blog
24 Июля / 2022

Специальные защитные нанопокрытия для стекла

Актуальность

Атомобильные и оконные стекла постоянно подвергаются загрязнению. Для уменьшения налипания грязи и пыли на стекло, а также для облегчения их удаления применяются специальные гидрофобизирующие составы. Они позволяют снизить количество загрязнений, частоту помывки стекол, а также облегчить сам процесс (снизить расход моющих средств). Основной механизм действия покрытия изображен на рисунке 1.

content-image-01

Рисунок 1. Механизм самоочищающегося действия водоотталкивающих покрытий: а – необработанная поверхность; б – поверхность с нанесенным водоотталкивающим покрытием.

Механизм действия

В результате специальной нанокомпозитной обработки на поверхности стекла образуется слой плотноупакованных молекул толщиной в одну-две молекулы. Этот нанослой обладает уникальными свойствами.

Во-первых, после предварительной обработки стекла составом на основе наночастиц (рисунки 1, 2) поверхность становится более ровной и гладкой, причем за счет малого размера и абразивного действия частиц происходит очень эффективная очистка поверхности.

content-image-02

Рисунок 1. Распределение по размерам частиц диоксида кремния (абразивный очиститель), полученное методом динамического светорассеивания на приборе Nanotrac Ultra.

content-image-03

Рисунок 2. Снимки наночастиц диоксида кремния, полученные с электронного микроскопа на твердой стеклянной подложке.

Оседая в различных дефектах (микротрещинах, неровностях) автомобильного стекла и имея такую же структуру, наночастицы как бы выравнивают поверхность, обеспечивая однородность нанесения гидрофобизирующего состава.

Во-вторых, в составе молекул гидрофобизирующего состава имеются специальные активные группы, обеспечивающие прочность сцепления покрытия со стеклом и препятствующие его удалению (работа дворников, контактная мойка). Также эти молекулы имеют гидрофобную фторированную часть, которая при нанесении покрытия экранирует поверхность, придавая ей водоотталкивающее свойство. Фторированная прослойка на поверхности обработанного стекла обладает антифрикционным свойством, дополнительно обеспечивая стойкость покрытия к истиранию.
Толщина привитого слоя была измерена методом эллипсометрии (рис. 3) и составила 1,3 нм.

content-image-04

Рисунок 3. Метод эллипсометрии.

Принцип действия

После обработки средством стекло приобретает гидрофобное свойство. В результате стекло не смачивается, становится устойчивым к обледенению, внешним загрязнениям (смог, пыль, грязь, органические загрязнения).

Во время дождя, мокрого снега сохраняется хорошая видимость, капли легко скатываются со стекла под давлением воздушного потока. При скорости от 60 км/ч дворники не нужны. Грязь легко смывается водой. Ледяная корка не пристает к стеклу и очень легко счищается дворниками или скребком.

Отличительные свойства
  • устойчивая гидрофобизация поверхности стекол;
  • покрытие устойчиво к механическому истиранию;
  • эффективная очистка;
  • длительный срок службы (3 месяца на лобовом стекле автомобиля);
  • не изменяет светопропускания и отражения света;
  • нет эффекта радуги.
Во время вождения
  • снижает необходимость использования дворников, особенно при скорости от 60 км/ч;
  • снижает расход "незамерзайки" до минимума, а также уменьшает износ дворников и стекла;
  • повышает эффективность стеклоочистителей при удалении органических остатков насекомых и грязи;
  • снижает усталость в неблагоприятную погоду.
Во время стоянки автомобиля
  • облегчает удаление снега и наледи с обработанного стекла;
  • облегчает удаление органических загрязнений.
Применение
  • обработка стекол автомобилей;
  • обработка окон зданий;
  • витрин.