Гидрофобизация поверхности это: Гидрофобизация поверхностей — Информационный портал города Мичуринска. Афиша

Содержание

Что такое гидрофобизация и как правильно защитить поверхности с помощью грунтов

Как защитить фасад от воды и влаги и как подготовить поверхность для обработки? Как обеспечить водонепроницаемость швов? Что такое гидрофобизация вообще? Это мы сейчас и выясним.

Вводные данные

Для начала давайте узнаем, что такое гидрофобизация как физическое явление. Если в двух словах, то это резкое снижение способности смачиваться водой строительных материалов за счет обработки их поверхности специальной водоотталкивающей пропиткой.

Другими словами, пористая поверхность стен, пола или фундаментной кладки пропитывается гидрофобизатором, изготавливаемым на кремнийорганической или акриловой основе. Таким образом, обеспечивается водонепроницаемость защищаемой поверхности.

С определением понятно, давайте выясним, каким должен быть грунт (его функциональность):

Активно впитывающийся. Если этим качеством состав не будет обладать, то о надежном сцеплении с пористой поверхностью речи быть не может. Кроме того, состав должен укреплять поверхности, препятствуя их осыпанию;

Гидрофобизирующий. После нанесения на поверхность, последняя должна эффективно отталкивать воду;

Адгезионный. Обработанная стена должна повысить адгезию под нанесение финишных покрытий — штукатурки, краски или облицовочной плитки;

Дышащий. Наносимый грунт не должен закупорить поверхность, поскольку именно сквозь стены большая часть водяного пара покидает жилые помещения.

Область применения:

Кирпич

Гидрофобизация возможна как отдельных элементов, так и сложенных стен из кирпича. На фото с помощью воды демонстрируется разница между обработанной поверхностью и необработанной.

Дерево

Гидрофобизация осуществляется после монтажа деревянных элементов.

Межплиточные швы

Сама по себе кафельная плитка надежно защищает стены и полы от воздействия влаги. А вот швы достаточно гигроскопичны. Гидрофобизация цементной или гипсовой затирки препятствует отсыреванию всего основания под плиткой.

Садовые дорожки и подъездные пути

Гидрофобизация позволяет покрытиям оставаться сухими сразу после дождя.

Лестницы

Обработка гидрофобизирующими составами делает эксплуатацию данных конструкций более безопасными.

А в зимнее время препятствует образованию льда.

Также грунты могут применяться:

Под фасадный штукатурный слой;

Прямо по штукатурке, которая в дальнейшем будет окрашиваться;

На бетонную стяжку и стены ванной комнаты до укладки плитки;

Для гидрофобизации цементных швов на фасаде. Обработанные в такой способ швы не выветриваются и не трескаются.

Что предлагается на рынке

Повальная мода на экологичность материалов не обошла стороной и гидрофобизирующие составы — в подавляющем большинстве из них в качестве разбавителя используется вода. Причины такого решения очевидны:

Экологичность. Что в процессе нанесения, что в эксплуатации такие составы абсолютно безвредны;

Низкая цена. Удельный вес органических растворителей в формировании цены куда более весомый. Вода же условно бесплатная;

Совместимость с обрабатываемой поверхностью. Здесь все логично: если поверхности пористые, раз пропускают воду, то и пропитать их водной дисперсией достаточно просто.

С разбавителями разобрались, давайте выясним, что же используется в качестве гидрофобизирующей пропитки:

Силикон. Самый дорогостоящий, но в то же время и самый эффективный гидрофобизатор. Может применяться как в чистом виде, так и в смеси с акриловыми смолами;

Латекс. Менее дорогой, применяется как в чистом виде, так и с добавлением акрила. Смешанный состав улучшает водоотталкивающие свойства поверхности и обеспечивает хорошую адгезию грунта;

Акриловые смолы. Самый распространенный и достаточно дешевый состав.

Заключение

Теперь вы знаете, что такое гидрофобизация и какие компоненты входят в состав большинства грунтовок. А подробная информация о торговых марках поможет вам сделать осознанный выбор и приобрести оптимально подходящий для работы грунт.

Что такое гидрофобизаторы и как они защищают?

(495) 197-77-51
пн-пт 9:00 — 20:00

UDecor Интернет-магазин

Статьи

Что же такое Гидрофобизаторы?

Гидрофобизация — это процесс, при котором материал приобретает водоотталкивающие свойства. Однако при сравнении с гидроизоляцией, гидрофобизатор не блокирует поверхность материала, а позволяет ему пропускать газы и пары, сохраняя способность «дышать». Гидрофобизаторы это растворы кремнийорганических соединений с добавлением улучшающих добавок. Они бывают:

на водной основе

на основе растворителя

По содержанию активного вещества:

с содержанием силана

с содержанием силоксанов

с содержанием акрилатов

с содержанием силиконов

Как защищают гидрофобные растворы?

Поры, в структуре некоторых строительных материалов, таких как кирпич и блоки, предрасположены к впитыванию большого количества воды. Вода губительно влияет на структуру материала, поскольку растворяет соли, входящие в состав и выталкивает их и на поверхности появляются высолы.

Вода проникает в глубь материала и при циклах замерзания-оттаивания – разрушает строительный материал. Это крайне негативно влияет на кирпичную кладку, бетон, плитку и на всю конструкцию в целом. Сооружения теряют свою надежность и долговечность.

Гидрофобизаторы, помимо защиты материала от воды, также обладают рядом других положительных качеств. Нанесенный на поверхность материала гидрофобное покрытие обеспечивает защиту от загрязнений пылью и копотью, что очень важно в городских условиях.

Существуют масло-отталкивающие и жиро-отталкивающие гидрофобизаторы. Применение пропиток дает возможность экономить на лакокрасочных материалах, поскольку разрушительное влияние внешней среды сводится к минимальному значению, а внешний вид объекта прекрасно сохраняется. Гидрофобизатором можно обрабатывать множество строительных материалов:

бетон

пенобетон

железобетон

силикатный кирпич

керамический кирпич

природный камень

клинкерная плитка

известняк

штукатурка

гипс

тротуарная плитка

Данные растворы и придают поверхности способность отталкивать воду. При нанесении средства, на материале появляется устойчивый слой, подобно пленке, который защищает от воздействия влаги и атмосферных осадков. Такая защита долговечна! Частицы раствора глубоко проникают в структуру поверхности, вследствие чего они создают водоотталкивающую паропроницаемую защиту, которая не только замечательно защищает конструкцию от влаги, но и обеспечивает комфортный микроклимат в помещении.

Возврат к списку

Гидрофобные и супергидрофобные поверхности — Nature’s Raincoats

Гидрофобные и супергидрофобные поверхности

Наиболее водоотталкивающие поверхности, которые можно получить химическим путем, называются гидрофобными поверхностями. Гидрофобный означает «водобоязненный». Уровень гидрофобности определяется контактным углом между поверхностью жидкости и пара и твердой поверхностью. Это обозначено как ϴ _Y на изображении ниже.

Одной из самых гидрофобных поверхностей в повседневном использовании является тефлон. На кухне мы видим, что капля воды катится по сковороде с тефлоновым покрытием. Контактный угол тефлона составляет около 105°. Тем не менее, многие растения и животные развились, чтобы иметь поверхности с гораздо более высокими краевыми углами, как показано ниже на изображении капель воды на листе настурции. Капли воды на этих поверхностях гораздо более «свернуты», а значит, легче скатываются.

Лист настурции

Поверхности с краевым углом более 150° называются супергидрофобными поверхностями, если разница в краевых углах продвижения и удаления движущейся капли (называемая гистерезисом краевого угла) невелика.

В случае растений супергидрофобные поверхности могут быть созданы за счет отложения восковых башен, например, на листьях капусты, или с помощью волосков, например, на листьях манжетки. Для животных это может быть за счет использования супергидрофобных структур. Это может быть «шуба», которая позволяет водному лодочнику проходить по поверхности пруда, не попадая в ловушку поверхностного натяжения, или чешуйчатая структура крыльев бабочки, которая не дает им промокнуть под дождем.

Капля воды на супергидрофобной поверхности будет катиться по поверхности и отрываться от нее. Когда она катится, к капле прилипает пыль, поэтому поверхность не только остается сухой, но и самоочищается во время дождя, как на листе лотоса.

Обучение на «ложе из гвоздей»

Мы можем понять основные идеи, лежащие в основе многих супергидрофобных поверхностей (как природных, так и искусственных), рассматривая «ложе из гвоздей». Если мы прижмем шарик к одному гвоздю, гвоздь пробьет кожу шарика и легко лопнет. Однако, если у нас есть кровать, содержащая много близко расположенных гвоздей, мы можем достаточно сильно прижать воздушный шар к гвоздям, и он не лопнет. Это связано с тем, что надавливание на многие точки распределяет силу и снижает давление.

По той же причине человек может лежать на ложе из гвоздей (ковер Факира). Пока гвозди находятся достаточно близко друг к другу, можно лежать на острых концах, не пронзаясь. Это хорошо известное цирковое представление, но его также видели на лекциях в университете, как показано в видеоклипе ниже.

Wenzel и Cassie-Baxter заявляют

Если элементы на поверхности («гвозди») сделать водоотталкивающими, то «поверхностный эффект» капли воды, вызванный поверхностным натяжением, не может быть преодолен, и вода остается в виде взвешенной капли. Это похоже на «ложе из гвоздей» в демонстрации, которое не пробило ни воздушный шар, ни человеческую кожу.

Если капля воды может сесть на вершины «гвоздей», угол контакта будет большим, и капля будет очень легко двигаться при наклоне поверхности. Это известно как состояние Кэсси-Бакстера. Если капля воды проникает в зазоры между гвоздями, контактный угол уменьшается, и капля теряет подвижность. Это известно как состояние Венцеля.

Состояние Кэсси-Бакстер Состояние Венцеля

Эффект Лейденфроста

Идеальное супергидрофобное состояние — это состояние, при котором «гвозди» становятся бесконечно тонкими, а капля воды опирается на слой пара. Это можно увидеть, капнув несколько капель воды на поверхность горячей сковороды с тефлоновым покрытием. Капли воды довольно недолговечны, если только температура сковороды не составляет около 150°. При таких температурах срок службы резко возрастает. В этот момент капля воды остается каплей, потому что слой воды на границе твердое тело-вода мгновенно испаряется, когда капля касается кастрюли. Образовавшаяся паровая подушка изолирует оставшуюся часть капли от поддона и предотвращает ее испарение. Это известно как эффект Лейденфроста. Время жизни капель постепенно уменьшается по мере дальнейшего повышения температуры.

Поверхностное натяжение

Капля воды остается каплей на «ложе из гвоздей» и не растекается в пленку из-за поверхностного натяжения. Поверхностное натяжение позволяет насекомым, таким как водомерки, ходить по поверхности воды, не погружаясь в воду. Это даже позволяет нам «плавать» скрепкой на поверхности стакана с водой, как в видео ниже.

Как сделать поверхность детали гидрофобной

Производители часто задаются вопросом, как сделать поверхность детали гидрофобной. Плазменное покрытие материалом, подобным ПТФЭ, с использованием плазменной системы с выбранным мономером является жизнеспособным решением. Мономер может быть выбран производителем для обеспечения наилучшего и наиболее экономичного решения.

Что такое гидрофобная поверхность?

Гидрофобная поверхность определяется как поверхность с очень низкой поверхностной энергией. Это означает, что жидкости не смачиваются и не связываются с поверхностью. Это означает, что молекулярные силы, удерживающие жидкость на поверхности, отсутствуют, а силы, связанные с зарядом, очень слабые или маломощные. Если клей или покрытие наносят на гидрофобную поверхность и дают высохнуть или отвердеть. Полученное покрытие легко снимается или отслаивается. Отсутствие силы сцепления между основным материалом и рабочей жидкостью практически не приводит к адгезии.

Поверхность, которая является гидрофобной по своей природе, часто обладает и другими свойствами, такими как коррозионная стойкость, химическая стойкость, электрическая изоляция и низкая поверхностная энергия. Иногда это благоприятные свойства, которые производитель стремится оптимизировать в своих материалах.

Преимущества гидрофобных покрытий

Многие материалы сами по себе не обладают гидрофобными свойствами с желаемым базовым материалом. В этом применении покрытие используется для достижения гидрофобных характеристик поверхности. Этот тонкий слой может обеспечить барьерный слой на поверхности, который будет ограничивать скорость, с которой жидкость или газ могут проникать или проходить через основной материал детали. Эти покрытия желательны в материалах для таких применений, как контейнеры для пищевых, химических и биологических применений, чтобы исключить взаимодействие между контейнером и материалами внутри него.

Производители также будут использовать гидрофобные покрытия для придания устойчивости к царапинам или защитные покрытия на своих деталях. Эти покрытия могут иметь лучшую твердость или характеристики износа материала, чем стандартный полимерный материал. Это обычная практика в автомобильной и телекоммуникационной отраслях.

Гидрофобные покрытия также используются в биотехнологической и фармацевтической промышленности, где инструменты нуждаются в гидрофобном покрытии внутри, чтобы предотвратить попадание тестируемых химикатов внутрь прибора. Примером может служить нанесение покрытия на внутреннюю часть пипетки, чтобы убедиться, что весь тестовый материал или технологическая химия удалены из вашей пипетки, чтобы обеспечить более точные измерения пробы и свести к минимуму вымывание или перенос химреагентов ниже по потоку.

Электронная промышленность также широко использует гидрофобные покрытия. Они используются для электронных печатных плат, чтобы сделать их водостойкими, чтобы свести к минимуму повреждение водой или другим влажным загрязнением.

Преимущества использования плазменного осаждения для нанесения гидрофобного покрытия

Часто бывает сложно нанести на материал точное гидрофобное покрытие. Путем плазменного осаждения покрытий с использованием мономера или полимеризующего газа в качестве исходного сырья для летучих газов в плазменной системе можно получить полимерное покрытие с очень точной скоростью или толщиной от 10 нм до 10 микрометров. Преимущества этого подхода заключаются в том, что покрытия могут быть очень тонкими и равномерно наноситься на детали или материалы. Когда для нанесения покрытия используется плазменный процесс, можно получить очень воспроизводимый, более качественный и надежный продукт. Эти покрытия также часто устойчивы к химическому, механическому и термическому разложению.

Производителям нравится наносить гидрофобное покрытие с помощью плазменной системы, потому что это дает много преимуществ наблюдаемым свойствам поверхности их деталей и изделий без изменения характеристик основного или сыпучего материала. Плазменное покрытие обеспечивает более высокое качество покрытия, чем другие традиционные методы покрытия, и исключает потенциальное загрязнение материала.