Влияние состава сополимеров глицидилметакрилата и алкилметакрилатов на свободную энергию и лиофильные свойства покрытий

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Acesso é pago ou somente para assinantes

Resumo

В качестве альтернативы фторированным модификаторам для эффективного снижения свободной энергии поверхности предлагается использование реакционноспособных сополимеров на основе глицидилметакрилата и алкилметакрилатов с различной длиной алкильного заместителя (С6–С18). Показано влияние строения и состава сополимеров на свободную энергию поверхности и работу адгезии к полярным и дисперсионным тестовым жидкостям. На гладкой поверхности полимерные покрытия на основе функциональных сополимеров характеризуются низкими значениями свободной энергии поверхности (до 19 мН/м) и обеспечивают достижение высокогидрофобного состояния смачивания с контактными углами до 105°. Исследована устойчивость супергидрофобного состояния полимерных покрытий на текстурированной поверхности алюминия марки АМГ2М с начальными углами смачивания до 168° 1.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

Ю. Григорьева

Волгоградский государственный технический университет

Email: vicklimov@gmail.com
Rússia, 400005 Волгоград, пр. им. Ленина, 28

О. Коляганова

Волгоградский государственный технический университет

Email: vicklimov@gmail.com
Rússia, 400005 Волгоград, пр. им. Ленина, 28

В. Климов

Волгоградский государственный технический университет

Autor responsável pela correspondência
Email: vicklimov@gmail.com
Rússia, 400005 Волгоград, пр. им. Ленина, 28

Е. Брюзгин

Волгоградский государственный технический университет

Email: vicklimov@gmail.com
Rússia, 400005 Волгоград, пр. им. Ленина, 28

А. Навроцкий

Волгоградский государственный технический университет

Email: vicklimov@gmail.com
Rússia, 400005 Волгоград, пр. им. Ленина, 28

И. Новаков

Волгоградский государственный технический университет

Email: vicklimov@gmail.com
Rússia, 400005 Волгоград, пр. им. Ленина, 28

Bibliografia

  1. Cazacu M., Racles C., Alexandru M., Ioanid A., Vlad A. // Polymer International. 2009. V. 58. P. 697–702.
  2. Cengiz U., Gengec N.A., Erbil H.Y. // Colloid and Polymer Science. 2013. V. 291, P. 641–652.
  3. Awaja F., Gilbert M., Kelly G., Fox B., Pigram P. J. // Progress in Polymer Science. 2009. V. 34. P. 948–968.
  4. Abdul-Kader A.M., Turos A., Radwan R.M., Ke lany A.M. // Applied Surface Science. 2009. V. 255. P. 7786–7790.
  5. Zhou Y., Li M., Zhong X., Zhu Z., Deng P., Liu H. // Ceramics International, 2015. V. 41. P. 5341–5347.
  6. Lafuma A., Quéré D. // Nature Materials. 2003. V. 2. P. 457–460.
  7. Zhang X., Liu Z., Zhang X., Li Y., Wang H., Wang J., Zhu Y. // Chemical Engineering Journal. 2018. V. 343. P. 699–707.
  8. Semsarzadeh M.A., Ghahramani M. // Polymer-Plastics Technology and Engineering. 2017. V. 56. P. 1923–1936.
  9. Erbil H.Y. // Langmuir. 2020. V. 36. P. 2493–2509.
  10. Boinovich L.B., Emelyanenko A.M. // Russian Chemical Reviews. 2008. V. 77, P. 583–600.
  11. Slepickova Kasalkova N., Slepicka P., Kolska Z., Svorcik V. In Wetting and Wettability InTech. 2015.
  12. Fujinami A., Matsunaka D., Shibutani Y. // Polymer. 2009. V. 50. P. 716–720.
  13. Kung C.H., Sow P.K., Zahiri B., Mérida W. // Advanced Materials Interfaces. 2019. V. 6. P. 1900839.
  14. Morra M., Occhiello E., Garbassi F. // Advances in Colloid and Interface Science. 1990. V. 32. P. 79–116.
  15. Erbil H.Y., Demirel A.L., Avcı Y., Mert O. // Science. 2003. V. 299. P. 1377–1380.
  16. Mahadik S.A., Mahadik D.B., Parale V.G., Wagh P.B., Gupta S., Venkateswara Rao A. // Journal of Sol-Gel Science and Technology, 2012, V. 62, P. 490–494.
  17. Pourjavadi A., Esmaili H., Nazari M. // Polymer Bulletin. 2018. V. 75. P. 4641–4655
  18. Bhushan B., Jung Y.C. // Progress in Materials Science. 2011. V. 56. P. 1–108.
  19. Wenzel R.N. // The Journal of Physical and Colloid Chemistry. 1949. V. 53. P. 1466–1467.
  20. Rosario R., Gust D., Garcia A. A., Hayes M., Taraci J.L., Clement T., Dailey J.W., Picraux S.T. // The Journal of Physical Chemistry B. 2004. V. 108. P. 12640–12642.
  21. Wu X., Zheng L., Wu D. // Langmuir. 2005. V. 21. P. 2665–2667.
  22. Cassie A.B.D., Baxter S. // Nature. 1945. V. 155. P. 21–22.
  23. Wu X.H., Liew Y.K., Mai C.-W., Then Y.Y. // International Journal of Molecular Sciences. 2021. V. 22. P. 3341.
  24. Mabry J.M., Vij A., Iacono S.T., Viers B.D. // Angewandte Chemie International Edition. 2008. V. 47. P. 4137–4140.
  25. Tuteja A., Choi W., Mabry J.M., McKinley G.H., Cohen R.E. // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2008. V. 105. P. 18200–18205.
  26. Caliskan T.D., Luzinov I. // Journal of Polymer Research. 2020. V. 27.
  27. Lyu Z., An Q., Qin P., Li W., Wang X. // RSC Advances. 2019. V. 9. P. 4765–4770.
  28. Puukilainen E., Pakkanen T.A. // Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. 2005. V. 43. P. 2252–2258.
  29. Goharshenas Moghadam S., Parsimehr H., Ehsani A. // Advances in Colloid and Interface Science. 2021. V. 290. P. 102397.
  30. Widati A.A., Fahmi M.Z., Sakti S.C.W., Budia stanti T.A., Purbaningtias T.E. // Journal of Manu facturing and Materials Processing. 2022. V. 6. P. 110.
  31. Klimov V.V., Kolyaganova O.V., Bryuzgin E.V., Navrot sky A.V., Novakov I.A. // Polymers. 2022. V. 14. P. 1960.
  32. Ye Z., Chen Y., Yang X., Hu W., Ye H. // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2017. V. 514. P. 251–259.
  33. Yang H., Pi P., Yang Z., Lu Z., Chen R. // Applied Surface Science. 2016. V. 388, P. 268–273.
  34. Lau C., Anitole K., Hode, C., Lai D., Pfahles- Hutchens A., Seed J. // Toxicological Sciences. 2007. V. 99. P. 366–394.
  35. Wang Y., Guo J., Sumita Shi, C. Zhu, Q. Li, C. Pang W. // Water. 2022. V. 14. P. 3919.
  36. Kotthoff M., Bücking M. // Frontiers in Chemistry. 2018. V. 6.
  37. Arzhakova O.V., Arzhakov M.S., Badamshina E.R. et al. // Russian Chemical Reviews. 2022. V. 91.
  38. Okouchi M., Yamaji Y., Yamauchi K. // Macromolecules. 2006. V. 39. P. 1156–1159
  39. Neto A.I., Meredith H.J., Jenkins C.L., Wilker J.J., Mano J.F. // RSC Advances. 2013. V. 3. P. 9352.
  40. Ma Y., Cao X., Feng X., Ma Y., Zou H. // Polymer. 2007. V. 48. P. 7455–7460.
  41. Zdyrko B., Swaminatha Iyer K., Luzinov I. // Polymer. 2006. V. 47. P. 272–279.
  42. Klimov V.V., Bryuzgin E.V., Navrotskiy A. V., Nova kov I.A. // Surfaces and Interfaces. 2021. V. 25. P. 101255.
  43. Klimov V.V., Bryuzgin E.V., Kharlamov V.O., Gruda nova A.D., Navrotskii A.V., Novakov I.A. // Polymer Science – Series B. 2019. V. 61. P. 725–734.
  44. Bryuzgin E.V., Klimov V.V., Repin S.A., Navrotskiy A.V., Novakov I.A. // Applied Surface Science. 2017. V. 419. P. 454–459.
  45. Bryuzgin E V., Klimov V.V., Zaytsev S.D., Nikolit chev D.E., Navrotskiy A.V., Novakov I.A. // Russian Chemical Bulletin. 2014. V. 63. P. 1610–1614.
  46. Cojocaru P., Magagnin L., Gomez E., Vallés E. // Materials Letters. 2011. V. 65. P. 3597–3600.
  47. Owens D.K., Wendt R.C. // Journal of Applied Polymer Science. 1969. V. 13. P. 1741–1747.
  48. Kaelble D.H. // The Journal of Adhesion. 1970. V. 2. P. 66–81.
  49. Bryuzgin E., Klimov V., Le M. D., Navrotskiy A., Novakov I. // Fibers and Polymers. 2020. V. 21. P. 1032–1038.
  50. Denman N., Emel'yanenko A. M., Serenko O. A., Boinovich L. B. // Colloid Journal. 2023. V. 85. P. 581–589.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Supplement
Baixar (483KB)
Metadados
3. 1. The adhesion of water (a) and ethylene glycol (b) on the surface of glasses modified with copolymers poly(HeMA–co–GMA) (1), poly(DMA–co–GMA) (2), poly(LMA–co–GMA) (3), poly(TDMA–co–GMA) (4) and poly(SMA–co–GMA) (5) depending on the AlMA content in the copolymer. Color drawings can be viewed in the electronic version.

Baixar (190KB)
Metadados
4. Fig. 2. Electron microscopic images of the texture of the aluminum surface formed as a result of etching in 5 M HCl. Magnification of 8000 (a) and 120,000 (b).

Baixar (320KB)
Metadados
5. 3. AFM image of the textured aluminum surface before (a, b) and after modification (c, d). The scale marker is 8 microns (a, c) and 400 nm (b, d).

Baixar (277KB)
Metadados
6. Fig. 4. Dependence of the wetting angle on the contact time of a drop of water with the surface of mineral glass modified with poly(GMA-co–SMA) with a content of 59.6 mol. % SMA (1), poly(GMA–co–LMA) with a content of 59.8 mol. % LMA (2) and poly(GMA–co–HeME) with a HeME content of 61.6 mol. % (3).

Baixar (57KB)
Metadados
7. Fig. 5. Dependence of the wetting angle on the contact time of a drop of water with the surface of textured aluminum modified with poly(GMA–co–HeME) with an AlMA content. 70 (1), 61.6 (2), (3) 56,9; (4) 48,1 and (5) 37.1 mol. % (a); poly(GMA–so–LMA) with AlMA content 59.8 (1), 51.5 (2), 45.9 (3) and 38.0 mol. % (4) (b) ; poly(GMA–co–SMA) with AlMA content 59.6 (1), 52.8 (2), 38.8 (3), 33.2 (4) and 19.5 mol. % (5) (b), as well as copolymers of poly(GMA–co–SMA) (1), poly(GMA–co–TDMA) (2), poly(GMA–co–LMA) (3), poly(GMA–co–DMA) (4) and poly(GMA–co–HeME) (5) with a functional comonomer content of 56.4–61.6 mol. % (y).

Baixar (290KB)
Metadados
8. 6. Change in the wetting angle after 24 hours of contact of a drop of water with the surface of textured aluminum as a function of free surface energy with varying AlMA content in the copolymer for poly(GMA–co–SMA) (1), poly(GMA–co–LMA) (2) and poly(GMA–co–HeME) (3) (a), as well as for a number of AlMA and GMA copolymers with a functional comonomer content of 56.4–61.6 mol. % (b).

Baixar (132KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024