Повысить защиту от коррозии и обледенения, а также обеспечить эффект самоочищения поверхностей материалов смогут покрытия, разработанные в ВолгГТУ, считают ученые университета. Результаты исследования опубликованы в научном журнале.
Многие конструкционные материалы и сплавы, находящиеся в условиях высокой влажности, подвержены коррозии, биообрастанию или обледенению в условиях «ледяного дождя». Также на поверхности оборудования, например, телекоммуникационных антенн или трансформаторах энергии, со временем оседает пыль. Регулярная очистка такого оборудования приведет к дополнительным затратам, но без этого эффективность работы устройств снижается, подчеркнули ученые вуза.
В то же время существующие покрытия в основной массе не дают полной защиты от коррозии либо обледенения или эффективны для ограниченного количества материалов, уточнили в вузе.
Разработка исследователей ВолгГТУ может обеспечить водоотталкивающие свойства и возможность самоочищения поверхности материалов благодаря свойствам сополимеров (полимеров, состоящих из двух и более мономерных звеньев).
«Покрытия на основе наших сополимеров способны обеспечивать супергидрофобные свойства и самоочищение поверхности. То есть капля воды в идеале вообще не растекается по поверхности, а сохраняет сферическую форму до тех пор, пока не испарится или не скатится с объекта», — рассказал доцент кафедры «Технология высокомолекулярных и волокнистых материалов» Виктор Климов.
Есть такое понятие как угол смачивания, его значения специалисты используют для определения того, как капля воды будет вести себя при взаимодействии с твердым материалом, продолжил ученый.
Чем меньше этот угол, тем больше капля воды растекается по поверхности и смачивает большую площадь. Следовательно, коррозионные процессы на такой поверхности идут быстрее. Если угол смачивания более 90 градусов, то капли воды меньше растекаются и смачивают меньшую площадь, следовательно, коррозия замедляется.
Максимально водоотталкивающие (супергидрофобные) поверхности имеют угол смачивания от 150 градусов, а некоторые полимерные покрытия ученых вуза характеризуются контактными углами до 170, уточнил исследователь.
«Добиться супергидрофобных свойств практически невозможно без соответствующей микроструктуры материала. Если нанести сополимеры на гладкую поверхность — значения будут около 110 градусов, но, если до этого создать на нем нужную шероховатость, угол смачивания достигнет 150 градусов и выше. Мы работаем над составами, которые при нанесении обеспечат достижение таких свойств », — дополнил Климов.
Также разработанные покрытия обеспечивают низкий угол скатывания, то есть капли воды быстро соскальзывают с поверхности материала при наклоне к линии горизонта всего в 2-3 градуса. Эта особенность позволяет говорить о самоочищении поверхностей с нанесенным покрытием, дополнил исследователь.
Для создания защитного полимерного покрытия ученые использовали сополимеры на основе фторалкилметакрилатов и глицидилметакрилата.
Направление, в рамках которого проводится исследование, входит в стратегический проект ВолгГТУ в рамках программы «Приоритет-2030». В программе развития вуза заложены четыре стратегических проекта, в том числе «Центр цифровых научно-образовательных проектов и разработок» и «Технологии для промышленного инновационного кластера».
Источник: РИА Новости