Антиобледенительное покрытие на основе силиконовой смолы Silres® MSE100
Автор: Логанина Валентина Ивановна, Кислицына Светлана Николаевна, Ткач Евгения Владимировна, Степина Ирина Васильевна
Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild
Рубрика: Строительное материаловедение
Статья в выпуске: 3 т.15, 2023 года.
Бесплатный доступ
Введение. Исследование направлено на получение антиобледенительного покрытия для строительных конструкций путем создания гидрофобного поверхностного слоя, которое регулируется поверхностной энергией и топографией поверхности. Материалы и методы. В работе применяли акриловые смолы А-01 и DEGALAN®, высокохлорированную полиэтиленовую смолу HCPE и силиконовую смолу SILRES® MSE 100. В качестве наполнителя применяли наночастицы аэросила марки R 972. Антиобледенительные свойства покрытия оценивали по краевому углу смачивания капли воды с покрытием, статическому и динамическому углу смачивания, гистерезису смачивания, адгезии льда к супергидрофобной поверхности. Результаты и обсуждения. Выявлено, что покрытия на основе акриловых смол А-01, DEGALAN®, высокохлорированной полиэтиленовой смолы HCPE и силиконовой смолы SILRES® MSE100 20%-ной концентрации не обеспечивают супергидрофобных свойств. Супергидрофобный эффект сохранили покрытия на основе силиконовой смолы SILRES® MSE100 5% и 10%-ной концентрации. Сила отрыва капли с покрытия на основе силиконовой смолы SILRES® MSE100 10%-ной концентрации в 3 раза меньше, что обеспечивает более легкое скатывание капли воды с поверхности и ее антиобледенительные свойства. Количество льда на необработанной поверхности составляет 0,59кг/м2, а на поверхности, обработанной составом на основе силиконовой смолы SILRES® MSE100, 0,15кг/м2. Выводы. Разработан состав антиобледенительного покрытия на основе силиконовой смолы SILRES® MSE100. Предлагаемый состав образует покрытие, характеризующееся антиобледенительными свойствами, сохраняющимися в процессе эксплуатации.
Супергидрофобное покрытие, наночастицы аэросила, краевой угол смачивания, антиобледенительные свойства, замораживание, адгезия
Короткий адрес: https://sciup.org/142238057
IDR: 142238057 | DOI: 10.15828/2075-8545-2023-15-3-211-219
Список литературы Антиобледенительное покрытие на основе силиконовой смолы Silres® MSE100
- Шевченко В.Я., Шилова О.А., Кочина Т.А., Баринова Л.Д., Белый О.В. Ресурсосбережение и безопасность на транспорте за счет внедрения экологически безопасных защитных покрытий. Физика и химия стекла. 2019. 45(1). 3-15. https://doi.org/10.1134/S0132665119010074
- Соловьянчик Л.В., Кондрашов С.В., Нагорная В.С., Мельников А.А. Особенности получения анти-обледенительных покрытий. Труды ВИАМ. 2018. 6. 77–98. https://doi.org/10.18577/2307-6046-2018-0-6-77-98
- Liu J., Wang J., Mazzola L., Memon H., Barman T., Turnbull B. Development and evaluation of poly(dimethylsiloxane) based composite coatings for icephobic applications. Surface and coatings technology. 2018; 349: 980-985. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2018.06.066
- Rongxian Qiu, Zhongxin Li, Zhilin Wu. Enhanced anti-icing and anti-corrosion properties of wear-resistant superhydrophobic surfaces based on Al alloys. Materials research express. 2019; 6(4): article 045059. https://doi.org/10.1088/2053-1591/aatdf1
- Бойнович Л.Б. Супергидрофобные покрытия – новый класс полифункциональных материалов. Вестник Российской АН. 2013. 8(1). 10-22. https://doi.org/10.7868/S0869587313010039
- Kreder M.J., Alvarenga J., Kim P., Aizenberg J. Design of anti-icing surfaces: smooth, textured or slippery? Nature Reviews Materials. 2016;1(1): 15003. https://doi.org/10.1038/natrevmats.2015.3
- 7.Бойнович Л.Б., Емельяненко А.М. Гидрофобные материалы и покрытия: принципы создания, свойства и применение. Успехи химии. 2008. 77. 619-638. https://doi.org/10.1070/RC2008v077n07ABEH003775
- Rajiv S., Kumaran S., Sathish, M. Long-term-durable anti-icing superhydrophobic composite coatings. Journal of applied polymer science. 2018;136(7): 47059. https://doi.org/10.1002/app.47059
- Zheng Shunli, Bellido-Aguilar, Daniel Angel; Wu Xinghua. Durable Waterborne Hydrophobic Bio-Epoxy Coating with Improved Anti-Icing and Self-cleaning performance. Acs sustainable chemistry & engineering. 2019; 7(1): 641-649. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.8b04203
- Rongxian Qiu, Zhongxin Li, Zhilin Wu. Enhanced anti-icing and anti-corrosion properties of wear-resistant superhydrophobic surfaces based on Al alloys. Materials research express. 2019; 6(4): article 045059. https://doi.org/10.1088/2053-1591/aatdf1
- Piscitelli F., Tescione F., Mazzola L. On a simplified method to produce hydrophobic coatings for aeronautical applications. Applied surface science. 2019; 472(SI): 71-81. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.04.062
- Xinghua Wu, Silberschmidt Vadim V., Zhong-Ting Hu. When superhydrophobic coatings are icephobic: Role of surface topology. Surface & Coatings technology. 2019; 358: 207-214. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2018.11.039
- Boinovich L.B., Emelianenko A.M. Hydrophobic materials and coatings: principles of creation, properties and application. Chemistry Advances. 2008; 77(7): 619–638. https://doi.org/10.1070/RC2008v077n07ABEH003775
- Логанина В.И. Исследование кинетики замерзания капли воды на супергидрофобной поверхности покрытий. Вестник МГСУ. 2019. 14(4). 311-317. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2019.4.435-441
- Логанина В.И., Кислицына С.Н., Сергеева К.А. Сравнительная оценки адгезии льда к супергидрофобным и гидрофильным покрытиям. Известия вузов. Строительство. 2019. 4. 28–34.
- Zhang H.Y., Yang Y.L., Pan J.F. Compare study between icephobicity and superhydrophobicity. Physica bcondensed matter. 2019;556: 118-130. https://doi.org/10.1016/j.physb.2018.12.014
- Nosonovsky M., Bhushan B. Superhydrophobic Surfaces and Emerging Ap-plications: Nonadhesion, Energy, Green Engineering. Current opinions coll. interface sci. 2009; 14: 270–280. https://doi.org/10.1016/j.cocis.2009.05.004
- Venkateswara Rao A., Latthe S.S., Nadargi D.Y., Hirashima H., Ganesan V. Preparation of MTMS based transparent superhydrophobic silica films by sol-gel method. J. colloid interf. Sci. 2009; 332(2): 484–490. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2009.01.012
- Шилова О.А., Проскурина О.И., Антипов В.Н., Хамова Т.В., Есипова Н.Е., Пугачев К.Э., Ладилина Е.Ю., Кручинина И.Ю. Золь-гель синтез и гидрофобные свойства антифрикционных покрытий для использования в высокооборотных минитурбогенераторах. Физика и химия стекла. 2014. 40(3). 419–425.
- Shen Yizhou, Wu Yu, Tao Jie. Spraying Fabrication of Durable and Transparent Coatings for Anti Icing Application: Dynamic Water Repellency, Icing Delay, and Ice Adhesion. Acs applied materials & interfaces. 2019; 1: 3590-3598. https://doi.org/10.1021/acsami.8b19225
