Transparente Beschichtung mit verbesserter Anti-Icing-Leistung
Eine transparente und nicht fluorierte superhydrophobe Beschichtung wurde entwickelt und auf verschiedene Substrate aufgebracht. Methyltriethoxysilan wurde verwendet, um die hydrophoben Eigenschaften der Beschichtung zu verbessern.
Eine große Herausforderung bei nicht-fluorierten superhydrophoben Beschichtungen ist die geringe Robustheit der eingearbeiteten Nanopartikel in den Beschichtungsfilmen, was ihre wasserabweisenden Eigenschaften beeinträchtigt. In einer neuen Studie wurde eine robuste transparente superhydrophobe Beschichtung unter Verwendung eines Alkoxysilan-Bindemittels, pyrogener Kieselsäure-Nanopartikel und Methyltriethoxysilan (MTES) entwickelt, wobei MTES als Kopplungsmittel zwischen den Nanopartikeln und dem Bindemittel fungiert und die Stabilität der hierarchischen Strukturen erhöht.
Die Oberflächenbenetzbarkeit wurde anhand des Kontaktwinkels (CA) und der Kontaktwinkelhysterese (CAH) von Wasser bei verschiedenen Temperaturen unter dem Gefrierpunkt bewertet. Die sprühbeschichtete superhydrophobe Beschichtung mit einem Wasserkontaktwinkel von 163° zeigte eine angemessene Haftung auf verschiedenen Substraten, eine optische Durchlässigkeit von 80 % im Bereich des sichtbaren Lichts und hervorragende Nicht-Benetzungseigenschaften selbst nach verschiedenen extremen Behandlungen, beispielsweise durch Wasserstrahlbeschuss, 24-stündiges Eintauchen in Schadstoffe und Säure-/Basenlösungen, Klebebandablösungstest und Sandpapierabrieb. Selbstreinigungstests zeigten, dass die superhydrophobe Oberfläche verschiedene Verunreinigungen sowohl unter nassen als auch unter trockenen Bedingungen abweisen konnte und eine klare Oberfläche hinterließ.
Hervorragendes eisabweisendes Verhalten
Die Eisadhäsionskraft und die Verzögerung des Anfrierens wurden untersucht, und es wurde festgestellt, dass diese superhydrophobe Beschichtung eine ausgezeichnete Haltbarkeit der eisabweisenden Eigenschaften aufweist. Die Eisadhäsionskraft von 13,3 kPa auf der superhydrophoben Beschichtung erhöhte sich nach 15 Vereisungs-/Enteisungszyklen nur um 15 % auf 15,4 kPa, was das hervorragende eisabweisende Verhalten der Beschichtung bestätigt.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Volume 165, April 2022, veröffentlicht.