مقدمه

از آنجا که تهیه پوشش خود تمیز شونده به دلیل استفاده زیاد از محلول­‌‌های آلی همچون اتانول، استون، فرمالدهید و تتراهیدروفوران، همواره مشکلات ایمنی و آلودگی محیط زیستی در پی داشته، استفاده از پوشش­‌‌های پایه آبی بسیار مورد توجه قرار گرفته است؛ که البته تهیه آن مشکل است. برای تهیه پوشش­‌‌ خود تمیز شونده دو مساله مهم مدنظر است: 1) تهیه توزیع پایداری از مواد با انرژی آزاد کم در آب و 2) تشکیل پوششی هموژن و با دوام با چسبندگی مطلوب به زیرلایه.

پوشش خود تمیز شونده و خود ترمیم شونده

محققان اکسیرور پوشش خود تمیز شونده و خود ترمیم شونده پایه آبی تهیه کرده‌­اند که قابلیت اعمال به سطوح مختلفی مثل پارچه­‌‌ها، اسفنج، چوب، شیشه و فلز را توسط روش شیمیایی خیس داشته و یک سطح خود تمیز شونده با هیسترزیس زاویه تماس کم به دست می‌­دهد. این پوشش در برابر سایش فیزیکی، شستشوی مداوم، آب جوش و حمله اسید و باز‌‌های قوی (سولفوریک اسید و پتاسیم هیدروکسید) مقاوم است. به دلیل استفاده از آلکیل سیلان فلوئوره شده (FAS) این پوشش قابلیت خود ترمیم شوندگی در برابر آسیب­‌‌های فیزیکی و شیمیایی از خود نشان می‌­دهد.

ساخت پوشش خود تمیز شونده و خود ترمیم شونده

برای تهیه این پوشش، آن­‌‌ها نانوذرات تفلون (PTFE) و FAS را به یک محلول آبی حاوی فلوئوروسرفاکتانت(Zonyl-321)  اضافه کرده و محلولی نیمه شفاف به دست آوردند. سپس محلول برای مدت یک ماه در دمای اتاق نگهداری شد و جالب توجه است که هیچگونه رسوبی مشاهده نشد و تنها اندازه ذرات کمی افزایش یافته بود. در این میان وجود عامل سومی برای ایجاد توزیع یکنواخت نانوذرات در محلول آبی ضروری است که بتواند برهمکنشی یکسان بین این دو ماده ایجاد کند و تهیه شبکه توزیع پایدار را ممکن سازد. بنابراین این سیستم توزیع سه تایی اعمال این پوشش را بر زیرلایه­‌‌های جامد توسط تکنیک شیمیایی خیس تسهیل می‌­کند. وجود نانوذرات تفلون در ماتریس سورفاکتانت لایه پوشش را تقویت می‌­کند و FAS همانند یک عامل اتصال چسبندگی به زیرلایه را بهبود می‌­بخشد. این ماده باعث کاهش انرژی آزاد سطح و در نتیجه دفع مایعات بهتر می‌­شود.

آزمایش عملکرد

برای آزمایش کاربری این پوشش پایه آبی، آن­‌‌ها دو نوع زیرلایه را در نظر گرفتند: 1) مواد نرم مثل پارچه پنبه­ای، کاغذ، فرش، پلی استر و اسفنج و 2) مواد سخت شامل شیشه، ویفر سیلیکون و چوب. تمام این سطوح بعد از اعمال پوشش خود تمیز شونده شده و قطرات مایعات مختلف به صورت کروی بر روی سطوح باقی ماند.

نتایج آزمایش‌‌‌ها نشان داد که قطرات آب بدون برجای گذاشتن اثر خیسی و یا آلودگی سطح را ترک کردند که بیانگر چسبندگی بسیار کم آن­‌‌ها به سطح است. در مقایسه با قطرات آب، قطرات روغن سطح را سخت­تر ترک کردند؛ زیرا معمولاً روغن ویسکوزیته بالاتر و تنش سطحی کمتری دارد. در نتیجه نیروی بهم چسبندگی بزرگتری بین قطره روغن و سطح پوشش تشکیل می‌­شود که فرآیند را مشکل می‌­سازد.

قابلیت خودترمیم شوندگی القایی

قابلیت خودترمیم شوندگی القایی توسط حرارت، از مهاجرت مولکول­‌‌های کوچک FAS تحت دمای بالا ناشی می‌­شود. در طی فرآیند گرمادهی تمایل به کاهش انرژی آزاد سطح، نیروی محرکه مهاجرت زنجیره­‌‌های آلکیل فلوئوره شده به سمت سطح پوشش می‌­باشد. این ویژگی توسط سایش برای آسیب­‌‌های فیزیکی و روش پلاسما خلاء برای آسیب­‌‌های شیمیایی مورد بررسی قرار گرفت که در هر دو حالت نتایج قابل قبولی حاصل شد.

با این دستیافته جدید می‌­توان پوشش­‌‌های پایه آبی برای کاربرد‌‌های مختلف طراحی کرد که خود تمیز شونده و ایمن و از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه باشند.

تماس با اکسیرور

شنبه تا پنجشنبه 8 تا 17
دفتر مرکزی : 02166302519
مشاوره : 09127043189 - 09193063056
info@exiror.com
اکسیرور

شرکت اکسیرور به کوشش جمعی از فارغ التحصیلان دانشگاه‌های تهران و امیرکبیر در زمینه تولید و اجرای تخصصی انواع کفپوش‌های پارکینگی، صنعتی، آزمایشگاهی، آنتی استاتیک، ساختمانی و سه بعدی شروع به کار نمود. رنگ کفپوشی مورد استفاده در پروژه‌های مختلف این شرکت با بهترین مواد اولیه و رعایت کلیه اصول استاندارد و توجه به نکات علمی و فنی در تمامی مراحل، تولید می‌شود.