СУПЕРГИДРОФОБНОЕ ПОКРЫТИЕ НА ОСНОВЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОЧАСТИЦ, УПРОЧНЕННОЕ ПОЛИМЕРОМ

Номер выпуска 1 от 27.02.2025

Получено двухслойное супергидрофобное покрытие, состоящее из подогревающего и водоотталкивающего слоев. Подогревающий слой, представляющий собой перколяционную сеть из углеродных нанотрубок, был упрочнен полимером с целью улучшения адгезии к поверхности, прочности и износостойкости. В качестве упрочняющего полимера использовалась эпоксидная смола. Были рассмотрены различные способы организации подогревающего слоя из углеродных нанотрубок с укрепляющим полимером, выделены лучшие из них для создания подогревающей или антистатической поверхности. Исследовалось влияние концентрации углеродных нанотрубок в полимере на прочность композита. Сравнивались различные способы ввода нанотрубок в полимер для достижения наилучшей деагломерации наночастиц. Проверены эффекты от функционализации нанотрубок, выявлено увеличение прочности покрытия при незначительном увеличении проводимости. Была найдены оптимальная концентрация углеродных наночастиц марки “Таунит-М” для укрепления эпоксидной смолы ЭД-20. Она составила 0.07% - для не функционализированных нанотрубок и 0.5-0.6% для частиц с -CONH группами. Возможно достижение супергидрофобного состояния поверхности: контактный угол смачивания - 152.3 ± 0.7, угол начала скольжения капли - 1.6 ± 0.9.

3 0

Супергидрофобное покрытие на основе декорированных углеродных наночастиц

Номер выпуска 5 от 16.09.2025

Предложен способ увеличения стойкости супергидрофобного покрытия на основе ксерогеля из углеродных нанотрубок к осаждению инея за счет использования декорирующих наночастиц. Проверены эффекты от добавки в ксерогель фуллеренов, углеродных нанолуковиц, детонационных наноалмазов, диоксида кремния, парафина. Выявлено повышение устойчивости покрытия к осаждению конденсата в виде инея. Наилучшим образом продемонстрировала себя добавка фуллерена С₆₀. Повышение стойкости к обледенению позволяет затрачивать меньше мощности на подогрев поверхности при небольших похолоданиях, обходясь антиобледенительными свойствами защитного супергидрофобного слоя. Однако применение данного подхода показало ухудшение стойкости покрытия к попаданию спреев. Этому дано качественное объяснение и предложены меры борьбы. Влияния добавок на механические свойства покрытия и его стойкость к повреждениям не выявлено. Также декорирующие добавки влияют на процесс образования рельефа покрытия. При помощи этого можно оказать влияние на стохастические процессы образования шероховатости во время высыхания ксерогеля.

1 0

Биоцидные свойства сверхгидрофобного покрытия на основе ксерогеля из углеродных нанотрубок

Номер выпуска 6 от 16.09.2025

В настоящее время перспективным направлением считается создание многофункционального покрытия на основе углеродных наноматериалов, в частности обладающего защитными биоцидными свойствами. Особый интерес представляет защита поверхностей материалов от разрушения микромицетами-деструкторами. В исследовании приведены данные о взаимодействии наноматериалов марки «Таунит-М» (многостенные углеродные нанотрубки), луковичных углеродных наноструктур и «Tuball» (одностенные углеродные нанотрубки) с микромицетами-деструкторами. Изучено влияние данных материалов, использованных в составе покрытия, на процессы обрастания поверхности микромицетами-деструкторами. Исследован рост штамма Penicillium chrysogenum (Cs/21) и штамма Aspergillus niger (Ch4/07) на чистых углеродных нанотрубках, нанотрубках функционализированных -ОН, -СООН и -СОNН₂ группами, а также углеродных нанотрубках, декорированных луковичными углеродными наноструктурами, детонационными наноалмазами, нанокристаллами диоксида титана. Образцы были выполнены в виде сверхгидрофобного покрытия из ксерогеля на основе наночастиц. Наибольшую стойкость проявили покрытия из функционализированных многостенных углеродных нанотрубок марки «Таунит-M» с -ОН, -СООН и -CONH₂группами, а также декорированных диоксидом титана и детонационными наноалмазами. Развитие микромицетов на их поверхности отсутствовало во всех вариантах испытаний. В этих покрытиях отсутствуют источники питания для микромицетов, а присутствуют компоненты, обладающие биоцидными свойствами. Таким образом, они могут считаться биостойкими. Исследованные углеродные наноматериалы предлагается использовать для организации защитных сверхгидрофобных покрытий, так как они выпускаются в промышленных объемах, и легко доступны для проведения сравнительных исследований.

2 0