Гидрофобные покрытия на основе кремнеземсодержащего сырья низкого качества

Журнал: №7-2019
Авторы:

Данилов В.Е.
Туробова М.А.
Айзенштадт А.М.
Русинова Я.М.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-772-7-61-65
УДК: 66.022.34

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Приведена информация о способах получения гидрофобных покрытий на основе суспензии тонкодисперсного диоксида кремния (размер частиц 195±95 нм). Суспензия была получена путем механоактивации на коллоидной мельнице низкокачественного (содержание диоксида кремния менее 90%) полиминерального карьерного песка месторождения Холмогорское (Архангельская обл.). В качестве основы для синтезируемого покрытия использовались стеклянные подложки и образцы древесины (сосна обыкновенная). Получение супергидрофобного покрытия проводили двумя способами. Первый способ заключался в активной самопроизвольной седиментации частиц твердой фазы суспензии на поверхность подложки путем нарушения агрегативной устойчивости системы за счет изменения протолитических свойств дисперсионной среды. Второй способ отличался от первого тем, что полученный поверхностный слой из тонкодисперсных частиц кремнеземсодержащего сырья дополнительно обрабатывался парафинсодержащей водной эмульсией. Гидрофобность поверхности характеризовали по углу смачивания. Полученные результаты показали, что для образования устойчивого гидрофобного покрытия с краевым углом 90–120о достаточно использования тонкодисперсного кремнезема, для увеличения углов смачивания (>120о) возможно применение гидрофобизатора на основе парафиновой эмульсии. Наибольший краевой угол смачивания (156о) получен на древесине с послойным покрытием суспензией состава тонкодисперсный кремнезем – парафин.
В.Е. ДАНИЛОВ, канд. техн. наук (Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)
М.А. ТУРОБОВА, инженер (Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)
А.М. АЙЗЕНШТАДТ, д-р хим. наук (Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)
Я.М. РУСИНОВА, магистрант (Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)

Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова (163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, 22)

1. Соломянский А.Е., Жавнерко Г.К. Агабеков В.Е., Cинькевич Ю.В. Супергидрофобные покрытия на основе наночастиц диоксида кремния // Доклады Национальной академии наук Беларуси: научный интернет-журнал. 2013. Т. 57. № 1. С. 63–67.
2. Бойнович Л.Б., Умельяненко А.М. Гидрофобные материалы и покрытия: принцип создания, свойства, применение // Успехи химии. 2008. Т. 77. Вып. 7. С. 619–638.
3. Prasad G, Anand Prabu A. A short review on hybrid PVDF-nanomaterials based super-hydrophobic coatings // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2016. No. 7 (2), pp. 1808–1818.
4. Ogihara H., Xie J., Saji T. Controlling surface energy of glass substrates to prepare superhydrophobic and transparent films from silica nanoparticle suspensions // Journal of Colloid and Interface Science. 2015. No. 437, pp. 24–27.
5. Kousaalya A.B., Garg N., Kumar R. Silica-based superhydrophobic coating by a single-step process // Surface Innovations. 2013. Vol. 1, Iss. 3, pp. 173–180. https://doi.org/10.1680/si.12.00014
6. Кожухова М.И., Чулкова И.Л., Хархардин А.Н., Соболев К.Г. Оценка эффективности применения гидрофобных водных эмульсий с содержанием нано- и микроразмерных частиц для модификации мелкозернистого бетона // Строительные материалы. 2017. № 5. С. 92–97. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2017-748-5-92-97. (In Russian).
7. Кожухова, М.И., Флорес-Вивиан И., Рао С., Строкова В.В., Соболев К.Г. Комплексное силоксановое покрытие для супергидрофобизации бетонных поверхностей // Строительные материалы. 2014. № 3. С. 26–30.
8. Manafi S., Nasab M.M. Hydrophobic coating production with its hydrophobic properties and pollution self-removed by concentrations of silica nanoparticles // Bulgarian Chemical Communications. 2015. Vol. 49. Special Issue J, pp. 266–272. http://www.bcc.bas.bg/BCC_Volumes/Volume_49_Special_J_2017/BCC-49-J-2017-266-272-Manafi-37.pdf
9. Jean-Denis Brassard, D.K. Sarkar and Jean Perron, Fluorine based superhydrophobic coatings // Applied Sciences. 2012. No. 2, pp. 453–464. DOI: 10.3390/app2020453
10. Junpeng Liu, Zaid A. Janjua, Martin Roe, Fang Xu, Barbara Turnbull, Kwing-So Choi and Xianghui Hou. Super-hydrophobic/icephobic coatings based on silica nanoparticles modified by self-assembled monolayers // Nanomaterials (Basel). 2016. No. 6 (12), pp. 232. doi: 10.3390/nano6120232
11. Турешова Г.О. Создание супергидрофобных поверхностей // Горение и плазмохимия: Научный интернет-журнал. 2016. Т. 14. № 3. С. 226–236.
12. Клишин А.В., Миронюк А.В., Дудко В.А., Баклан Д.В., Чашка-Ратушный В.П., Тарасенко Д.В. Структура поверхности супергидрофобных покрытий на основе кремнезема // Хімічні науки. 2016. № 10/2 (27). С. 61–66. DOI: 10.15587/2313-8416.2016.80162
13. Danilov V.E., Ayzenshtadt A.M. Protolytic properties influence of the dispersion medium on the process of silicic acid polycondensation // Journal of Physics: Conference Series. 2018. Vol. 1038. Nо. 1 (012140). DOI: 10.1088/1742-6596/1038/1/012140

Для цитирования: Данилов В.Е., Туробова М.А., Айзенштадт А.М., Русинова Я.М. Гидрофобные покрытия на основе кремнеземсодержащего сырья низкого качества // Строительные материалы. 2019. № 7. С. 61–65. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-772-7-61-65


Печать   Электронная почта