Le principe des revêtements hydrophobes/super hydrophobes

Des revêtements sol-gel conventionnels ont été préparés en utilisant MTMOS et TEOS comme précurseurs de silane pour former un réseau organique/inorganique lisse, clair et dense sur un substrat en alliage d'aluminium. De tels revêtements sont connus pour avoir une excellente adhérence en raison de leur capacité à former des liaisons Al-O-Si à l'interface revêtement/substrat.
L'échantillon II de cette étude représente un tel revêtement sol-gel conventionnel. Afin de réduire l'énergie de surface, et donc d'augmenter l'hydrophobie, nous avons incorporé un organosilane contenant une chaîne fluorooctyle, en plus du MTMOS et du TEOS (échantillon A). Les chaînes alkyle contenant des atomes de fluor sont connues pour fournir une hydrophobie substantielle. De telles chaînes, lorsqu'elles sont attachées au réseau polymère via des liaisons siloxane flexibles, auraient tendance à s'orienter à la surface et donc à réduire l'énergie de surface des revêtements, comme le montre la figure 1. Étant donné que la propriété hydrophobe ne dépend pas seulement de la composition chimique de la surface, mais est également influencée par la topographie des films, nous avons tenté de produire des revêtements avec différents degrés de rugosité de surface. Dans les échantillons B et C, des particules de micro et nanosilice, respectivement, ont été incorporées pour créer une rugosité de surface qui améliorerait l'hydrophobie. L'utilisation de microparticules (échantillon B) et de micro + nanoparticules (échantillon C) a été utilisée pour comprendre l'effet de l'orientation de telles particules à la surface, et donc, l'hydrophobie résultante.

La figure 2 montre la représentation schématique des topographies de surface hypothétiques des revêtements avec et sans nano/microparticules, et leur angle de contact avec l'eau sur de telles surfaces.