیک تجاری مقایسه شد.یافته‏ها: مقاومت به خراش پوشش‏های نانوکامپوزیتی پلی‏یورتان حاوی 0.5 و 1 درصد وزنی گرافن اکسید احیاشده و پوشش نانوسرامیک تجاری به ترتیب h3، h4 و h3 و چسبندگی همه پوشش‏ها به میزان b5 اندازه‏گیری شد. پوشش نانوسرامیک تجاری زاویه تماس 4±102 درجه و پوشش پلی‏یورتان حاوی 0.5 درصد وزنی گرافن اکسید احیاشده زاویه تماس 4±96 درجه را از خود نشان دادند.نتیجه‏گیری: با توجه به خواص سطحی مطلوب پوشش نانوکامپوزیتی پلی‏یورتان حاوی 0.5 درصد وزنی گرافن اکسید احیاشده و دانش فنی در دسترس، سهولت اجرا و مقرون به صرفه بودن هزینه‏ها، این پوشش به عنوان یک گزینه مناسب برای بهبود عملکرد تجهیزات پلیسی از جنس پلی‏کربنات معرفی شد.

production of scratch-resistant transparent hydrophobic nano-coating to improve the performance of polycarbonate police equipment

background and purpose: the use of lightweight and durable equipment in various missions has always been important to the police commandment. among these common equipments polycarbonate equipment can be mentioned. the low scratch-resistance of polycarbonate has limited the applications of this equipment. nowadays, researchers and engineers have proposed the method of coating polycarbonate equipment with nanocomposite coatings to confront with this limitation.method: in this research, two-component polyurethane resin was used in conjunction with restored graphene oxide to design nanocomposite coating. polyurethane nanocomposite coatings lack nano particles and containing 0.5 and 1% wt. of restored graphene oxide were applied on the polycarbonate sheet by the spray method. the surface properties of the applied coatings were measured by pencil-hardness, cross-cut adhesion tests and measuring the contact angle of water droplet on the surface, and were compared with the properties of the commercial nano-ceramic coating.findings: the scratch-resistance of polyurethane nanocomposite coatings containing 0.5% and 1% wt. of restored graphene oxide and commercial nano-ceramic coating was measured as 3h, 4h and 3h, respectively, and the adhesion of all coatings was measured as 5b. the commercial nano-ceramic coating showed the contact angle of 102±4 degrees and the polyurethane coating containing 0.5% wt. of restored graphene showed the contact angle of 96±4 degrees.conclusion: taking into account of the favorable surface properties of the polyurethane nanocomposite coating containing 0.5% wt. of restored graphene oxide, and the available technical knowledge, ease of implementation, and cost-effectiveness of expenses, this coating was introduced as a suitable option to improve the performance of polycarbonate police equipment.