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 2014 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
Источник информации:www.365-tv.ru


.