Гидрофильное покрытие что это
Гидрофоб или гидрофил
В каких же условиях лучше гидрофобный эффект на поверхности, а когда гидрофильный?
Гидрофобные покрытия образуют на обработанной поверхности тончайший защитный слой, который отталкивает воду. Гидрофобы препятствуют смачиванию поверхностей, поэтому попадающая на них жидкость мгновенно сбивается в капли, «эффект лотоса». Под собственным весом, под действием вибрации и встречного потока воздуха происходит самоочищение обработанной поверхности. Гидрофобные составы наносятся только на безупречно гладкую поверхность. В этом случае они работают в полную силу, а их действие длится положенный срок. Супергладкость – это залог качественного самоочищения автомобильного лака. Поэтому перед обработкой гидрофобом кузов машины обязательно полируется. Полировка выполняется на всех автомобилях независимо от возраста и пробега. В случае с новыми машинами и автомобилями в защитных покрытиях (керамика, плёнка) — это легкая восстановительная полировка. Для машин с заметными повреждениями на глянце предусмотрена абразивная полировка.
Гидрофильные покрытия – это гладкая защита, снижающая сопротивление скольжению. Она заставляет влагу распределяться равномерным слоем, формируя пленку. Эта пленка под собственной тяжестью скользит и спадает с обработанной поверхности. Описанное явление получило название «эффект падающей шторы». Попутно жидкая влага захватывает с собой нерастворенную грязь, тем самым создается эффект самоочищения. Чужеродные краски также легко смываются с гидрофильного слоя без применения очистителей-растворителей.
Гидрофобная защита не подходит для лета
Гидрофобная защита является сезонной и предназначена для прохладных и холодных месяцев. Весной ее меняют на гидрофильную или гибридную защиту. Проблема в том, что на гидрофобном слое самоочищение работает только в процессе движения транспортного средства, когда есть мощный встречный поток воздуха, сдувающий воду. Если автомобиль стоит на месте, то капли на нем остаются, образуют «эффект линзы» и высыхают, прожигая защитное покрытие и лаковый слой. На месте высохшей воды остается сухой остаток, в виде белого ореола, который под действием горячего солнца проникает в лаковый слой. Такие пятна не берет мойка. Их можно убрать только с помощью абразивной полировки. Поэтому в лето на машину наносят не гидрофобную, а гидрофильную защиту, которая заставляет воду соскальзывать пленкой, оставляя поверхность сухой и чистой.
Как получить гидрофильный эффект
Гидрофильный эффект получается в следствии нанесения на защитное покрытие специального состава придающего тот самый «эффект падающей шторы».
Когда наносится гидрофил
Гидрофил необходим в жаркое время года. Наносится через 10-14 дней с момента покрытия защитным составом при первой мойке автомобиля.
Супергидрофобность в быту или доступные нанотехнологии
Сегодняшний краткий обзор посвящен составам, позволяющим добиться в домашних условиях супергидрфобности обрабатываемых объектов. 
Длительное время ходит много разговоров о потенциале нанотехнологий, в частности, о нанотрубках, графене, фуллеренах и их применениям, которые способны решить все наши проблемы. Словом, очередной технологический прорыв вот-вот на носу. Однако, идут года и особых доступных «революционных» подвижек не набюлюдается. В связи с чем я и решил провести небольшое исследование западного рынка на предмет распространения новых материлов, благодаря которым можно будет упростить себе жизнь. Но обо всем по порядку.
Задача была поставлена просто: отыскать средство для покрытия поверхности для достижения максимальной гидрофобности, т.е. максимального снижения смачиваемости обработанной среды водой(в моем случае, красящей жидкостью, на основе воды). Наиболее простым, и, с точки зрения производства, выгодным, являются порошкообразные эмульсионные системы и составы, при высыхании создающие и/или оставляющие поверхность мизерной шероховатости (за счет заполнения трещин и углублений в материале частицами нанометровых масштабов) и со свойствами низкой интенсивности молекулярного взаимодействия веществ поверхностоной (нанесеной) фазы и жидкой среды.
Таким образом, задача технически состоит в том, чтобы удельная свободная поверхностная энергия на границе раздела сред была чрезвычайно мала.
На данный момент существует масса средств подобного рода, начиная от автомобильных восков и покрытий типа Umbrella до средств по уходу за обувью(водоотталкивающие покрытия), однако ни одно из использованных мной средств удовлетворительного эффекта не возымело.
В этой связи я вспомнил про давнишний проект (www.neverwet.com) одной американской металлургической компании Ross Technologies и ее подразделения Ross Nanotechnologies, получивший на престижной американской выставке INPEX 2011 (The Invention & New Product Exposition) некую награду «Grand Prix Award».
Эта небольшая компания из Филадельфии производит всевозможные изделия из стали. Кризис всем дал прикурить, и руководству потребовалось срочно решать вопрос сохранности перепроизведенной продукции, в результате чего и было создано подразделение Ross Nanotechnology.
Суть материала в том, что он создает слой супергидрофобного материала на поверхности обработанного предмета. Заявляется АЖ до 175◦ краевой угол смачивания, что, в общем – то, невероятно круто.
Результаты такой низкой смачиваемости вы можете видеть на приложенных видео.
Наиболее полное видео:
и дополнительно с сайта производителя:
В итоге получаем не просто устойчивое к смачиванию водой поверхность, которой можно покрывать не только одежду и электронику, но и противообледенительную, противобактериальную, антикоррозионную самоочищающуюся поверхность. Только представьте- обрабатывать внутреннюю поверхность труб, обшивку корпуса судна, покрывать обувь для максимальной герметичности и сохранения внешнего вида, покрывать электронные платы, покрывать поверхность фюзеляжа самолетов, избегая дорогостоящей «мойки» перед каждым полетом… Идей применения материала не счесть.
И все бы ничего, но данный продукт, как оказалось, получить невозможно. Были совершены звонки, написаны различного содержания привлекательные письма. Ответ один – «Оставьте заявку на сайте, мы ее рассмотрим. Пока розничных продаж нет». Даты продаж в розницу постоянно отодвигались на сайте, что не могло не натолкнуть на сомнения, хотя бы, об экологичности и токсичнсоти продукта. С пониманием того, что в действиетности можно найти на ранке, я отправился на зарубежные форумы, площадки продаж, с надеждой, что у кого—то есть пробники или «отлито в баночку домой», но все как один ищут и никто не предлагает.
Поразмыслив немного, я решил сунуться туда, где могут производить что угодно в промышленных масштабах. Туда, где производится основная масса общедоступной(и не очень) продукции – Китай. В результате небольшого исследования промышленного химического рынка Китая, выявилась некая фабрика Liyang ZiXiLai, производящая собственное гидрофобное покрытие. После проведенных преговоров, были высланы три образца их продукции и инструкции.
Также, китайцами была дана информация о токсичности покрытия NeverWet, и о том, что это не тонкое, а довольно-таки толстое покрытие молочного цвета, что существенно ограничивает возможности применения.
Так или иначе, в банках оказались три разные жидкости: Супергидрофобное, Супергидрофильное и некое Supersmooth покрытие.
Все жидкости были протестированы, и результат оказался далеко не таким, как заявлено. По документации, растворителем – основой оказался этиловый спирт, а частицами… Диоксид титана. Забавно, как производитель смело завил 140◦ краевого угла смачивания и долговечность покрытия. После обработки остается слегка липкая поверхность, напоминающая жировой слой на кухонных вытяжках. смачиваемость та же.
Фотографии не самые показательные, но тем не менее. это свойства поверхности спустя сутки после обработки
Справедливости ради надо сказать, что определенный эффект, все же, был достигнут, но далеко не тот, что ожидался. Фото тестов не прикладываю – водоотталкивающая способность в лучшем случае оказалась примерно такой же, как средства для покрытия стекол автомобилей – ничего, но не фонтан.
Казалось бы, вот и все – если и на китайском рынке нет адекватного качества супергидрофобных покрытий, то их можно и не искать где-либо в ближайшее время. Однако, был обнаружен клон NeverWet, зовущийся Ultra Ever Dry (UltraEverDrystore.com), а так же WaterBeader (waterbeader.com) распространяющи аналогичную смесь. При прямом контакте через почту Ultra Ever Dry выяснилось, что контора небольшая, и в ней есть русский менеджер(имя умолчу), согласившийся на пересылку в Россию набора для покрытия(минимального размера фасовки – по 1 кварту-0.9 литра). Стоимость же пересылки состава составила в районе 600 долларов США. На такой шаг я решиться не смог, поэтому оценку составу дать не могу. Недавно, также, пришло сообщение, что продукт не высылается физическим лицам. Если бы перевод был бы оформлен, сомневаюсь, что дальнейшая связь с конторой была бы продолжена. Остается лишь заметить, что данный состав является так же токсичным, и предназначен только для производственных условий.
В итоге, я продолжаю поиски решений для повседневного «домашнего» использования, хотя и подобные «токсичные» варианты меня так же устроят – есть же респираторы в конце — концов.
Надеюсь, данная статья даст общее представление по вопросу на данный момент для интересующихся.
Гидрофильные и гидрофобные поверхности
Выбор правильного инвентаря для мытья остекления при работе с гидрофильными и гидрофобными поверхностями.
Гидрофильные поверхности
Для работы с гидрофильными поверхностями идеально подходят форсунки nLite от компании Unger. Они позволяют точно направить воду под высоким давлением на нужный участок стекла, полностью промывая всю его поверхность. Именно благодаря этим качествам форсунки nLite идеально подходят для гидрофильных стекол. Внимание! Во избежание повреждений покрытия при работе с гидрофильным остеклением используйте только правильно подобранный инвентарь для мытья стекол!
Гидрофобные поверхности
При контакте гидрофобной (водоотталкивающей) поверхности с жидкостью происходит именно то, на что прямо указывает название: такие поверхности отталкивают воду. В результате вода формирует капли, которые затем стекают вниз, смывая грязь и пыль. Водоотталкивающие свойства придаются стеклу посредством нанесения тонкого органического покрытия (например, из фторированного кремния) либо за счет придания поверхности определенной микроструктуры.
Если Вы проводите чистку водоотталкивающего стекла с использованием очищенной воды, необходимо помнить, что из-за крупнозернистой структуры покрытия на поверхностях данного типа сильнее накапливается загрязнение и, в результате, после мытья на стекле могут остаться пятна (даже если мойка проводилась очищенной водой). Это легко исправить, проведя дополнительную промывку и сократив интервалы времени между очередными чистками стекол.
Для гидрофобного стекла Unger предлагает такое решение как распыляющая насадка nLite. С ее помощью вода наносится на стекло тонким ровным слоем, захватывающим большие поверхности, а затем стекает вниз. Насадка nLite – идеальное решение для гидрофобного стекла. Во избежание повреждений покрытия при работе с гидрофобным остеклением используйте только правильно подобранный инвентарь.
Гидрофильное покрытие что это
Гидрофильные катетеры применяются не только в лечебных, но и в диагностических целях. Гидрофильное покрытие катетеров способствует более легкому проникновению в уретру. Происходит это благодаря использованию воды, из-за чего поверхность катетера становится более скользкой.
Гидрофильное покрытие
Гидрофильные катетеры незаменимы в работе с пациентами
Гидрофильность – это, так сказать, результат столкновения между какой-либо поверхностью и водой. При взаимодействии вода не стекает, а впитывается материалом, за счет этого контакта он становится более мягким и гладким.
Подобные катетеры незаменимы в работе с пациентами, так как благодаря гидрофильному покрытию не наносят вреда, как это случается с обычными катетерами. Обычные катетеры при введении могут оцарапать уретру, занести инфекцию, усугубить воспалительный процесс.
Это происходит и при нанесении смазывающих веществ на катетер. К сожалению, они слишком обтекаемы, чтобы удержать смазку, поэтому катетер часто наносит микротравмы внутри уретры или мочевого пузыря.
Катетер Фолея гидрофильным покрытием
Катетер Фолея имеет гидрофильное покрытие
За счет впитывания воды катетер несколько размягчается и его введение становится фактически неощутимым пациенту.
Описание
Характеристика гидрофильного катетера
Способ введения катера
Вывод
Катетеры такого вида можно использовать самостоятельным образом, такие наборы называются катетерами для самокатетеризации. Они изготовлены по современным стандартам, и полностью безопасны.
Форум химиков
Гидрофильное покрытие на металл
Гидрофильное покрытие на металл
Сообщение niceguy » Ср июн 19, 2013 1:07 pm
Re: Гидрофильное покрытие на металл
Сообщение Smol » Ср июн 19, 2013 5:04 pm
Если Вы жидкое стекло отвердите (гексафторсиликатом натрия), то растворяться в воде оно перестанет.
Re: Гидрофильное покрытие на металл
Сообщение avor » Ср июн 19, 2013 5:07 pm
Re: Гидрофильное покрытие на металл
Сообщение niceguy » Ср июн 19, 2013 6:22 pm
Re: Гидрофильное покрытие на металл
Сообщение niceguy » Ср июн 19, 2013 6:29 pm
Re: Гидрофильное покрытие на металл
Сообщение Smol » Ср июн 19, 2013 8:09 pm
Но есть и другие варианты. Поэтому к Вам вопросы:
Сколько времени должно это покрытие в воде работать? В часах, сутках, годах?
Можно ли до погружения в воду прогреть в термошкафу это устройство из нержавейки?
И много ли лака для такого покрытия Вам надо?
Re: Гидрофильное покрытие на металл
Сообщение avor » Чт июн 20, 2013 7:30 am
Re: Гидрофильное покрытие на металл
Сообщение Iskander » Чт июн 20, 2013 10:03 am
Re: Гидрофильное покрытие на металл
Сообщение Smol » Чт июн 20, 2013 3:09 pm
Re: Гидрофильное покрытие на металл
Сообщение niceguy » Пт июн 21, 2013 10:58 am
Re: Гидрофильное покрытие на металл
Сообщение niceguy » Пт июн 21, 2013 11:15 am
Re: Гидрофильное покрытие на металл
Сообщение MONSTA » Пт июн 21, 2013 11:15 am
Можно и без электролиза попробовать сделать оксид на поверхности обработкой окислителями. Хромовая смесь, или серная кислота + пергидроль. Только долго в таких адских жидкостях не держите, мало ли что!
Re: Гидрофильное покрытие на металл
Сообщение niceguy » Пт июн 21, 2013 11:24 am
Можно и без электролиза попробовать сделать оксид на поверхности обработкой окислителями. Хромовая смесь, или серная кислота + пергидроль. Только долго в таких адских жидкостях не держите, мало ли что!
Re: Гидрофильное покрытие на металл
Сообщение antabu » Пт июн 21, 2013 11:29 am
Re: Гидрофильное покрытие на металл
Сообщение Smol » Пт июн 21, 2013 5:57 pm
Ну, а раствор нитроцеллюлозы иногда называется так: «цапон-лак».
Re: Гидрофильное покрытие на металл
Сообщение antabu » Пт июн 21, 2013 7:09 pm
Re: Гидрофильное покрытие на металл
Сообщение niceguy » Пн июн 24, 2013 11:02 am
Последовал совету и провёл химическое оксидирование поверхности смесью серной кислоты с перекисью. Сразу вопрос, а оксидирование ли это? Может просто полирование, или обезжиривание?
Серная кислота 98%-я, перекись 33%-я. Соотношений я не знаю, поэтому лил 50/50. Реакция пошла настолько бурная, и колба нагрелась так, что думал рванёт. Обошлось. )
Поболтал стержень в колбе в течение 20 минут, положил в ванночку, залил минералкой. Действительно, с поверхностью что-то произошло, пузырьки от неё просто отскакивают, тогда как «хвостик», который находился вне смеси, весь в пузырьках.
Это было в пятницу. Стержень в воде так и оставил на выходные.
Сегодня пришёл, залил свежей минералкой. В принципе, тоже нормально, но уже чуть хуже. Пузырьков чуть больше, и отскакивают они уже не так охотно.
Вот и думаю, а что будет через месяц, через год?
Вопросы по данной технологии:
1) В каких пропорциях смешивать компоненты?
2) Что наливать во что? Серную в перекись или наоборот? Потому что, как вычитал, составы совершенно разные получаются при этом.
Re: Гидрофильное покрытие на металл
Сообщение niceguy » Пн июн 24, 2013 11:17 am
Re: Гидрофильное покрытие на металл
Сообщение MONSTA » Вт июн 25, 2013 10:53 am
Думается, что изменение поведения стержня со временем обусловлено именно налипанием на него ПАВ. Которые в виде примесей есть абсолютно везде. Со временем они сорбируются на стержне (даже из воздуха в следовых количествах! А много ли надо, чтобы закрыть поверхность?), и он начинает сорбировать пузырьки газа.
Так что периодически боритесь с ПАВ на поверхности (той же кислотой с пергидролем), вряд ли что другое тут остается.
ЗЫ: На счет природы протекающих процессов: оксидирование, полирование или обезжиривание. Вопрос очень сложный. Безусловно, обезжиривание будет всегда. Остальное зависит от металла. Для титана это точно будет оксидирование, он в таком растворе не будет ни травиться, ни полироваться. Ибо не растворяется в заметной степени. Со сталью возможны варианты в зависимости от содержания легирующих элементов. Если много хрома, скорее всего, будет оксидирование. Если много никеля, наверно, это уже будет полировка.