Кіріспе
Жабу және бояулар саласында суға төзімділікті арттыру - бұл беттердің қызмет ету мерзімін ұзарту және эстетикалық қасиеттерін сақтау үшін маңызды мақсат. Бұл мақсатқа көп көңіл бөлген бір материал Гидрофобты кремний . Бұл құрама бірегей қасиеттерге ие, бұл оны қорғаныс жабындарының формулаларында баға жетпес қоспасы етеді. Гидрофобты кремнийдің жабындылардағы қалай жұмыс істейтінін түсіну ұзаққа созылатын және тиімді өнімдерге әкелуі мүмкін.
Гидрофобты кремний химиясы
Гидрофобты кремний - кремний диоксидінің (SiO) модификацияланған түрі, 2онда кремний бөлшектерінің беті суды жұмсартады. Бұл модификация гидрофобты топтарды кремний бетіне бекітуді қамтиды, көбінесе Slylation деп аталатын процесс арқылы. Нәтиже - бұл судың ғана емес, сонымен қатар жабындардың интерфейсалды қасиеттерін жақсартатын материал.
Кремний бетіне бекітілген гидрофобты топтар жер үсті энергиясын азайтады, оны су молекулаларын ұстануға мүмкіндік береді. Бұл сипаттама судың енуіне жол бермеу үшін өте маңызды, бұл астарлы субстраттың тозуына әкелуі мүмкін.
Суға төзімділікті арттыру механизмі
Гидрофобты кремнийді жабындарға енгізу бірнеше механизмдер арқылы суға төзімділікті жақсартады:
Беттің кедір-бұдырлы модификациясы
Гидрофобты кремний бөлшектері микроскопиялық деңгейде бетінің кедір-бұдырығын арттырады. Бұл қаттылық гидрофиялық әсерді күшейтеді, бұл су тамшылары мен жабық беті, жабық беті, көбінесе Cassie-Baxter моделі арқылы байланыс аймағын азайтады. Төмендетілген байланыс бұрыш гистерезисі судың жақсаруына әкеледі.
Тосқауыл қалыптастыру
Матрицаның қақпағының гидрофобты кремнийінің дисперсиясы судың диффузиясына кедергі ретінде әрекет етеді. Кремний бөлшектері су молекулалары әдетте жабынға ену үшін жүретін жолдарға кедергі келтіреді. Бұл азапты жол судың түсуіне жалпы қарсылықты арттырады.
Жақсартылған біріктіру
Гидрофобты кремний матрицаның бірлігін жақсарту арқылы жабындардың механикалық қасиеттерін жақсартады. Бөлшектер суды енгізу нүктелері ретінде қызмет ететін микро-жарықтардың пайда болуын азайтуға болатын арматуралық агенттер ретінде әрекет етеді. Толығырақ жабыстыру қоршаған ортаға әсер етуге аз сезімтал.
Әр түрлі жабындарға қолдану
Гидрофобты кремний әр түрлі жабындар бойынша, әрқайсысы өзінің қасиеттерінен ерекше пайдалы.
Қорғаныс жабындары
Металдар мен бетонға арналған қорғаныс жабындыларында гидрофобты кремний су мен еріген иондардың субстратқа жетуіне жол бермеу арқылы коррозияға ықпал етеді. Зерттеулер көрсеткендей, құрамында гидрофобты кремний бар жабындар судың түсуін едәуір төмендетіп, қатты ортадағы беріктікті жақсартады.
Автомобиль бояуы
Автомобиль бояулары Гидрофобиялық кремнийдан жақсылық пен жылтыратқышты жақсарту және тазалаудың жеңілдігі арқылы пайда көреді. Гидрофобты беті судың дақылығын азайтады және бояудың өзін-өзі тазалағыш қасиеттерін жақсартады, ұзақ эстетикалық тартымдылыққа әкеледі.
Сәулет жабындары
Сәулеттік қосымшаларда гидрофобты кремниймен жабындар эффлоресценция және қалыпқа өсуі сияқты ылғалмен байланысты мәселелердің алдын алуға көмектеседі. Жақсартылған судың репеллензиясы құрылыс беттерінің құрғақ болып, техникалық қызмет көрсету шығындарын азайтып, құрылымдардың қызмет ету мерзімін ұзартуды қамтамасыз етеді.
Дәстүрлі қоспалар бойынша артықшылықтар
Дәстүрлі суға төзімді қоспалармен салыстырғанда гидрофобты кремний бірнеше артықшылықтарды ұсынады:
Жақсартылған беріктік
Гидрофобты кремний жабындардың ұзақ өмір сүруін жақсартады, тіпті тұрақты әсер ету кезінде де судың тұрақты репелуляциясын қамтамасыз етеді. Оның химиялық тұрақтылығы гидрофобты қасиеттер уақыт өткен сайын төмендетілмейтінін қамтамасыз етеді.
Экологиялық үйлесімділік
Кремний негізіндегі материал ретінде гидрофобты кремний әдетте экологиялық таза деп саналады. Бұл зиянды заттарды қоршаған ортаға шығармайды, оны сезімтал қосымшаларда жабынуға ыңғайлы етеді.
Ә маяғы
Гидрофобты кремнийді әр түрлі жабын жүйелерге, соның ішінде еріткіш және су негізіндегі формулаларға енгізуге болады. Оның әртүрлі байланыстырғыштармен және пигменттермен үйлесімділігі оны өндірушілер үшін қолданыстағы тұжырымдарды күрделі жөндеуден арттыруға арналған икемді таңдау жасайды.
Қаптау формулаларын оңтайландыру
Гидрофобты кремнийдің артықшылықтарын барынша арттыру үшін, мұқият қарау жабынды қалыптастыру процесіне берілуі керек.
Бөлшектердің мөлшерін бөлу
Гидрофобты кремнийдің бөлшектері бетінің кедір-бұдырына, демек, жабынның гидрофобтарына әсер етеді. Бақыланатын бөлшектердің мөлшерін пайдалану Беттік құрылым мен жабынның, әсіресе таза жабындар арасындағы тепе-теңдікті оңтайландыруы мүмкін.
Дисперсия әдістері
Матрицаның ішінде гидрофобты кремнийдің дұрыс дисперсиясы өте маңызды. Араластырудың жетілдірілген әдістері және тиісті дисперсті агенттерді пайдалану абгломерацияның алдын алады, сонымен қатар, жабынның біркелкі таралуын және дәйекті өнімділікті қамтамасыз етудің алдын алады.
Шоғырлану деңгейі
Гидрофобты кремнийдің оңтайлы концентрациясын анықтау өте маңызды. Жоғары концентрациялар суға төзімділікті арттыруы мүмкін, сонымен қатар олар тұтқырлық пен адгезия сияқты басқа да қасиеттерге де әсер етуі мүмкін. Эмпирикалық тестілеу көбінесе концентрацияны нақты қолдану талаптарына бейімдеу үшін қажет.
Кейс-стади және зерттеу нәтижелері
Бірнеше зерттеулер суға төзімділікті жақсартудағы гидрофобты кремнийдің тиімділігіне назар аударды:
Теңіз жабындары
Теңіз ортасында жабындар тұрақты судың әсерінен және тұз спрейіне ұшырайды. Зерттеулер гидрофобты кремний бар жабындар құрамында онсыз өткендермен салыстырғанда блистер мен деламинацияға жоғары қарсылық көрсетілетінін көрсетті. Қорғаныс қабаты металл беттеріндегі коррозияның жылдамдығын айтарлықтай төмендетеді.
Жоғары ылғалдылық жағдайлары
Ылғалдылығы жоғары өңірлерде жабындар ылғалдың әсерінен мерзімінен бұрын сәтсіздікке ұшырауы мүмкін. Зерттеулер көрсеткендей, гидрофобты кремний жамылғылардың ылғал кедергісін жақсартады, ылғалды климаттың жақсаруына әкеледі. Осындай жабындармен қорғалатын ғимараттар уақыт өте келе ылғалдылық пен құрылымдық зақымдардың аздығын көрсетеді.
Қорытынды
Гидрофобты кремний жабындар мен бояулардың суға төзімділігін арттыруда шешуші рөл атқарады. Оның ерекше қасиеттері әр түрлі қосымшалардағы қорғаныс қабаттарының беріктігі мен тиімділігіне ықпал етеді. Гидрофобты кремнийді біріктіру арқылы өндірушілер ылғалдан жоғары қорғаныс ұсынатын жабындарды дамыта алады, осылайша олар қорғайтын субстраттардың өмірін ұзартуы мүмкін. Зерттеу жетістіктері ретінде гидрофобты кремнийдің әлеуеті кеңейеді, қорғаныс жабындары саласында одан да күрделі шешімдер ұсынады деп күтілуде.
Гидрофобты кремний және оның қосымшалары туралы қосымша ақпарат алу үшін Гидрофобты кремний осы салада жиектерді өңдеуді зерттеу.
