تولید پلاستیک‌های تقویت‌شده با گرافن
از ترکیب گرافن با پلاستیک، ماتریکس پلاستیکی جدیدی تولید شده که بسیار قوی‌تر است و ویژگی‌های بازدارنده در برابر مایعات و گازها، محافظت در برابر هوا، اکسیداسیون و اشعه ماوراء بنفش را افزایش می‌دهد و هدایت الکتریکی و حرارتی را بهبود می‌بخشد. گرافن خواص ضد‌میکروبی خوبی دارد و قابل بازیافت است.
گردایو گرافن، یک شرکت فناوری نانو، نسل بعدی فرمول‌های مستربچ رزین تقویت‌شده با گرافن را برای پلاستیک‌ها از‌جمله PP و PE ایجاد کرده است که طبق گزارش‌ها، عملکرد را افزایش می‌دهد و در عین حال مصرف مواد‌خام را تا 30درصد کاهش می‌دهد.
به گفته گردایو گرافن ورقه‌ای از کربن متراکم به ضخامت یک تا 10 اتم که می‌تواند برای مصارف مختلف از‌جمله مواد صنعتی اصلاح شود، یکی از قوی‌ترین مواد روی زمین در نظر گرفته می‌شود. اولین‌بار در سال 2004 کشف شد، و مخترعان آن بعداً جایزه نوبل را در شیمی دریافت کردند، خواص شیمیایی، فیزیکی، الکتریکی، حرارتی و مکانیکی گرافن، ظاهراً تقاضای بالایی دارد.
گرافن یک ماده خارق‌العاده و خالص است که به علت ساختار ساده و منظمش (برخاسته از چیدمان مرتب تنگاتنگ اتم‌های کربن در آن) دارای ویژگی‌های منحصر به‌فرد و قابل‌توجهی است، ویژگی‌هایی که هر یک می‌توانند انقلابی بزرگ در حوزه‌های مختلف علم و صنعت ایجاد کنند. عنوان‌هایی نظیر سبک‌ترین، قوی‌ترین، نازکترین، بهترین هادی حرارتی و الکتریکی، برای این ماده در نظرگرفته شده است. این ترکیب نازکترین ماده شناخته شده برای انسان با ضخامت یک اتم و همچنین فوق‌العاده مستحکم است، حدود ۲۰۰ برابر قوی‌تر از فولاد.
علاوه بر این، گرافن رسانای بسیار خوبی برای گرما و الکتریسیته است و توانایی جذب نور جالبی دارد. گرافن ماده‌ای است که با پتانسیل نامحدود برای ادغام در هر صنعتی می‌تواند جهان را تغییر دهد.
این ماده سخت‌تر از الماس و در عین حال انعطاف‌پذیرتر از لاستیک است. این ترکیب سخت‌تر از فولاد و در عین حال سبک‌تر از آلومینیوم است. در واقع گرافن قوی‌ترین ماده شناخته شده است.
گردایو توضیح می‌دهد که گرافن را می‌توان با پلاستیک مخلوط کرد تا ماتریکس پلاستیکی را تقویت کند و مواد پلاستیکی ترکیب شده را بسیار قوی‌تر کند. این شرکت اضافه می‌کند که گرافن می‌تواند ویژگی‌های بازدارنده در برابر مایعات و گازها را افزایش دهد، محافظت در برابر هوا، اکسیداسیون و اشعه ماوراء بنفش را افزایش دهد و هدایت الکتریکی و حرارتی را بهبود بخشد. تحقیقات اخیر همچنین نشان می‌دهد که گرافن خواص ضد‌میکروبی خوبی دارد و قابل بازیافت است.
گردایو قصد دارد افزودنی‌های گرافن را برای رزین‌های بکر و همچنین پلاستیک‌ها و پلیمرهای بازیافتی پس از صنعت و پس از مصرف تولید کند. این شامل PP، PE، پلی‌استایرن (PS)، پلی‌کربنات (PC) و PVC و غیره است.
این شرکت ادعا می‌کند که پلاستیک‌های تقویت شده با گرافن پتانسیل کاهش مصرف مواد خام را تا 30درصد دارند. گردایو می‌گوید که با تولید سالانه 8 میلیون تن PP و 23 میلیون تن پلی‌اتیلن در ایالات متحده، کاهش 30درصدی PP خام و پلی‌اتیلن مورد نیاز برای تولید محصولات پلاستیکی نهایی، می‌تواند تا 9.3 میلیون تن در تولید و دور ریخته شدن تولید، صرفه‌جویی کرد.
این شرکت نسل بعدی پلاستیک‌های تقویت شده با گرافن را در یک مرکز مواد پیشرفته با بودجه دولت برزیل در سائوپائولو توسعه داد. مستربچ‌ها با مشارکت واحد مواد پیشرفته EMBRAPII SENAI/SP برزیل ایجاد شده‌اند و ظاهراً در یک‌سری از کاربردهای صنعتی در کارخانه‌های گردایو به‌صورت آزمایشی اجرا خواهند شد.
گوستاوو اسپینا گاودنسیو د آلمیدا، هماهنگ‌کننده فناوری در انستیتوی سنای نوآوری در مواد پیشرفته و نانوکامپوزیت‌ها، اظهار می‌دارد: گردایو گرافن و سنای در این پروژه مشارکت دارند تا از گرافن در صنعت برزیل استفاده کنند و سطح رقابت آن را در مواجهه با فرصت‌ها افزایش دهند.
شراکت امضا شده در پایان سال 2021 فرصتی عالی برای توسعه مواد جدید، به‌ویژه مستربچ‌ها برای استفاده در پلیمرهایی با کاربردهای صنعتی بزرگ، فراهم کرد که ارتباط گرافن را با بازار برجسته می‌کند.
در سال 2020، شرکت مستقر در بریتانیا، تورافن، از ماده جدیدی پرده‌برداری کرد که پلیمرهای زیستی را ترکیب می‌کند که ظاهراً بدون مداخله با گرافن، کمپوست و تجزیه زیستی می‌شود. این شرکت ادعا می‌کند که ماده تورافن به دلیل افزودن گرافن، قوی‌تر، نازک‌تر و نفوذپذیرتر از مواد جایگزین است.
