Новости химической науки > Самоочищающиеся поверхности из отходов силикона

Исследователи из Китая получили механически устойчивую супергидрофобную поверхность, применив в качестве исходного материала отходы кремнийсодержащих полимеров – силиконов.

В настоящее время не существует надежного и доступного способа вторичной переработки отходов кремнийсодержащих полимеров. Как отмечает руководитель исследования Ли Шень (Lie Shen), сложности с переработкой отходов кремнийсодержащих полимеров и их повторным использованием связаны с тем, что нити полимера сшиты друг с другом – это обстоятельство обуславливает высокую химическую и механическую устойчивость таких полимерных материалов. В настоящее время наименее опасным в плане экологии методом отработанных кремнийсодержащих полимеров является механическое перемалывание полимерных деталей и применение продуктов такого перемалывания для изготовления дешевых изделий, к материалу для изготовления которых не предъявляются высокие требования.

На поверхности композитного материала вода собирается в сферические капли. (Рисунок из RSC Adv., 2014, DOI: 10.1039/c4ra10838h)

Исследователи из группы Шена подвергали обжигу с последующим пульверизационным распылением отходы бытовых изделий из кремнийсодержащих полимеров (силиконовые подставки для чашек, формы для выпечки и т.д.), после чего подвергали полученный порошок горячему прессованию, в результате чего им удалось получить механически устойчивый супергидрофобный материал.

Супергидрофобность представляет собой средство, весьма востребованное, благодаря тому, что оно может внести существенный вклад в борьбу с коррозией или создания самоочищающихся материалов. Сами по себе кремнийсодержащие полимеры гидрофобны, однако в результате воздействия, предложенного Шеном, изменение морфологии поверхности материала – результат вторичной переработки кремнийсодержащих полимеров может создать условия, пригодные для супергидрофобности – рельеф поверхности таких материалов похож на рельеф, обеспечивающий создание границы раздела вода-воздух, подобной тому, которая характерна для природного супергидрофоба – листа лотоса. На природной или технически созданной супергидрофобной поверхности угол контакта капли воды с поверхностью превышает 150&dag;С, в результате чего смачивание практически не происходит.

Маркус Антонетти (Markus Antonietti), директор Института коллоидных систем имени Макса Планка (Германия), отмечает, что такой способ переработки отработанных фрагментов силиконовых полимеров, представляющий простой пиролиз, представляет собой большую ценность, поскольку не только делает обработку отходов нейтральной с точки зрения экологии, но и подводит привлекательную экономическую базу для использования супергидрофобных поверхностей в тех областях, в которых их получение с помощью традиционных технологий обходится еще слишком дорого.

Источник: RSC Adv., 2014, DOI: 10.1039/c4ra10838h

метки статьи: #вопросы экологии, #новые материалы, #химическая технология, #химия поверхности, #химия полимеров, #элементоорганическая химия