DYNASIL® aktywność powierzchniowa
Hydrofilowość i hydrofobowość to „parametry” opisujące właściwość powierzchni. Najprościej mówiąc powierzchnia albo jest zwilżalna przez wodę albo ją odpycha. Za zjawisko odpowiada między innymi zależność pomiędzy napięciem powierzchniowym cieczy i podłoża. Tą właśnie cechę wykorzystują impregnaty Dynasil, modyfikując ją tak aby powierzchnia odpychała wodę, stała się hydrofobowa.
W wyniku impregnacji zmienia się tak zwane graniczne napięcie powierzchniowe ,a więc różnica pomiędzy napięciem powierzchniowym wody i materiału. Dzięki czemu powierzchnia staje się hydrofobowa. Impregnaty Dynasil w zależności od powierzchni i doboru odpowiedniego impregnatu pozwalają uzyskać doskonałe właściwości hydrofobowe charakteryzujące się kątem zwilżania powierzchni najczęściej w granicach od 110° do 150°. Uzyskanie takiego zakresu pozwala na tworzenia powierzchni o doskonałych właściwościach samoczyszczących.
Materiały krzemianowe doskonale absorbują wodę, ich napięcie powierzchniowe wynosi około 73mN/m natomiast wody 72mN/m. W związku z tym wartość graniczna napięć powierzchniowych wynosi 1 mN/m. W wyniku pokrycia ścianek porów materiału impregnatem Dynasil napięcie powierzchniowe spada poniżej 20mN/m, tym samym różnica wzrasta o ponad 50 mN/m. Powierzchnia materiału staje się hydrofobowa, a kąt zwilżania kropli wody wzrasta do ok. 120°-130° |
KĄT ZWILŻANIA, HYDROFOBOWOŚĆ, POWIERZCHNIA
Kąt pomiędzy kroplą wody a powierzchnią jest w dużym stopniu determinowany przez topografię powierzchni. Co do zasady, jeżeli na powierzchni stałej chemicznie i hydrofobowej odejmiemy chropowatości, to kropla wody będzie robiła się bardziej płaska i odwrotnie dodając będzie miała coraz bardziej kulisty kształt. W praktyce wygląda to to tak że jeżeli szorstką powierzchnię np. graniu zaczniemy wygładzać przez szlifowanie a później polerowanie, to wraz ze zmianą wykończenia kropla będzie przyjmowała coraz bardziej płaski kształt. Zależność ta została opisana przez Wenzel’a i Cassie-Baxtera, ciekawych szerszych informacji odsyłamy do poszukania w publikacjach.