ПОКРЫТИЕ НА ОСНОВЕ СШИТОГО ПОЛИДИМЕТИЛСИЛОКСАНА И НАНОЧАСТИЦ РАЗЛИЧНОЙ МОРФОЛОГИИ ДЛЯ ПРИДАНИЯ ТКАНЯМ СУПЕРГИДРОФОБНЫХ СВОЙСТВ

В работе предложены состав и метод нанесения супергидрофобного композиционного покрытия для тканей на основе химически сшитого полидиметилсилоксана (ПДМС), наночастиц кремнезема (НЧ SiO₂), наночастиц со структурой «полистирольное ядро/SiO₂-оболочка» и фторалкилсилана (ФАС). Определены оптимальные концентрации компонентов, позволяющие получить покрытие с максимальной степенью гидрофобности (170°). Установлено, что разработанная композиция характеризуется пролонгированной износоустойчивостью к различным видам абразивного воздействия, термо-обработке, воздействию кислот и оснований. Показано, что наблюдаемые эффекты являются следствием комплексного влияния всех составляющих композиции.

супергидрофобные покрытия, наночастицы, текстильные материалы

1. Zhang D., Wang L., Qian H., Li X. Superhydrophobic surfaces for corrosion protection: a review of recent progresses and future directions // J. Coat. Technol. Res. 2016. V. 13. P. 11-29.

2. Cohen N., Dotan A., Dodiuk H., Kenig S. Thermomechanical mechanisms of reducing ice adhesion on superhydrophobic surfaces // Mater. & Manufact. Proc. 2016. V. 32. P. 9664-9675.

3. Park S., Kim J., Park C.H. Breathable, antistatic and superhydrophobic PET/Lyocell fabric // J. Eng. Fibers and Fabrics. 2015. V. 10. P. 1- 18.

4. Pan Q., Wang M., Wang H. Separating small amount of water and hydrophobic solvents by novel superhydrophobic copper meshes // Appl. Surf. Sci. 2008. V. 254. P. 6002-6006.

5. Wang C., Yao T., Wu J., Ma C., Fan Z., Wang Z., Cheng Y., Lin Q., Yang B. Facile approach in fabricating superhydrophobic and superoleophilic surface for water and oil mixture separation // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2009. V. 1. P. 2613-2617.

6. Michael N., Bharat B. Energy transitions in superhydrophobicity: low adhesion, easy flow and bouncing // J. Phys.: Condensed Matter. 2008. V. 20. P. 395005.

7. Mishchenko L., Hatton B., Bahadur V., Taylor J.A., Krupenkin T., Aizenberg J. Design of ice-free nanostructured surfaces based on repulsion of impacting water droplets // ACS Nano. 2010. V. 4. P. 7699-7707.

8. She Z., Li Q., Wang Z., Li L., Chen F., Zhou J. Researching the fabrication of anticorrosion superhydrophobic surface on magnesium alloy and its mechanical stability and durability // Chem. Eng. J. 2013. V. 228. P. 415-424.

9. Chen Y., Chen S., Yu F., Sun W., Zhu H., Yin Y. Fabrication and anti-corrosion property of superhydrophobic hybrid film on copper surface and its formation mechanism // Surf. Interf. Anal. 2009. V. 41. P. 872-877.

10. Kulinich S., Farhadi S., Nose K., Du X.W. Superhydrophobic surfaces: Are they really ice-repellent? // Langmuir. 2011. V. 27. P. 25-29.

11. Shi F., Niu J., Liu J., Liu F., Wang Z., Feng X. Q., Zhang X. Towards understanding why superhydrophobic coating is needed by water strider // Adv. Mater. 2007. V. 19. P. 2257- 2261.

12. Zimmermann J., Reifler F. A., Fortunato G., Gerhardt L.-C., Seeger S. A simple, one-step approach to durable and robust superhydrophobic textiles // Adv. Funct. Mater. 2008. V. 18. P. 3662-3669.

13. Deng B., Cai R., Yu Y., Jiang H., Wang C., Li J., Li L., Yu M., Li J., Xie L., Huang Q., Fan C. Laundering durability of superhydrophobic cotton fabric // Adv. Mater. 2010. V. 22. P. 5473-5477.

14. Wang H., Xue Y., Ding J., Feng L., Wang X., Lin T. Durable, self-healing superhydrophobic and superoleophobic surfaces from fluorinated-decyl polyhedral oligomeric silsesquioxane and hydrolyzed fluorinated alkyl silane // Angew. Chem. Int. Ed. 2011. V. 50. P. 11433-11436.

15. Blunt L., Jiang X., Scott P.G. Advanced techniques for assessment surface topography: development of a basis for 3D surface texture standards “surfstand”. London: Kogan Page Science. 2003. 355 p.

16. Barthlott W., Neinhuis C. Purity of the sacred lotus, or escape from contamination in biological surfaces // Planta. 1997. V. 202. P. 1-8.

17. Terekhin V.V., Shashkova O.B. Composite particles with the structure of "polystyrene-core/SiO2-shell" and mesoporous SiO2-capsules based on them: Synthesis and release of the loaded substance // Kolloidnyi zhurnal (Colloid Journal). 2016. V. 78. P. 789-798. (in Russ.).