Ученые разработали композиционное водоотталкивающее покрытие

Специалисты ВолгГТУ в составе международного исследовательского коллектива разработали новое покрытие для защиты от воды, которое наносится в одну стадию.

Этот новый состав отличается от существующих аналогов не только меньшей себестоимостью, но и экологичностью производства, а также возможностью аэрозольного напыления. По данным, опубликованным в журнале Polymers, результаты исследования обещают новый прорыв в области водоотталкивающих покрытий.

Водоотталкивающие (гидрофобные) покрытия широко применяются как в промышленности, так и в быту. Они служат для защиты от коррозии, обледенения, разделения смесей воды и масел, а также для предотвращения развития микроорганизмов.

Это открытие представляет собой значимый шаг в развитии современных технологий защиты материалов от воздействия влаги. Новое покрытие, разработанное учеными, может стать эффективным инструментом для повышения долговечности и надежности различных поверхностей, подверженных воздействию воды.

Супергидрофобные покрытия, разработанные специалистами Волгоградского государственного технического университета (ВолгГТУ), представляют собой инновационные материалы, которые благодаря своему химическому составу и многоуровневой шероховатости обладают уникальными свойствами. Они не только не позволяют каплям воды растекаться и задерживаться на поверхности, но и имеют широкий потенциал применения в различных областях.

Однако, несмотря на все преимущества супергидрофобных покрытий, их распространенное использование затрудняется из-за высокой стоимости, ограниченного срока службы, сложных технологий производства и нанесения на поверхность. Исследователи также отмечают, что для массового внедрения таких материалов необходимо решить ряд технических и экономических проблем.

По мнению специалистов, дальнейшее совершенствование супергидрофобных покрытий и разработка более доступных и эффективных технологий их производства могут привести к широкому применению этих инновационных материалов в различных отраслях промышленности и повседневной жизни.

Эксперты из ВолгГТУ в сотрудничестве с учеными из Института физической химии и электрохимии имени А.Н. Фрумкина РАН и Российско-Вьетнамского Тропического научно-исследовательского и технологического центра разработали инновационное супергидрофобное полимерное покрытие на водной основе. Это покрытие наносится на поверхность с использованием аэрозольного способа в один этап, что делает процесс более эффективным и удобным.

Основой для разработки покрытия стали сополимеры на основе полиметакрилатов, обладающие прочным сцеплением с поверхностью и отличающиеся экологической безопасностью в контексте "зеленой химии". Важно отметить, что результаты исследований свидетельствуют о потенциале использования синтезированных метакриловых сополимеров для создания составов, позволяющих одновременно наносить и формировать супергидрофобные покрытия без необходимости предварительного текстурирования или нанесения клеевого слоя.

Один из ученых, доцент кафедры "Технология высокомолекулярных и волокнистых материалов" ВолгГТУ, Виктор Климов, подчеркнул значимость данного исследования и потенциал его применения в различных отраслях промышленности. Новаторский подход к созданию супергидрофобных покрытий открывает новые перспективы для развития материалов, обладающих уникальными свойствами и широким спектром применения.

Специалист добавил, что покрытия с оптимальным соотношением массовых долей пленкообразователя к наполнителю обладают углами смачивания до 159° и углами скатывания около 6°. Эти покрытия сохраняют устойчивые водоотталкивающие свойства в течение 24 часов в условиях насыщенного пара, что сравнимо с коммерческими аналогами на основе фторированных полимеров. Также в состав композиционного покрытия входит диоксид кремния, необходимый для создания многоуровневой шероховатости и достижения супергидрофобных свойств.

Покрытия, разработанные с учетом оптимального соотношения компонентов, обеспечивают высокую степень водоотталкивания благодаря специальным свойствам диоксида кремния. Этот материал способствует формированию микронеровностей на поверхности, что обеспечивает эффективное отталкивание воды и грязи. Кроме того, добавление диоксида кремния позволяет улучшить адгезию пленки к основанию, повышая долговечность покрытия.

Важно отметить, что использование таких композиционных покрытий не только обеспечивает высокую гидрофобность, но и повышает стойкость к воздействию влаги и агрессивных сред. Поэтому они находят широкое применение в различных отраслях, где требуется защита поверхностей от влаги и загрязнений.

Благодаря финансовой поддержке Российского научного фонда, исследование получило необходимое финансирование. Этот фонд играет важную роль в развитии научных исследований в России, обеспечивая ученым возможность проводить качественные исследования. Российский научный фонд является ключевым институтом, способствующим прогрессу научной мысли в стране.

Источник и фото - ria.ru