Süperhidrofobik polimer kompozit filmlerin hazırlanması ve karakterizasyonu

Abstract

Islanabilirlik; katı yüzeylerin temel özelliklerinden biri olup, kaplama uygulamalarında önemli bir parametredir. Son yılların en önemli araştırma konularından biri olan süperhidrofobik yüzeyler, araştırmacıların doğadaki bitki ve hayvan yüzeylerinin suyu itme davranışlarını incelemeleri ve bunlara benzer yapay yüzeyler oluşturmasına dayanır. Pürüzsüz bir hidrofobik yüzeyde ulaşılabilecek en yüksek temas açısı değeri 120°'dir. Süperhidrofobik yüzeyler, düşük yüzey enerjisine sahip malzemeler kullanılarak ve yüzeylere yüksek pürüzlülük verilmesiyle sentezlenebilir. Bu projede, cam yüzeylere PDMS ve farklı boyutta ve özelliklerde, hidrofobik ve hidrofilik, silika parçacıkları kullanarak süperhidrofobik yüzey hazırlanmıştır. Hidrofilik silika parçacıkları Stöber metodu ile sentezlenmiş, farklı kimyasallar ile modifiye edilmiş farklı boyutlardaki hidrofobik silika parçacıkları ise satın alınmıştır. PDMS/silika kompozit filmleri dönel kaplama (spin coating) ile hazırlanmıştır. Hazırlanan polimer kompozit ince filmleri temas açısı ölçümleri, kayma açısı ölçümleri, ilerleyen/gerileyen temas açısı ölçümleri ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile karakterize edilmiştir.Wettability is one of the fundamental properties of the solid surfaces and an important parameter in the coating applications. In recent years, preparation of superhydrophobic surfaces by mimicking the natural superhydrophobic surfaces become one of the most important topics after the researchers discovered the "lotus effect". The highest obtainable contact angle of a smooth surface is 120°. Superhydrophobic surfaces can be synthesized by introducing high roughness onto surfaces using materials having low surface energy. In this project, superhydrophobic glass surfaces was prepared using PDMS and hydrophilic and hydrophobic silica particles having different sizes and properties. The hydrophilic silica particles were synthesized using Stöber process. Hydrophobic fumed silica particles which has different mean size and has been modified with different chemicals were purchased. The PDMS/silica composite thin films were prepared by "spin coating" process. The composite films were characterized by contact angle measurements (static, sliding and advancing/receding) and their micro structures were characterized by scanning electron microscopy (SEM).