UV-beständige und transparente hydrophobe Oberflächen durch ein einfaches Tauchlackierungsverfahren
Durch Tauchbeschichtung erzeugte hydrophobe Oberflächen zeigten eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen UV-Strahlung nach Langzeitbelichtung.
Hydrophobe Oberflächen mit guter Beständigkeit gegen UV-Strahlung und hoher optischer Transparenz sind für verschiedene technologische Anwendungen von großer Bedeutung. In einer neueren Arbeit berichten Wissenschaftler über einen einfachen einstufigen Ansatz zur Herstellung solcher Oberflächen durch die Abscheidung von zwei verschiedenen Arten von Silanen, Trimethylchlorsilan (TMCS) und Perfluoroctyltrichlorsilan (PFOTCS).
Die Oberflächenbeschichtungen wurden durch Eintauchen von sauberen Glasobjektträgern in die Silanlösungen ähnlicher Konzentration (– 0,1 M) erzielt. Um die Oberfläche mit dem besten hydrophoben Charakter zu erhalten, wurde die Tauchzeit des Substrats in beiden Silanen variiert. Kontaktwinkelmessungen mit einem Goniometer ergaben für die TMCS- bzw. PFOTCS-beschichteten Oberflächen durchschnittliche statische Wasserwinkelwerte von – 110° bzw. 120°.
Lichtdurchlässigkeit wie Neuglas
Die resultierenden Oberflächen waren optisch transparent und hatten eine ähnliche Lichtdurchlässigkeit wie Neuglas. Rasterkraftmikroskopische Messungen zeigten, dass beide Oberflächen glatt waren und durchschnittliche Rauhigkeitswerte ≤ 10 nm aufwiesen. Die Röntgen-Photoelektronenspektroskopie der mit PFOTS modifizierten Oberflächen bestätigte die Fluoranreicherung an der Oberseite der Oberfläche.
Selbstreinigungstests mit Staubpartikeln zeigten, dass die TMCS-beschichtete Oberfläche gute Reinigungseigenschaften besitzt. Die synthetisierten Oberflächen behielten ihren hydrophoben Charakter auch nach längerer Einwirkung von konzentriertem UV-Licht (– 24 h). Die vorgeschlagene Präparationsmethode ist recht einfach und kann auf großflächige Substrate angewendet werden.
Die Studie wurde veröffentlicht in Progress in Organic Coatings, Volume 136.