Свойство материала смачиваться водой называют гидро- фильностью, а не смачиваться — гидрофобностью. Мерой смачиваемости является краевой угол 0, образуемый каплей жидкости на твердой поверхности. Для гидрофильных материалов угол 0 острый, для гидрофобных — тупой (рис. 1.20). Степень гидрофобности материалов может быть существенно изменена под влиянием ПАВ, адсорбируемых на их поверхности.
Характерным примером гидрофобизации материала является получение гидрофобного цемента помолом цементного клинкера с введением добавок жирных кислот или их солей.
Способность твердого тела смачиваться определяется, прежде всего, химической природой его поверхности и природой смачивающей жидкости. Водой смачиваются гидрофильные — обычно высокополярные вещества с ионной или полярной связью, т.е. большинство строительных мате-риалов, таких как бетон, керамика, древесина и др. Для гидро-фобных материалов — битумов, дегтей, синтетических полиме-ров и др.; характерна низкая полярность молекулярных сил, действующих на границе с воздушной средой. Такие материалы смачиваются неполярными жидкостями, например, жидкими углеводородами.
Гидрофобность
Рис. 1.20. Положение капли воды на поверхности материала: а — гидрофильного; b — гидрофобного.
Fig. 1.20. The provisions of water drop on the surface of the material: a — hidrophilic; b — hydrophobie.
Property of material to be moistened by water is called hydrophilicity, not to moisten — hydrophobicity. The measure of wettability is a wetting angle (0), formed by the drop of liquid on solid surface. For hydrophilic materials an angle 0 is acute, for hydrophobic it is obtuse (fig.1.20). The degree of hydrophobicity of materials can be substantially changed under the influence of SAS that adsorb on their surface. The representative example of the material hydrophobization is an obtaining of hydrophobic cement by the grinding at the presence of fatty acids additions or their salts.
The ability solids getting wet is determined primarily by the chemical nature of the surface, the composition and structure liquid. Water are wetted hydrophilic materials usually with ionic or polar bond i.e most construction materials — concrete, ceramics, wood and others. For hydrophobic materials — bitumen, tar, and synthetic polymers, characterized by low molecular polarity of forces acting on the boundary of the air enviroment. Such materials are wetted nonpolar liquids, for example as liquid hydrocarbons.
Источник studref.comГидрофобное покрытие
Вода является основой жизни. Она необходима каждому живому организму, существующему на Земле. Но в то же время, вода обладает и разрушительной силой. Не зря существует пословица, что «вода камень точит». И это действительно так, излишняя влажность способна нанести вред даже самым прочным конструкциям и материалам.
Гидрофобность или Гидрофильность ? Hydrofobic vs Hydrophilic ?
В связи с этим, для обеспечения защиты предметов от намокания ученые химики изобрели специальное покрытие, способное отталкивать влагу. Покрытия, способные предотвратить намокание предметов, называются гидрофобными. Первое гидрофобное покрытие появилось в обиходе примерно 40 лет назад.
В настоящее время гидрофобные покрытия имеют огромную популярность. Абсолютно каждый человек сталкивается с использованием гидрофобных покрытий. Область их применения колоссально широка. Они применяются как для защиты обуви и различных гаджетов, так и для защиты строительных материалов, уже готовых построек, автомобилей и многого другого.
В зависимости от материала поверхности, а также от способа их нанесения все гидрофобные материалы подразделяются на:
- Лаки. Ими обрабатываются, в основном, деревянные поверхности. Гидрофобные лаки предотвращают впитывания деревом влаги, и как следствие, не допускают его разбухания и гниения. Производятся в неокрашенном виде, другими словами – бесцветными. Благодаря гидрофобным лакам, деревянные поверхности становятся не только защищенными, но и приобретают привлекательный вид и блеск.
- Пропитки. Очень популярными являются во время строительства стен зданий и дорожек на террасах. Эффективным водоотталкивающим средством выступают для различных пористых поверхностей.
- Морилки. В основе данного гидрофобного покрытия лежит олифа. Такие морилки также отлично подойдут для защиты от влаги деревянных покрытий. Нанесение вещества происходит с помощью валика, кисти или же методом распыления.
- Краски. Имеет наиболее широкую область применения, так как подходит для абсолютно любых типов поверхностей. Гидрофобные краски легко наносятся, у них отсутствует запах, а также они являются гигиеничными.
- Жидкости, воски, аэрозоли. Такие покрытия предназначены для защиты обуви, стекол, мониторов компьютеров и экранов планшетов и телефонов. Они продаются во многих магазинах и не требуют специальных инструментов для их нанесения.
Однако, при покупке того или иного водоотталкивающего покрытия, следует помнить, что для каждого материала существует свое гидрофобное покрытие, состав которого адаптирован для нанесения на определенную поверхность. Нельзя, например, использовать гидрофобное покрытие для стекол, которое предназначено для защиты от влаги обуви, и наоборот.
Тем не менее, все гидрофобные покрытия, вне зависимости от своего состава, схожи по своим свойствам, которые направлены на защиту поверхности от влаги. К ним, в основном, относятся антиадгезионные свойства, абсолютная экологичность, способность образовывать на поверхности защитную пленку, предотвращающую впитывание влаги, запотевание (например, стекла), налипание грязи.
Гидрофобное покрытие для автомобиля
Автомобиль является тем транспортным средством, которое эксплуатируется при любых погодных условиях. А у некоторых владельцев, по причине отсутствия гаража, авто может даже зимовать на улице.
В связи с этим, и сам кузов автомобиля, и многие детали подвергаются воздействию агрессивных сред, в том числе и влаге, которая является основным врагом железа и многих других декоративных элементов. А в комплексе с пылью и солью, которой так любят посыпать зимой дороги, влага является отличным средством, способным за считанные годы полностью привести в негодность лакокрасочное покрытие автомобильного кузова, что, в свою очередь, является причиной появления коррозии. Поэтому, транспортные средства очень нуждаются в хорошей защите. Линейка гидрофобных покрытий для автомобиля очень разнообразна. Она включает:
- силиконовые гидрофобные покрытия с ингибиторами коррозии;
- кремнийорганические твердые гидрофобные покрытия;
- восковые покрытия;
- тефлоновые покрытия;
- соли жирных кислот и другие вещества.
Гидрофобные покрытия обладают антиадгезионными свойствами, обеспечивая отталкивание с поверхности не только влаги, но и различного рода загрязнения. Структура водоотталкивающих покрытий позволяет им просачиваться на достаточную глубину в поры краски и лака, где происходит их кристаллизация. В результате этого на поверхности образуется невидимая тонкая силиконовая или кремниевая пленка, которая предотвращает появление нежелательных царапин и сколов краски на кузове авто. Благодаря применению таких покрытий можно значительно продлить срок службы и молодость своему любимому автомобилю.
Большинство таких покрытий для автомобиля имеют консистенцию, которая не требует специальных навыков и специального оборудования для их нанесения. Благодаря этому, абсолютно каждый человек может нанести гидрофобное покрытие своими руками на кузов автомобиля, соблюдая при этом инструкцию по применению покрытия, которая написана на упаковке.
Кроме того, на рынке существуют и более профессиональные гидрофобные покрытия для автомобиля, нанесение которых в домашних условиях невозможно, а требуют определенных знаний и техники. К таким покрытиям относятся:
- Специальная защитная пленка, обладающая уникальным составом. После нанесения данного покрытия поверхность становится менее уязвима к различного рода механическим повреждениям, а также уже существующие царапины становятся менее заметными. Данная технология защиты кузова автомобиля является на сегодняшний день наиболее доступной среди всех остальных.
- Покрытие, предназначенное для нанесения на полированную поверхность автомобиля. Данные покрытия имеют густую консистенцию, напоминающую гель. После нанесения таких покрытий образуется специальная пленка, обладающая эффектом «лотоса» — мелкие капли попадающей на кузов воды соединяются в крупные и вместе с грязью смываются с поверхности.
- «Жидкое стекло». Данное покрытие способно не только соответствующим образом защитить поверхность, но и вернуть лакокрасочному покрытию автомобильного кузова первозданный блеск. Покрытие имеет принципиальное отличие от всех остальных гидрофобных покрытий, которое заключается в его составе. «Жидкое стекло» способно проникнуть достаточно глубоко в лакокрасочное покрытие кузова, тем самым усилив его молекулярную структуру. Кроме этого, покрытие очень прочное и долговечное.
- Нанокерамика. Данное покрытие чем-то похоже на «жидкое стекло», поскольку также надежно и длительно способно сохранить в целостности и сохранности кузов автомобиля вместе с покраской. Предотвращает появление сколов и царапин. Также является устойчивым не только к воздействию агрессивной влажной среды, но и многим химическим веществам.
В настоящее время каждый владелец автомобиля может выбрать гидрофобное покрытие по своему вкусу. Каким бы оно не было, в любом случае, кузов и лакокрасочное покрытие будут защищены от воздействия влаги и загрязнения.
материалы по теме
Гидроизоляционная пропитка
Строительный материал, который используется для отделки фундамента и стен, в той или иной мере боится воздействия влаги. Чтобы предотвратить его разрушение, необходимо воспользоваться специальным защитным составом. Он может быть изготовлен из разных составляющих компонентов. Существует своя классификация гидроизоляционных пропиток, применяемых с разной целью в том или ином случае.
Гидрофобные покрытия послужат мобильным технологиям
Исследование покрытий, осуществляемое в научно-исследовательской лаборатории Департамента энергетики, привлекло внимание одного популярного бренда электроники, который стремится помочь своей линейке мобильных электронных устройств отталкивать воду и прочее.
Гидрофобизирующие добавки
Источник lkmprom.ruГидрофобность
Гидрофо́бность (греч. ὕδωρ — гидро, вода и φόβος — фобос, боязнь) — способность поверхности вещества не смачиваться с водой. Вода на поверхности гидрофобного вещества собирается в капли, которые не проникают внутрь.
Физика гидрофобности
Физико-химическая природа гидрофобности связана с фундаментальными термодинамическими законами, в частности стремлением системы достигнуть минимума энергии за счет выделения энергии в окружающую среду. Большинству людей не интересны такие сложные вещи, поэтому, как упрощение появилось понятие гидрофобных сил (хотя физически таких сил не существует).
Практически для создания гидрофобных поверхностей используются неполярные молекулы, которые как бы «отталкивают» воду. Аналогичный процесс можно наблюдать, когда капля жидкого масла попадает в воду.
В настоящее время явление сверхгидрофобности используется во многих нанотехнологических системах.
Гидрофобность и строительные материалы
Гидрофобность является полезным качеством для некоторых строительных материалов (цемента, пленок), препятствуя проникновению воды. Часто теплоизоляционные материалы, например, минеральную вату, пропитывают специальными веществами, создающими гидрофобную микропленку.
Надежность гидрофобного слоя
Контакты с большинством растворителей и масел могут приводить к потере гидрофобности. Также она теряется при загрязнении материала. После потери гидрофобности поверхность становятся водопроницаемой.
Не нужно путать гидрофобность и водонепроницаемость. Например, полиэтилен является водонепроницаемым, поэтому пленка из него, даже смоченная спиртом или сильно загрязненная (но без дырок), не будет пропускать воду. Гидроизоляционная пленка, основанная на гидрофобности поверхностного слоя и свободно пропускающая воздух, будет служить только до тех пор, пока внешний слой не потеряет гидрофобность, например, от микрочастиц пыли.
Источник doma-paneli.ru