Jüngste Fortschritte bei superhydrophoben Gummibeschichtungen
Unter extremen klimatischen Bedingungen ist die Nachfrage nach Oberflächenschutz vor Nässe und Vereisung stark gestiegen. Viele Studien konzentrierten sich auf die Entwicklung von superhydrophoben Beschichtungen aus elastischen Kautschuken aufgrund ihrer hervorragenden Verschleißfestigkeitseigenschaften.
Eine neue Übersichtsarbeit vergleicht nicht nur die spezifischen Strategien, die zur Herstellung superhydrophober Gummibeschichtungen entwickelt wurden, sondern analysiert auch die Eigenschaften und Anwendungen von superhydrophoben Gummibeschichtungen. Das übliche Verstärkungsmittel (SiO2-Nanopartikel) und der Füllstoff (CaCO3) von Gummiprodukten wurden verwendet, um eine Nano- und Mikrorauheit für das Einfangen von Luft auf der superhydrophoben Oberfläche zu schaffen. Außerdem wurden Hydrophobierungsmittel eingesetzt, um die Oberflächenenergie der Gummibeschichtungen zu verringern.
Neben anorganischen Nanopartikeln wurden superhydrophobe Gummibeschichtungen erfolgreich mit kohlenstoffhaltigen Materialien hergestellt, nämlich mit mehrwandigen Kohlenstoff-Nanoröhren, Ruß und Kohlenstoff-Nanofasern. Ohne Nanopartikel könnte eine raue Oberfläche durch Anodisieren, Laserbehandlung, Plasmastrahlbehandlung, chemisches Ätzen oder Schablonieren erzeugt werden.
Fokus auf verbesserte Nachhaltigkeit
Neben großen Wasserkontaktwinkeln (>150°) und geringen Gleitwinkeln (<10°) zeigten die superhydrophoben Gummibeschichtungen Anti-Eis-Eigenschaften auf Glasisolatoren. Superhydrophobe Gummibeschichtungen wurden auf Gewebe, Beton und Asphaltbelag aufgebracht, um Nässe zu verhindern. Die künftige Entwicklung sollte sich auf die Verbesserung der Haltbarkeit der Beschichtung konzentrieren. Es sollten auch weitere superhydrophobe Naturkautschukbeschichtungen mit verbesserter Nachhaltigkeit entwickelt werden.
Der Bericht wurde in Progress in Organic Coatings, Volume 171, Oktober 2022 veröffentlicht.