Гидрофобизаторы на основе нанотехнологий

Нанотехнологические центры Дубны и Ульяновска, созданные при участии Фонда инфраструктурных и образовательных программ (РОСНАНО), представили на прошедшей выставке «MosBuild 2014» специальную экспозицию «Инновации». Образцы наукоемких решений, предложенные представленными наноцентрами для строительной индустрии, включали широкий круг продуктов и решений, в т.ч. образцы бетонов нового поколения, уникальных лакокрасочных, теплоизоляционных и гидрофобных покрытий и многое другое.

Нанотехнологические центры — основной элемент инфраструктуры для развития наноиндустрии. Их задача – на ранних этапах находить или разрабатывать технологии производства различных материалов или продуктов и выводить их на рынок для решения практических задач, т.е. коммерциализировать.

Одной из таких важных задач в строительстве является защита от разрушительного воздействия влаги и, как следствие, повышение долговечности зданий, сооружений и снижение затрат на их ремонт.

Вода — основной разрушитель строительных материалов. При замерзании она увеличивается в объеме до 10%, создавая в порах материалов давление, которому не может противостоять даже бетон. Для защиты материалов и конструкций от воздействия влаги используются гидрофобизирующие составы.

«Гидрофобы» — так называется один из инновационных проектов, реализуемых в рамках Нанотехнологического центра «Дубна». В рамках проекта разрабатываются и производятся наноструктурированные гидрофобизирующие составы для обработки фасадов зданий и строительных материалов (камня, дерева, стекла и др.). Составы придают поверхности материалов гидрофобные (или водоотталкивающие) и антисептические свойства, защищают от воды, грязи и жира.

Гидрофобных покрытий на рынке немало, но продукт из Дубны, не уступая качеству лучших импортных аналогов, гораздо дешевле, и, кроме того, имеет еще ряд других конкурентных преимуществ, особенно актуальных для России и наших погодных условий.

Составы устойчивы к низким температурам (импортные аналоги не работают при температуре ниже +5ºС), могут наноситься на поверхность при температуре до 0ºС, значительно упрощают удаление наледи и обеспечивают длительный эффект. Например, на лобовом стекле автомобиля защитный эффект сохраняется более шести месяцев, на боковых стеклах и стеклах зданий — более года, на силикатных и целлюлозных материалах – 10 лет.

Существенное отличие гидрофобов из Дубны от аналогов — отсутствие требований к особым температурным режимам хранения и транспортировки.

Высокая эффективность

Технология, разработанная в Наноцентре «Дубна», обеспечивает водоотталкивающий эффект за счет создания на поверхности уникального нанорельефа из гидрофобных наночастиц, обеспечивающих «эффект лотоса»: вода не удерживается на поверхности, а стекает, унося одновременно частицы пыли и грязи. Прочное закрепление состава на обрабатываемой поверхности обеспечивается за счет применения метода химической прививки. Технология, разработанная в Дубне, позволяет получать гидрофобизирующие составы с высоким краевым углом смачивания (120°-150°), обеспечивающие им высокую эффективность.

По основному параметру – снижению влагопоглощения – гидрофобизатор из Дубны для силикатных материалов в три раза превосходит существующие аналоги. Испытания показали, что влагопоглощение обработанных гидрофобом из Дубны силикатных материалов снижается в шесть раз. Обработка гидрофобом предотвращает не только разрушение структуры материала при перепадах температур, но и образование грибков и плесени (отсутствует влажная среда), снижает вес конструкций и теплопроводность материалов. Кроме того, обработанная поверхность меньше загрязняется, менее подвержена обледенению, обладает свойствами «антиклей» и «антиграффити», ведь часто фасады зданий заклеиваются рекламой, бесследно удалить которую после высыхания клея практически невозможно.

Срок покрытия составляет 10 лет при отсутствии прямого механического воздействия. Важным преимуществом является то, что обработка гидрофобом не изменяет паропроницаемости материала (обработанная поверхность «дышит»).

Паропроницаемость имеет еще большее значение для целлюлозных материалов.  Большинство существующих гидрофобизаторов создают на поверхности дерева пленку, которая не дышит и не растягивается. При перепадах температур пленка трескается и разрушается, ее эффективность снижается. При обработке гидрофобом из Дубны паропроницаемость сохраняется, и, в силу структуры покрытия, на его свойства не влияют перепады температур, защитный эффект сохраняется в течение 10 лет. Обработка дерева не изменяет структуру и цвет материала. Можно сохранить естественную окраску дерева. Покрытие совместимо с другими защитными веществами.

Гидрофоб можно использовать для различных целлюлозных материалов, придавая им очень практичные свойства. Например, гидрофобизация такого материала, как картон,  исключает его намокание и делает универсальным упаковочным экологически чистым материалом.

Широкое практическое применение могут найти разработанные в Наноцентре «Дубна» гидрофобы для стекла. Поверхность стекла, обработанная таким гидрофобом, не смачивается водой, меньше загрязняется, легче очищается, менее подвержена обледенению, а образовывающаяся наледь значительно легче удаляется. Вода и грязь, попадая на обработанную поверхность, скатываются с нее, не оставляя никаких следов. Кроме гидрофобных свойств состав придает стеклу олеофобные свойства, благодаря чему с обработанной поверхности легко удаляются краска и клей. Сегодня продукт более востребован на авторынке. Исследования, проведенные в Мичиганском университете, показали, что гидрофобное покрытие стекла увеличивает водителю в дождь обзорность на 34% по сравнению с необработанным ветровым стеклом. Возможные же области применения гидрофобов для стекла очень широки. Взять хотя бы обработку больших площадей остекления высотных зданий или муниципальных объектов (остановки, общественный транспорт и т.д).

Супергидрофобные покрытия

Супергидрофобные покрытия — это новая ступень в развитии гидрофобизирующих составов. Сегодня рынок защитных нанопокрытий представлен в основном продукцией, величина краевого угла смачивания которой находится в пределах 110°-120°. Краевой угол смачивания супергидрофобов Наноцентра «Дубна» составляет 150°. Краевой угол смачивания — это угол между поверхностью материала и плоскостью, касательной к поверхности жидкости. Меньшее значение краевого угла говорит о большем растекании капли и, соответственно, о большей площади контакта воды с материалом. Большая величина краевого угла способствует тому, что капля стремится принять идеальную сферическую форму, в результате чего площадь ее контакта с гидрофобной поверхностью становится минимальной, а смачивание практически отсутствует. Самоочищение поверхности — одна из особенностей супергидрофобных покрытий.

В Наноцентре «Дубна» созданы супергидрофобы для обработки текстильных материалов. Обработанная супергидрофобным составом поверхность текстильного материала не намокает, меньше загрязняется, легче очищается, что очень актуально, например, для спортивной и спецодежды, скатертей, штор, тентов. Покрытие не изменяет не изменяет цвет, текстуру и паропроницаемость материала, выдерживает не менее 5 стирок.

Во второй половине года Наноцентр «Дубна» планирует представить универсальный состав «антилед» — супергидрофобизатор с краевым углом смачивания 150° для придания различным типам поверхностей супергидрофобных свойств. После обработки таким составом на поверхности не будет образовываться наледь. На данный момент получены супергидрофобные наночастицы, дающие необходимый эффект, ведутся испытания различных адгезивных составов для закрепления частиц на поверхности.

Специальный супергидрофобизатор для лакокрасочных покрытий и стекла с краевым углом смачивания 150° ожидают получить в Наноцентре в конце года. Задача, решаемая в данном случае, — получить состав, обеспечивающий эффект самоочищения поверхности. При этом новый состав обязан быть абсолютно безвредным для покрытия, не должен менять его цвет и фактуру, снижать параметры светопропускания. Эти новейшие разработки позволят авторам занять лидирующие позиции в данном научном направлении.

Текст Ольги Горгомы

Гидрофобизаторы на основе нанотехнологий: 34 комментария

  • 31.01.2018 в 23:25
    Permalink

    I just want to tell you that I am very new to blogging and certainly liked you’re page. Almost certainly I’m want to bookmark your blog . You actually have exceptional posts. Regards for sharing with us your website page.

    Ответ
  • 05.02.2018 в 20:16
    Permalink

    I have already been checking out for some time for a superior quality articles or blog posts in this particular type of place . Exploring in Yahoo I ultimately stumbled upon this website. Looking over this info therefore I am delighted expressing that I have an astonishingly excellent uncanny feeling I found out what precisely I wanted. I most definitely will make certain to do not omit this website and offers it a look on a constant basis.

    Ответ
  • 06.02.2018 в 00:17
    Permalink

    hello there and thank you for your info – I have certainly picked up anything new from right here. I did however expertise a few technical points using this site, since I experienced to reload the site many times previous to I could get it to load correctly. I had been wondering if your web host is OK? Not that I am complaining, but sluggish loading instances times will very frequently affect your placement in google and could damage your quality score if advertising and marketing with Adwords. Well I’m adding this RSS to my e-mail and could look out for a lot more of your respective fascinating content. Ensure that you update this again very soon..

    Ответ
  • 07.02.2018 в 08:23
    Permalink

    I am writing to let you be aware of what a brilliant experience our child gained checking your web site. She realized lots of things, most notably what it is like to possess a very effective helping style to make folks easily thoroughly grasp several very confusing matters. You truly surpassed our own desires. Thank you for delivering such essential, trustworthy, informative and in addition unique guidance on that topic to Julie.

    Ответ
  • 07.02.2018 в 18:19
    Permalink

    This is really interesting, You are a very skilled blogger. I have joined your rss feed and look forward to seeking more of your great post. Also, I’ve shared your web site in my social networks!

    Ответ
  • 08.02.2018 в 16:48
    Permalink

    Needed to send you one little note to be able to give thanks as before considering the gorgeous tips you’ve shown on this website. It has been quite particularly generous of you to present unhampered exactly what many individuals would have offered as an e book to get some dough on their own, principally since you could have tried it in the event you desired. The good tips in addition acted as a easy way to be aware that most people have a similar eagerness similar to mine to realize a whole lot more related to this problem. I’m sure there are some more fun occasions in the future for those who read your blog.

    Ответ
  • 08.02.2018 в 16:48
    Permalink

    I think this is one of the most vital info for me. And i’m glad reading your article. But wanna remark on some general things, The web site style is ideal, the articles is really excellent : D. Good job, cheers

    Ответ
  • 09.02.2018 в 07:48
    Permalink

    I dugg some of you post as I cerebrated they were extremely helpful handy

    Ответ
  • 09.02.2018 в 16:49
    Permalink

    Hey very cool site!! Guy .. Beautiful .. Superb .. I will bookmark your site and take the feeds additionally…I am satisfied to find numerous useful information right here in the submit, we want work out more strategies on this regard, thank you for sharing.

    Ответ
  • 10.02.2018 в 07:55
    Permalink

    F*ckin’ awesome things here. I’m very satisfied to look your post. Thanks so much and i’m looking forward to touch you. Will you kindly drop me a e-mail?

    Ответ
  • 10.02.2018 в 21:04
    Permalink

    Enjoyed examining this, very good stuff, appreciate it. «A man may learn wisdom even from a foe.» by Aristophanes.

    Ответ
  • 11.02.2018 в 09:54
    Permalink

    As soon as I found this internet site I went on reddit to share some of the love with them.

    Ответ
  • 11.02.2018 в 23:41
    Permalink

    As soon as I detected this website I went on reddit to share some of the love with them.

    Ответ
  • 12.02.2018 в 10:30
    Permalink

    I’ll right away take hold of your rss as I can not find your e-mail subscription link or newsletter service. Do you have any? Please let me understand in order that I could subscribe. Thanks.

    Ответ
  • 12.02.2018 в 19:29
    Permalink

    I am only writing to let you be aware of what a excellent experience my cousin’s child enjoyed studying yuor web blog. She learned plenty of pieces, which included how it is like to possess a wonderful helping style to let certain people clearly know specified hard to do subject areas. You truly exceeded her desires. I appreciate you for showing these necessary, healthy, educational not to mention unique thoughts on your topic to Emily.

    Ответ
  • 13.02.2018 в 15:09
    Permalink

    Hello There. I found your blog using msn. This is a very well written article. I’ll make sure to bookmark it and return to read more of your useful info. Thanks for the post. I’ll certainly comeback.

    Ответ
  • 13.02.2018 в 23:34
    Permalink

    I’ve learn several excellent stuff here. Certainly value bookmarking for revisiting. I surprise how much attempt you put to make this sort of excellent informative web site.

    Ответ
  • 14.02.2018 в 07:53
    Permalink

    I have not checked in here for a while as I thought it was getting boring, but the last few posts are great quality so I guess I’ll add you back to my daily bloglist. You deserve it my friend 🙂

    Ответ
  • 14.02.2018 в 21:48
    Permalink

    I genuinely enjoy reading through on this web site, it has got excellent content. «Beware lest in your anxiety to avoid war you obtain a master.» by Demosthenes.

    Ответ
  • 15.02.2018 в 06:56
    Permalink

    I’ll immediately take hold of your rss as I can’t in finding your e-mail subscription hyperlink or e-newsletter service. Do you’ve any? Kindly allow me recognize in order that I could subscribe. Thanks.

    Ответ
  • 15.02.2018 в 19:20
    Permalink

    I do believe all the ideas you have offered to your post. They’re really convincing and will definitely work. Nonetheless, the posts are too brief for newbies. May you please extend them a bit from next time? Thank you for the post.

    Ответ
  • 16.02.2018 в 10:18
    Permalink

    I like what you guys are up also. Such smart work and reporting! Keep up the excellent works guys I’ve incorporated you guys to my blogroll. I think it’ll improve the value of my web site :).

    Ответ
  • 16.02.2018 в 17:45
    Permalink

    Thank you for some other excellent article. The place else may anyone get that type of info in such an ideal method of writing? I’ve a presentation next week, and I am on the look for such information.

    Ответ
  • 16.02.2018 в 19:10
    Permalink

    I like this post, enjoyed this one thanks for putting up. «No trumpets sound when the important decisions of our life are made. Destiny is made known silently.» by Agnes de Mille.

    Ответ
  • 17.02.2018 в 06:08
    Permalink

    Terrific post! I am just starting out in community management/marketing mass media and looking to learn easy methods to do it well — methods such as this post are certainly valuable. Simply because our business is located in the usa, it is all just a little new to us. The sample previously mentioned are some things which I care about also, the right way to demonstrate your very own legit enthusiasm and write about the truth that your goods is helpful in this case

    Ответ
  • 17.02.2018 в 17:17
    Permalink

    It is in reality a nice and helpful piece of information. I¡¦m satisfied that you just shared this useful info with us. Please keep us informed like this. Thanks for sharing.

    Ответ
  • 18.02.2018 в 08:54
    Permalink

    Some really nice and utilitarian information on this internet site, likewise I think the design contains superb features.

    Ответ

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.