Herstellung von vollorganischen superhydrophoben Beschichtungen
Eine aktuelle Studie beschreibt die kostengünstige Herstellung von superhydrophoben Beschichtungen aus Kerzenruß und Carnaubawachs.
Die kommerzielle Anwendung von superhydrophoben Beschichtungen wird oft durch unzureichende Haltbarkeit und die Verwendung von Materialien mit hohen Kosten und begrenzter Verfügbarkeit behindert. In einer neuen Studie berichten Wissenschaftler nun über eine robuste, wasserabweisende, vollorganische superhydrophobe Beschichtung, die aus einer kostengünstigen kolloidalen Dispersion aus Carnaubawachs und Kerzenruß hergestellt wird.
Superhydrophobie bleibt erhalten
Die kolloidale Dispersion ist stabil und kann auf nahezu alle Oberflächen aufgesprüht werden. Die beschichteten Oberflächen weisen eine Superhydrophobie mit einem Wasserkontaktwinkel von 172° und einem Gleitwinkel von 3° auf und behalten die Superhydrophobie auch nach 400 Zyklen kontinuierlichen Wassersprühens mit einem Aufpralldruck von 7,4 kPa.
Die synergetische Kombination von Kerzenruß und Carnaubawachs ist zusammen mit der Abscheidungsmethode, dem zur Dispersion der Materialien verwendeten Lösungsmittel und dem Sprühauftragsabstand von entscheidender Bedeutung für die Superhydrophobie und die mechanische Beständigkeit. Die Robustheit der Beschichtungen ergibt sich aus der zweischichtigen hierarchischen Struktur der getrockneten Partikel, die sich durch verdampfungsinduzierte Selbstorganisation von Wachsmolekülen und Kerzenruß-Nanopartikeln bildet.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Volume 153, April 2021 veröffentlicht.