Перетворення прозорих плівок нанокомпозитів ПС-ПММА-SiO2 від супергідрофобності до супергідрофільності
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe63.3.226Ключові слова:
Superhydrophobic, Superhydrophilic, SiO2, PMMA, PS, Films, Dip coatingАнотація
Виготовлено прозоре супергiдрофобне нанопокриття простим крапельним шляхом. Контактний кут з водою >150∘. Розчини для покриття приготовленi розчиненням полiстирола (ПС) i полиметилметакрилата в толуолi. Для збiльшення шорсткостi покриття додавався диспергований кремнезем SiO2. Пiдiбрано умови вiдпалу i iншi чинники для оптимiзацiї прозоростi та кута контакту з водою на плiвцi. Дослiджено вплив температури вiдпалу на плiвки. Супергiдрофобнiсть спостерiгалася лише в ПС-плiвках пiсля вiдпалу при 200 ∘C. Перехiд вiд супергiдрофобностi до супергiдрофiльностi спостерiгався при температурах вiдпалу вище 200 ∘C завдяки розпаду полiмеру на гiдрофiльнi мономери.
Посилання
<li>P. Patel, C.K. Choi, D.D. Meng. Superhydrophilic surfaces for antifoqging and antifouling microfluidic devices. J. Assoc. Lab. Autom. 15(2), 114 (2010).
<a href="https://doi.org/10.1016/j.jala.2009.10.012">https://doi.org/10.1016/j.jala.2009.10.012</a>
</li>
<li>W. Thongsuwan, T. Kumpika, P. Singjai. Effect of high roughness on a long aging time of superhydrophilic TiO2 nanoparticle thin films. Curr. Appl. Phys. 11, 1237 (2011).
<a href="https://doi.org/10.1016/j.cap.2011.03.002">https://doi.org/10.1016/j.cap.2011.03.002</a>
</li>
<li>R. F?urstner, W. Barthlott, C. Neinhuis, P.Walzel.Wetting and self-cleaning properties of artificial superhydrophobic surfaces. Langmuir 21, 956 (2005).
<a href="https://doi.org/10.1021/la0401011">https://doi.org/10.1021/la0401011</a>
</li>
<li>S. Khorsand, K. Raeissi, F. Ashrafizadeh. Corrosion resistance and long-term durability of super-hydrophobic nickel film prepared by electrodeposition process. Appl. Surf. Sci. 305, 498 (2014).
<a href="https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2014.03.123">https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2014.03.123</a>
</li>
<li>T. Kako, A. Nakajima, H. Irie, Z. Kato, K. Uematsu, T. Watanabe, K. Hashimoto. Adhesion and sliding of wet snow on a superhydrophobic surface with hydrophilic channels. J. Mater. Sci. 39, 547 (2004).
<a href="https://doi.org/10.1023/B:JMSC.0000011510.92644.3f">https://doi.org/10.1023/B:JMSC.0000011510.92644.3f</a>
</li>
<li>W. Intarasang, W. Thamjaree, D. Boonyawan, W. Nhuapeng. Effect of coating time on LPP treated silk fabric coated with ZnO2 nanoparticles. Chiang Mai J. Sci. 40(6), 1000 (2013).
</li>
<li>E.N. Miller, D.C. Palm, D.D. Silva, A. Parbatani, A.R. Meyers, D.L. Williams, D.E. Thompson. Microsphere lithography on hydrophobic surfaces for generating gold films that exhibit infrared localized surface plasmon resonances. J. Phys. Chem. B 117, 15313 (2013).
<a href="https://doi.org/10.1021/jp403439e">https://doi.org/10.1021/jp403439e</a>
</li>
<li>A.M. Coclite, Y. Shi, K.K. Gleason. Super-hydrophobic and oloephobic crystalline coatings by initiated chemical vapor deposition. Phys. Procedia 46, 56 (2013)
<a href="https://doi.org/10.1016/j.phpro.2013.07.045">https://doi.org/10.1016/j.phpro.2013.07.045</a>
</li>
<li>S. Liu, S.S. Latthe, H. Yang, B. Liu, R. Xing. Raspberry-like superhydrophobic silica coatings with self-cleaning properties. Ceramics Inter. 41(9), 11719 (2015).
<a href="https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2015.05.137">https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2015.05.137</a>
</li>
<li> D. Lopez-Torres, C. Elosua, M. Hernaez, J. Goicoechea, F.J. Arregui. From superhydrophilic to superhydrophobic surfaces by means of polymeric Layer-by-Layer films. Appl. Surf. Sci. 351, 1081 (2015).
<a href="https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2015.06.004">https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2015.06.004</a>
</li>
<li> J. Liang, K. Liu, D. Wang, H. Li, P. Li, S. Li, S. Su, S. Xu, Y. Luo. Facile fabrication of superhydrophilic/superhydrophobic surface on titanium substrate by single-step anodization and fluorination. Appl. Surf. Sci. 338, 126 (2015).
<a href="https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2015.02.117">https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2015.02.117</a>
</li>
<li> Y.H. Lin, K.L. Su, P.S. Tsai, F.L. Chuang, Y.M. Yang. Fabrication and characterization of transparent superhydrophilic/superhydrophobic silica nanoparticulate thin films. Thin Solid Films 519, 5450 (2011).
<a href="https://doi.org/10.1016/j.tsf.2011.02.081">https://doi.org/10.1016/j.tsf.2011.02.081</a>
</li>
<li> F.M. Fowkes. Attractive forces at interfaces. Ind. Eng. Chem. 56, 40 (1964).
<a href="https://doi.org/10.1021/ie50660a008">https://doi.org/10.1021/ie50660a008</a>
</li>
<li> K.Y. Law, H. Zhao. Surface Wetting: Characterization, Contact Angle, and Fundamentals. (Springer, 2015) [ISBN: 978-3-319-25214-8].
</li>
<li> T. Faravelli, M. Pinciroli, F. Pisano, G. Bozzano, M. Dente, E. Ranzi. Thermal degradation of polystyrene. J. Anal. Appl. Pyrolysis 60, 103 (2001).
<a href="https://doi.org/10.1016/S0165-2370(00)00159-5">https://doi.org/10.1016/S0165-2370(00)00159-5</a>
</li>
<li> J.D. Peterson, S. Vyazovkin, C.A. Wight. Kinetics of the thermal and thermo-oxidative degradation of polystyrene, polyethylene and poly(propylene). Macromol. Chem. Phys. 202, 775 (2001).
<a href="https://doi.org/10.1002/1521-3935(20010301)202:6<775::AID-MACP775>3.0.CO;2-G">https://doi.org/10.1002/1521-3935(20010301)202:6<775::AID-MACP775>3.0.CO;2-G</a>
</li>
<li> Y.H. Hu, C.Y. Chen. Study of the thermal behaviour of poly(methyl methacrylate) initiated by lactams and thiols. Polym. Degrad. Stab. 80, 1 (2003).
<a href="https://doi.org/10.1016/S0141-3910(02)00375-0">https://doi.org/10.1016/S0141-3910(02)00375-0</a>
</li>
<li> Y.H. Hu, C.Y. Chen. The effect of end groups on the thermal degradation of poly(methyl methacrylate). Polym. Degrad. Stab. 82, 81 (2003).
<a href="https://doi.org/10.1016/S0141-3910(03)00165-4">https://doi.org/10.1016/S0141-3910(03)00165-4</a>
</li>
<li> M. Ferriol, A. Gentilhomme, M. Cochez, N. Oget, J.L. Mieloszynski. Thermal degradation of poly(methyl methacrylate) (PMMA): modelling of DTG and TG curves. Polym. Degrad. Stab. 79, 271 (2003).
<a href="https://doi.org/10.1016/S0141-3910(02)00291-4">https://doi.org/10.1016/S0141-3910(02)00291-4</a>
</li>
<li> A. Otten, S. Herminghaus. How plants keep dry: A physicist's point of view. Langmuir 20(6), 2405 (2004).
<a href="https://doi.org/10.1021/la034961d">https://doi.org/10.1021/la034961d</a>
</li>
<li> W. Hou, Q.Wang.Wetting behavior of a SiO2–polystyrene nanocomposite surface. J. Colloid Interface Sci. 316, 206 (2007).
<a href="https://doi.org/10.1016/j.jcis.2007.07.033">https://doi.org/10.1016/j.jcis.2007.07.033</a>
</li>
<li> J.R. Anema, A.G. Brolo, A. Felten, C. Bittencourt. Surface-enhanced Raman scattering from polystyrene on gold clusters. J. Raman Spectrosc. 41, 745 (2010).
</li>
<li> W.M. Sears, J.L. Hunt, J.R. Stevens. Raman scattering from polymerizing styrene. I. Vibrational mode analysis. J. Chem. Phys. 75(4), 1589 (1981).
<a href="https://doi.org/10.1063/1.442262">https://doi.org/10.1063/1.442262</a>
</li>
<li> D.B. Menezes, A. Reyer, A. Marletta, M. Musso. Glass transition of polystyrene (PS) studied by Raman spectroscopic investigation of its phenyl functional groups. Mater. Res. Express. 754(1), 015303 (2017).
<a href="https://doi.org/10.1088/2053-1591/4/1/015303">https://doi.org/10.1088/2053-1591/4/1/015303</a>
</li></ol>
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
