توسعه پوشش فوق آب‌گریز خودترمیم‌شونده تمام‌سیلیکونی قابل‌اعمال با افشانه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه پژوهشی پوشش‌های سطح و خوردگی، پژوهشکده پوشش‌های سطح و فناوری‌های نوین، پژوهشگاه رنگ، تهران، ایران، صندوق پستی: 654- 16765

10.30509/jcst.2026.167882.1294

چکیده

در این پژوهش، یک پوشش فوق آب‌گریز خودترمیم‌شونده و فاقد ترکیبات فلوئوردار بر پایه سیلیکون طراحی و به روش پاششی تهیه شد. سامانه خودترمیمی با پراکنش دو نوع میکروکپسول دارای پوسته پلی (ملامین-اوره-فرمالدهید) شامل رزین سیلیکونی انتها‌سیلانولی و کاتالیزور دی‌بوتیل‌تین دی‌لورات در بستر رزینی ایجاد شد. میکروکپسول‌های حاوی رزین سیلیکونی و کاتالیزور به‌ترتیب قطر متوسط 19 و 17 میکرومتر داشتند. پوشش تهیه‌شده، زاویه تماس آب 159 درجه و هیسترسیس زاویه تماس 9/3 درجه نشان داد و افزودن میکروکپسول‌ها تغییر محسوسی در ساختار سطحی و رفتار ترشوندگی ایجاد نکرد. تصاویر میکروسکوپی، پرشدن قابل‌توجه خراش پس از آزادسازی عامل ترمیم‌کننده را تأیید کردند. نتایج آزمون امپدانس الکتروشیمیایی نیز بیشینه بازده خودترمیمی 74/95 درصد نسبت به پوشش فاقد سامانه خودترمیمی و 42/95 درصد نسبت به نمونه اولیه را نشان داد. افزون بر این، پوشش ترمیم‌شده با وجود افزایش جزئی چسبندگی یخ تا 1/18 ± 3/1 کیلوپاسکال، خاصیت یخ‌گریزی مناسبی را حفظ کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Development of a Sprayable All-Silicone Self-Healing Superhydrophobic Coating

نویسنده [English]

  • Pooneh Kardar
Department of Surface Coatings and Corrosion, Institute for Color, Science and Technology, P.O. Box: 16765-654, Tehran, Iran
چکیده [English]

In this study, a fluorine-free, silicone-based self-healing superhydrophobic coating was developed using a spray-coating method. The self-healing system was fabricated by dispersing two types of poly(melamine–urea–formaldehyde)-shelled microcapsules containing silanol-terminated silicone resin and dibutyltin dilaurate catalyst in the resin matrix. The average diameters of the silicone resin- and catalyst-containing microcapsules were 19 and 17 µm, respectively. The fabricated coating exhibited a water contact angle of 159° and a contact angle hysteresis of 3.9°. Incorporation of the microcapsules caused no appreciable change in the surface morphology or wettability of the coating. Microscopic observations confirmed substantial filling of the scratch after the release of the healing agents. Electrochemical impedance spectroscopy revealed maximum self-healing efficiencies of 95.74% relative to the coating without the self-healing system and 95.42% relative to the pristine sample. Moreover, despite a slight increase in ice adhesion to 18.1±1.3 kPa, the healed coating retained satisfactory icephobic performance.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Superhydrophobic coating Self
  • healing Microcapsules Silicone resin Corrosion resistance Icephobicity