“FABRICACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE RECUBRIMIENTOS NANOESTRUCTURADOS TRANSPARENTES SUPERHIDROFÓBICOS Y AUTOLIMPIABLES PARA APLICACIONES EN ENERGÍAS RENOVABLES Y EN LA INDUSTRÍA AUTOMOTRIZ

Abstract

Las superficies superhidrofóbicas recientemente se han convertido en un nuevo foco de investigación debido a sus amplias aplicaciones. En este trabajo se prepara un recubrimiento nanoestructurado en un sistema de flujo asistido con ultrasonido de frecuencia variable, empleando polímeros en emulsión. Se empleó un polímero acrílico el poli (metacrilato de metilo) (PMMA) puesto que tienen ciertas propiedades específicas, tales como buena formación de película, transparencia y buenas propiedades mecánicas, por lo cual se han utilizado ampliamente en pinturas, revestimientos y adhesivos. Sin embargo, la limitada estabilidad química y física de estos polímeros puros limita sus aplicaciones cuando se exponen a condiciones hostiles, como en los cascos de barcos, por ejemplo. Una forma adecuada de mejorar sus propiedades es la adición de polímeros de silicio con muy buenas características de protección por lo tanto se utilizó el polidimetilsiloxano con terminación hidroxilo (PDMS-OH) como agente hidrófobo, también se incorporaron nanopartículas de dióxido de titanio a altas concentraciones (1%, 2%, 5%, y 10%). Todos los materiales fueron aplicados como recubrimientos. Se aplicaron en sustratos de acero inoxidable AISI 304 y vidrio, mediante recubrimiento con una pistola de gravedad. El método de gota sésil se usó para determinar el ángulo de contacto, los recubrimientos presentaron ángulos de contacto con el agua (θ) mayores a 90°, obteniendo superficies hidrófobas, esto debido a que las nanopartículas se aglomeran dando como resultado estructuras jerárquicas parecidas a las de la flor de loto. La transparencia se determinó cualitativamente, y la caracterización de dureza (rayado) se determinó siguiendo la norma ASTM D3363-00 (prueba estándar de la dureza de una película por medio de lápices).