مروری بر نانوکامپوزیت‌های پلی‌یورتانی بر پایه هیدروکسیدهای دوگانه لایه‌ای: تهیه و کاربرد

امروزه توسعه نانوکامپوزیت‌های پلیمری به‌منظور بهبود استحکام مکانیکی، پایداری گرمایی، کاهش هزینه ساخت و فراهم‌سازی امکان استفاده برای کاربردهای ویژه مورد توجه زیادی قرار گرفته است. پلی‌یورتان‌ها به‌عنوان گروه مهمی از پلیمرها، دامنه گسترده و کنترل‌پذیری از خواص فیزیکی و مکانیکی را به‌دلیل امکان استفاده از مواد اولیه گوناگون مانند پلی‌ال‌ها و ایزوسیانات‌ها نشان می‌دهند. تنوع و کنترل‌پذیری خواص انواع مختلف پلی‌یورتان‌ها مانند الاستومرها، الیاف، اسنفج‌ها، هیدروژل‌ها و پوشش‌ها، این دسته از پلیمرها را به گزینه مناسبی برای کاربرد در زمینه‌های گوناگون نظیر حمل‌و‌نقل، پوشاک، مبلمان و زیست‌پزشکی تبدیل کرده است. مطالعات فراوانی در راستای تهیه نانوکامپوزیت‌های پلی‌یورتانی با استفاده از نانوساختارهای متنوعی مانند نانوذرات گرافن، نانولوله‌های کربن، اکسیدهای فلزی و سایر مواد انجام شده است. نانوساختارهای هیدروکسیدهای دوگانه لایه‌ای (LDH)، دسته‌ای از ترکیبات لایه‌ای معدنی و دوست‌دار محیط‌زیست با قابلیت تبادل آنیون هستند. لایه‌های این نانوساختارها بار مثبت دارند و فضای میان لایه‌ها نیز آنیون‌ها و آب وجود دارد. به‌دلیل ساختار لایه‌ای و ظرفیت تبادل آنیون زیاد، LDH‌ها در زمینه‌های بی‌شماری از قبیل کاتالیزگرها، رهایش دارو، جذب و جداسازی گازها و آلاینده‌های زیست‌محیطی و نیز استفاده به‌عنوان جاذب فرابنفش، بازدارنده خوردگی و بازدارنده شعله در پلیمرها استفاده می‌شوند. طی سال‌های اخیر از نانوساختارهای LDH در تهیه نانوکامپوزیت‌های پلی‌یورتانی به‌منظور بهبود خواص گوناگون نظیر خواص مکانیکی، گرمایی و مقاومت شعله در پلیمرها استفاده شده است. در مقاله حاضر، افزون بر معرفی نانوساختارهای LDH، پلی‌یورتان‌ها و کاربرد آن‌ها، مطالعات در زمینه نانوکامپوزیت‌های پلی‌یورتانی برپایه LDH نیز تشریح می‌شود.