Herstellung einer robusten superhydrophoben Beschichtung
Eine aktuelle Arbeit beschreibt die Herstellung einer superhydrophoben organisch-anorganischen Hybridbeschichtung durch eine neuartige zweistufige Phasentrennungsmethode.
Künstliche superhydrophobe Beschichtungen, die von der Natur inspiriert sind, werden voraussichtlich umfangreiche Anwendungen in verschiedenen Aspekten unseres täglichen Lebens haben, sobald ihre schlechte mechanische und chemische Beständigkeit überwunden ist. In einer neuen Studie haben Forscher eine robuste superhydrophobe organisch-anorganische Hybridbeschichtung durch die Kombination von fluoriertem Ethylenpropylen (FEP) und Aluminiumdihydrogenphosphat (ADP) unter Verwendung einer neuartigen zweistufigen Phasentrennmethode entwickelt.
Hervorragende Hydrophobie
Ein anorganischer Klebstoff aus ADP wurde als Baustein eingeführt, um die strukturelle Robustheit der superhydrophoben Beschichtung zu verbessern. Carboxylierte Kohlenstoff-Nanoröhren (C-CNTs) mit guter Dispergierbarkeit sowohl in Wasser als auch in Ethanol wurden als Emulgatoren eingesetzt, um die flüssige Phasentrennung von FEP und ADP zu fördern, was für die Bildung von reichlich vorhandenen Mikrokugeln in wässrigem Ethanol von Vorteil war. Nach dem Aufsprühen und der thermischen Behandlung bildeten sich aufgrund der thermischen Phasentrennung der Mikrokugeln gleichmäßige mastoide Mikro-/Nanostrukturen auf der Beschichtungsoberfläche, die eine hervorragende Superhydrophobie mit einem Wasserkontaktwinkel von 162 ± 1,1° und einem Gleitwinkel von 5 ± 0,5° bieten können.
Die hergestellte Beschichtung konnte ihre hervorragende Hydrophobie auch nach 1000 Abriebzyklen mit Sandpapier und nach dem Abstrahlen mit Hochdruckwasserstrom (200 kPa) beibehalten. Darüber hinaus konnte die hergestellte Beschichtung aufgrund der chemischen Inertheit der hybriden Mikro-/Nanostrukturen einen hohen Korrosionsschutz gegen stark korrosive Medien sowie einen Wetterschutz gegen UV-Strahlung bieten.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Volume 157, August 2021 veröffentlicht.