Princip hidrofobnih/super hidrofobnih premaza

Konvencionalni sol-gel premazi pripremljeni su korištenjem MTMOS i TEOS kao prekursora silana kako bi se formirala glatka, bistra i gusta organska/anorganska mreža na podlozi od legure aluminija. Poznato je da takvi premazi imaju odličnu adheziju zbog svoje sposobnosti da formiraju Al-O-Si veze na interfejsu premaz/podloga.
Uzorak-II u ovoj studiji predstavlja takav konvencionalni sol-gel premaz. Da bismo smanjili površinsku energiju, a time i povećali hidrofobnost, ugradili smo organo-silan koji sadrži fluoroktilni lanac, pored MTMOS i TEOS (uzorak A). Poznato je da alkilni lanci koji sadrže atome fluora pružaju značajnu hidrofobnost. Takvi lanci, kada su pričvršćeni na polimernu mrežu preko fleksibilnih siloksanskih veza, imali bi tendenciju da se orijentišu na površini i time smanjuju površinsku energiju premaza, kao što je prikazano na slici 1. Budući da hidrofobno svojstvo ne zavisi samo od hemijskog sastava površine, ali i pod utjecajem topografije filmova, pokušali smo proizvesti premaze s različitim stupnjevima hrapavosti površine. U uzorcima B i C, mikro i nanosilicijum čestice su ugrađene kako bi se stvorila hrapavost površine koja bi pojačala hidrofobnost. Korištenje mikročestica (uzorak B) i mikro + nanočestica (uzorak C) korišteno je za razumijevanje efekta orijentacije takvih čestica na površini, a time i rezultirajuće hidrofobnosti.

Slika 2 prikazuje shematski prikaz pretpostavljenih topografija površine premaza sa i bez nano/mikročestica i njihov kontaktni kut s vodom na takvim površinama.