روش های آبگریز کردن پی وی سی

04 شهریور 1399 ساعت 07:50

در مقالات قبل کاربرد های پی وی سی و آینده این صتعت بررسی شد، با گسترش کاربرد پی وی سی در صنایع مختلف از جمله صنعت ساختمان نیاز به ایجاد خواص ویژه در این محصولات بیتشر شده است بخصوص در محصولاتی که در نمای ساختمان استفاده می شوند یکی از این خاصیت ها آبگریز بودن محصول می باشد. به طور کلی خاصیت آب گریزی باعث می شود که قطرات به آسانی از روی سطح لیز بخورند و به همراه خود آلودگی و ذرات دیگر را از روی سطح پاک کنند این خاصیت سبب می شود آلودگی حتی با مقدار اندک باران شستشو شود.یک سطح با زاویه­ی تماس بیشتر از 150 درجه با آب و زاویه­ی لغزش کمتر از 5 درجه، یک سطح سوپر آب گریز نامیده می­شود.

 

پارچه­های پلی استری با پوشش پلی وینیل کلراید، بیشترین کاربرد را در ساخت پارچه­های به کاربرده شده در ساختمان و طراحی شهری دارند. در بین خصوصیات مختلف این نوع پارچه ­ها که به عنوان سایبان استفاده می­شوند، مقاومت در برابر آلودگی و تجزیه­ی سطح، مقاومت در برابر آب و هوا، مهم­ترین ویژگی­ها برای تضمین زیبایی این پارچه­ ها است. ایجاد اثر خود تمیز شوندگی بر سطح پی وی سی ، یک تکنیک موثر برای تقویت ویژگی­های آن است. امروزه روش های متنوعی برای آبگریز کردن پی وی سی وجود دارد استفاده از مواد نانو و یا انواع پوشش ها می تواند این خاصیت را برای پی وی سی ایجاد کند. یکی از این روش ها روش پوشش دهی با اسپری می باشد. در این روش نانوذرات پخش شده در یک ماده ­ی فلوئورو شیمیایی به عنوان محلول پوشش دهی آماده شده و به وسیله ی فرآیند اسپری کردن-خشک شدن-پخت ب بر روی سطح پی وی سی اعمال می شوند سپس آزمایش­های زاویه­ی تماس، زاویه­ی لغزش و آب گریزی انجام شدند و مورفولوژی سطحی بین سطوح پوشش داده نشده و پوشش داده شده با پی وی سی مقایسه می شوند. نتایج بیانگر این است که یک پوشش یکنواخت از نانوذرات تیتانیوم اکسید، یک لایه­ی سوپر آب گریز را بر سطح پی وی سی با زاویه­ی تماس بالا، (150 درجه) و زاویه­ی لغزش پایین (2 درجه) ایجاد می­کند. با ترکیب این دو مورد اصلی، اندازه­ی درجه­ی زبری و انرژی پایین سطحی، اثر خود تمیز شوندگی بر سطح پی وی سی بوجود آمد.

آب گریزی پارچه­ی پی وی سی با روکش فلوئوروشیمیایی:


آب گریزی پی وی سی با استفاده از پوشش پرفلوئوروآلکیل آکریلات بهبود می­یابد. پوشش فلوئوروشیمیایی باعث بیشینه آب گریزی می­­شود. با اعمال فرآوری هیبرید فلوروشیمیایی با عمل دوگانه، که شامل سگمنت­های پلیمری آب گریز و فلوئوردار است، انرژی سطحی مورد نیاز در هوا و محیط آبی بدست می­آید. همچنین، در زمانی که این سطوح را در آب فرومی­بریم، گروه­های آب گریز با شکست گروه­های فلوئوروشیمیایی زیر سطح، در مقابل محیط آبی قطبی منظم می­شوند. بنابراین ویژگی خود تمیز شوندگی بهبود می­یابد. در اصلاح گرمایی، گروه­های حاوی فلوئور بر روی سطح مهاجرت می­کنند .


اثر نانوذرات بر خاصت سوپر آب گریزی پارچه­ی پی وی سی پوشش داده شده:


تمام نمونه ­های پوشش داده شده با مخلوط نانوذرات و مواد فلوئوروشیمیایی بیشینه آب گریزی را نشان می­دهند، زاویه­ی لغزش شدیداً تحت تاثیر غلظت نانوذرات است. به دلیل اثر زیاد غلظت نانوذرات تیتانیوم اکسید بر مورفولوژی سطح، زاویه­ی لغزش نمونه ­ها تحت تاثیر قرار می­گیرد. در غلظت کم­تر از 2% از نانوذرات، زاویه­ی لغزش حدود ◦24 است، نمونه­هایی که تنها ماده­ ی فلوئوروشیمیایی دارند و هیچ نانوذراتی ندارند، زاویه لغزش حدود ◦20 دارند. زاویه­ی لغزش با افزایش غلظت نانوذرات تیتانیوم اکسید تا 2%، کاهش می­یابد، این پدیده در هر دو حالت طبق این شرح داده می­شود که چگونه نانوذرات بر سطح به صورت یکنواخت و در خط تماس سه فاز (مایع/جامد/بخار) توزیع می­شوند. هیسترسیس زاویه­ی تماس که به عنوان یک معیار برای ویژگی­های لغزش استفاده می­شود، با طبیعت تماس هوا/جامد/مایع کنترل می­شود. این ترم که بیانگر نیروی مورد نیاز برای حرکت یک قطره بر سطح است، مهم­ترین معیار در تعیین آب گریزی است. خط تماس پیوسته، می­تواند تحرکاتی با سدهای انرژی پایین­تر را باعث شود و باعث زاویه­ی لغزش کمتری می­شود. در غلظت­های کمتر نانوذرات تیتانیوم اکسید (0.25 و 0.5 و 1%)، نانوذرات با فاصله از هم قرار گرفته­ اند. بنابراین، به نظر می­رسد که ساختار این سطح نه تنها نمی­تواند یک خط تماس پیوسته بوجود آورد، بلکه می­تواند به عنوان یک سد مانع با نفوذ قطره در خلل و فرج­ها عمل کند. این منجر به حرکت سخت­ تر قطره در مقایسه با سطح صاف می­شود و زاویه­ی لغزش را بالا می­برد. در غلظت­های بالاتر نانوذرات تیتانیوم اکسید (2 و 3 و 4%) که سطح به صورت یکنواخت پوشش داده می­شود، جمع شدگی نانوذرات باعث زاوی ه­ی لغزش پایین (◦2) و زاویه­ی تماس بالا می­شود که همین امر یک سطح سوپر آب گریز را بر پی وی سی ایجاد می­کند. .
رابطه­ی مستقیمی بین زاویه­ی تماس با آب و غلظت نانوذرات وجود دارد که در آن زاویه­ی تماس با افزایش غلظت نانوذرات نینانیوم اکسید افزایش می­یابد. گفته می­شود که با اعمال نانوذرات بر سطح لایه، زبری ایجاد شده زاویه­ی تماس بین هوا و قطرات آب را افزایش می­دهد. در ویژگی سوپرآب گریزی با استفاده از 3% نانوذرات تیتانیوم اکسید، قطرات بر روی نانوذرات متصل می­شوند و یک پیکر بندی آب-جامد-مایع بوجود می­آید. بر طبق نتایج، مشاهده می­شود که سطح با پوشش 3% نانوذرات تیتانیوم اکسید، در مقایسه با نمونه­های پوشش داده نشده و نمونه­های با پوشش ماده­ی فلوئوروشیمیایی، خاصیت خود تمیز شدگی بالاتری دارد.

 

به طور کلی می توان گفت استفاده از نانو ذرات برای آبگریز کردن پی وی سی بسیار موثر است. برای مشاوره های بیشتر در مورد استفاده از نانو ذرات برای بهبود خواص می توانید از مشاوره سایت پلینو بهره مند شوید.

ثبت نظر


( نظر خود را درباره این مقاله ثبت نمایید )

طراحی سایت طراحی سایت