Ученые ВолгГТУ (Волгоградский государственный технический университет) с коллегами из Института физической химии и электрохимии имени А. Н. Фрумкина РАН и совместного Российско-вьетнамского тропического научно-исследовательского и технологического центра разработали супергидрофобное полимерное покрытие на водной основе, которое наносится на поверхность аэрозольным способом в один этап.
«Мы использовали сополимеры на основе полиметакрилатов (ПММА), которые обеспечивают прочное сцепление с подложкой и более экологичны с точки зрения „зеленой химии“. Результаты исследований демонстрируют перспективу использования синтезированных метакриловых сополимеров в разработке составов для одностадийного аэрозольного нанесения и последующего формирования супергидрофобных покрытий без стадии нанесения клеевого слоя или предварительного текстурирования», — рассказал один из авторов исследования, доцент кафедры «Технология высокомолекулярных и волокнистых материалов» ВолгГТУ Виктор Климов.
В состав композиционного покрытия также входит диоксид кремния, необходимый для создания многоуровневой шероховатости и достижения супергидрофобных свойств.
Покрытия с оптимальным соотношением массовых долей пленкообразователя к наполнителю характеризуются углами смачивания до 159° и углами скатывания около 6°, при этом сохраняют устойчивые водоотталкивающие свойства в течение 24 часов в условиях насыщенного пара, что сопоставимо с коммерческими аналогами на основе фторированных полимеров.
Водоотталкивающие (гидрофобные) покрытия используются в промышленности и быту для защиты от коррозии, обледенения, разделения смесей воды и масел, защиты от микроорганизмов. Среди них выделяются супергидрофобные покрытия, которые из-за особенностей химического состава и многоуровневой шероховатости не дают каплям воды растекаться и удерживаться на поверхности.
Широкому использованию наиболее эффективных влагоотталкивающих покрытий препятствуют их дороговизна, короткий срок службы, сложные технологии производства и нанесения составов на поверхность, добавили исследователи.
Отмечается, что новый состав отличается от аналогов меньшей себестоимостью, экологичностью производства и возможностью аэрозольного напыления. Работа поддержана Российским научным фондом. Результаты разработки представлены в Polymers.
Принципиальная схема формирования композиционного покрытия