Везде

ОХНМКоллоидный журнал Colloid Journal

  • ISSN (Print) 0023-2912
  • ISSN (Online) 3034-543X

СУПЕРГИДРОФОБНОЕ ПОКРЫТИЕ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНОЙ ЭМАЛИ ЭП-140: ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ СТОЙКОСТИ ПРИ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

Вы можете
Код статьи
S0023291225030046-1
DOI
10.31857/S0023291225030046
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Емельяненко К. А.
  • Аффилиация: Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
Том/ Выпуск
Том 87 / Номер выпуска 3
Страницы
223-232
Аннотация
В данной работе исследована механическая стойкость супергидрофобного покрытия, созданного на основе промышленной эпоксидной эмали ЭП-140. Для достижения супергидрофобного состояния нанесенное покрытие модифицировали методом импульсного лазерного текстурирования и хемосорбции фторсилана. Целью исследования была оценка устойчивости покрытия к различным механическим воздействиям, характерным для эксплуатации в открытой атмосфере: длительному контакту с водой, воздействию высокоскоростной струи воды, абразивному износу падающим песком и многократному отрыву липкой ленты. Показано, что комбинированный подход, используемый при супергидрофобизации, обеспечивает не только высокие водоотталкивающие свойства, но и значительную устойчивость к деградации. Так, эксперименты выявили лишь незначительное снижение характеристик смачивания при сохранении гетерогенного режима смачивания, что подтверждает сохранение функциональности покрытия даже при экстремальных механических воздействиях. Полученные данные указывают на перспективность применения разработанного покрытия в промышленности, где требуется сочетание высокой износостойкости и экономической эффективности.
Ключевые слова
супергидрофобность эпоксидная эмаль лазерная обработка долговечность покрытий
Дата публикации
27.03.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
2

Библиография

  1. 1. Boinovich L.B., Emelyanenko A.M. Hydrophobic materials and coatings: principles of design, properties and applications // Russ. Chem. Rev. 2008. V. 77. № 7. P. 583-600. https://doi.org/10.1070/RC2008v077n07ABEH003775
  2. 2. Tian X., Verho T., Ras R.H.A. Moving superhydrophobic surfaces toward real-world applications // Science. 2016. V. 352. № 6282. P. 142-143. https://doi.org/10.1126/science.aaf2073
  3. 3. Darmanin T., Guittard F. Recent advances in the potential applications of bioinspired superhydrophobic materials // J. Mater. Chem. A. 2014. V. 2. № 39. P. 16319-16359. https://doi.org/10.1039/C4TA02071E
  4. 4. Jeevahan J., Chandrasekaran M., Britto Joseph G., Durairaj R.B., Mageshwaran G. Superhydrophobic surfaces: a review on fundamentals, applications, and challenges // J. Coat. Technol. Res. 2018. V. 15. № 2. P. 231-250. https://doi.org/10.1007/s11998-017-0011-x
  5. 5. Milionis A., Loth E., Bayer I.S. Recent advances in the mechanical durability of superhydrophobic materials // Adv. Colloid Interface Sci. 2016. V. 229. P. 57-79. https://doi.org/10.1016/j.cis.2015.12.007
  6. 6. Verho T., Bower C., Andrew P., Franssila S., Ikkala O., Ras R.H.A. Mechanically durable superhydrophobic surfaces // Adv. Mater. 2011. V. 23. № 5. P. 673-678. https://doi.org/10.1002/adma.201003129
  7. 7. Кузина Е.А., Емельяненко А.М., Бойнович Л.Б. Супергидрофобизация окрашенных поверхностей для повышения их защитных свойств и придания новых функциональных свойств материалам // Доклады Академии Наук Серия химическая. 2025. № 1.
  8. 8. Emelyanenko A.M., Boinovich L.B. Application of dynamic thresholding of video images for measuring the interfacial tension of liquids and contact angles // Instruments and Experimental Techniques. 2002. V. 45. № 1. P. 44-49. https://doi.org/10.1023/A:1014544124713
  9. 9. Emelyanenko A.M., Boinovich L.B. Analysis of wetting as an efficient method for studying the characteristics of coatings and surfaces and the processes that occur on them: A review // Inorg. Mater. 2011. V. 47. № 15. P. 1667-1675. https://doi.org/10.1134/S0020168511150064
  10. 10. Емельяненко А.М., Бойнович Л.Б. Применение цифровой обработки видеоизображений для определения параметров сидящих и висящих капель // Коллоидный журнал. 2001. Т. 63. № 2. С. 178-193.
  11. 11. Кузина Е.А., Омран Ф.Ш., Емельяненко А.М., Бойнович Л.Б. О важности подбора режима гидрофобизации для получения стойких супергидрофобных покрытий // Коллоидный журнал. 2023. Т. 85. № 1. С. 63-67. https://doi.org/10.31857/S0023291222600614
  12. 12. He S., Chen J., Lu Y., Huang S., Feng K. Enhanced waterproof performance of superhydrophobic SiO2/PDMS coating // Prog. Org. Coat. 2024. V. 197. P. 108845. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2024.108845
  13. 13. Kumar A., Meena M.K. Fabrication of durable corrosion-resistant polyurethane/SiO2 nanoparticle composite coating on aluminium // Colloid Polym. Sci. 2021. V. 299. № 6. P. 915-924. https://doi.org/10.1007/s00396-021-04814-9
  14. 14. Mousavi S.M.A., Pitchumani R. A comparative study of mechanical and chemical durability of non-wetting superhydrophobic and lubricant-infused surfaces // Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp. 2022. V. 643. P. 128711. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2022.128711
  15. 15. Li T., Lu C., Yuan Z., Liu C., Li Y., Liu Y. Mechanical stability and anti-icing performance of robust aluminum-based superhydrophobic coating // Surface Technology. 2022. V. 51. № 11. P. 385-394. https://doi.org/10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2022.11.036
  16. 16. Golubitchenko T.V., Emelyanenko K.A., Krasovsky V.G., Emelyanenko A.M., Boinovich L.B. Are the imidazole ionic liquids suitable lubricants for slippery coatings? // Langmuir. 2025. V. 41. № 4. P. 2724-2734. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.4c04543
  17. 17. Kuzina E.A., Emelyanenko K.A., Teplonogova M.A., Emelyanenko A.M., Boinovich L.B. Durable superhydrophobic coatings on tungsten surface by nanosecond laser ablation and fluorooxysilane modification // Materials. 2025. V. 16. № 1. P. 196. https://doi.org/10.3390/ma16010196
  18. 18. Liu J.J., He C.Y., Liu B.H., Wang Z.Q., Zhao S.J., Lu Z.W., Zhang Y.Z., Tang Z.Q., Gao X.H., Aday X. A robust photo-thermal and electro-thermal superhydrphobic surface for all-weather anti-icing/deicing // Chem. Eng. J. 2024. V. 489. P. 151338. https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.151338
  19. 19. Zhou X., Ou J., Hu Y., Wang F., Fang X., Li W., Chini S.F., Amirfazli A. Robust superhydrophobic coating for photothermal anti-icing and de-icing via electrostatic powder spraying // Prog. Org. Coat. 2024. V. 197. P.108778. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2024.108778
  20. 20. Deng X., Mammen L., Zhao Y., Lellig P., Müllen K., Li C., Butt H.J., Vollmer D. Transparent, thermally stable and mechanically robust superhydrophobic surfaces made from porous silica capsules // Adv. Mater. (Weinheim). V. 23. № 26. P. 2962-2965. https://doi.org/10.1002/adma.201100410
  21. 21. Birlik Demirel G., Aygül E. Robust and flexible superhydrophobic/superoleophilic melamine sponges for oil-water separation // C Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp. 2019. V. 577. P. 613-621. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2019.05.081
  22. 22. Boinovich L.B., Emelyanenko A.M., Ivanov V.K., Pashinin A.S. Durable icephobic coating for stainless steel // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2013. V. 5. № 7. P. 2549-2554. https://doi.org/10.1021/am3031272
  23. 23. Allahdini A., Jafari R., Momen G. Transparent non-fluorinated superhydrophobic coating with enhanced anti-icing performance // Prog. Org. Coat. 2022. V. 165. P. 106758. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2022.106758
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека