Специальные защитные нанопокрытия
Специальные защитные нанопокрытия
Дерево
Ткань
Стекло
Силикатные материалы
Специальные защитные нанопокрытия для стекла
Актуальность
Для автомобильных и оконных стекол существует проблема загрязнения. Для уменьшения налипания грязи и пыли на стекло, а также для облегчения их удаления, применяются специальные гидрофобизирующие составы. Они позволяют снизить количество загрязнений, частоту помывки стекол, а также облегчить сам процесс (снизить расход моющих средств).
Основной механизм действия покрытия изображен на рисунке 1.
а б
Рисунок 1. Механизм самоочищающегося действия водоотталкивающих покрытий: а – необработанная поверхность; б – поверхность с нанесенным водоотталкивающим покрытием.
Механизм действия
В результате специальной нанокомпозитной обработки на поверхности стекла образуется поверхностный слой плотноупакованных молекул толщиной в одну-две молекулы. Этот нанослой обладает уникальными свойствами.
Во-первых, после предварительной обработки стекла составом на основе наночастиц (рисунок 1,2) поверхность становиться более ровной и гладкой, причем за счет малого размера и абразивного действия частиц происходит очень эффективная очистка поверхности.
|
|
Рисунок 1. Распределение по размерам частиц диоксида кремния (абразивный очиститель) полученное методом динамического светорассеивания на приборе Nanotrac Ultra.
|
|
Рисунок 2. Снимки наночастиц диоксида кремния полученные с электронного микроскопа на твердой стеклянной подложке.
Оседая в различных дефектах (микротрещины, неровности) автомобильного стекла и, имея такую же структуру, наночастицы как бы выравнивают поверхность, обеспечивая однородность нанесения гидрофобизирующего состава.
Во-вторых, в составе молекул гидрофобизирующего состава имеются специальные активные группы, обеспечивающие прочность сцепления покрытия со стеклом и препятствующее его удалению (работа дворников, контактная мойка). Также эти молекулы имеют гидрофобную фторированную часть, которая при нанесении покрытия экранирует поверхность, придавая ей водоотталкивающие свойства. Фторированная прослойка на поверхности обработанного стекла обладает антифрикционными свойствами, дополнительно обеспечивая стойкость покрытия к истиранию.
Толщина привитого слоя была измерена методом эллипсометрии (рис. 3) и составила 1,3 нм.
Рисунок 3. Метод эллипсометрии.