Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Reza Pishevar,Seyed Mohsen Safavi,Mehdi Karevan
احمدرضا پیشه وراصفهانی (استاد مشاور) سید محسن صفوی (استاد راهنما) مهدی کاروان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mahdi Hasanzadeh
مهدی حسن زاده سینی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Investigation of self-cleaning properties of glass surfaces with ethylene vinyl acetate nanocomposite coating reinforced with silica nanoparticles with free surface energy
Self-cleaning coatings are one of the technologies that have various applications today due to the reduction of maintenance costs. The purpose of this study is to create a water-repellent polymer-based nanocomposite coating on an aluminum sheet and glass and to investigate the free energy of its surface. Initially, silica nanoparticles modified with hexamethyldisilazane were used as the reinforcing phase and ethylene-vinyl acetate as the matrix and toluene as the solvent. After combining polymer and solvent with the concentrations of 1%, 3%, and 5%,the 3% concentration was selected as the optimal concentration for film formation on the surface. To achieve high static contact angle and low sliding angle, the percentages of 1%, 10%, 20%, and 30% by weight of polymer nanomaterials were added to the solution. The spraying method was used to cover the surface due to its one-step as well as its cost-effectiveness and the possibility of large-scale use. The scanning electron microscopy images of samples with a high weight fraction of nanomaterials had a porous and lattice structure that indicated a cassie-baxter state. Its degree and sliding angle reached 8 degrees. The surface roughness results confirmed the increase in surface roughness with an increasing content of nanomaterials in the coating. Three theories of Owens-Wendt, Fowkes and Van Oss were used to study the surface free energy. Fowkes and Owens-Wendt theories showed that with increasing the concentration of nanomaterials, the polar component of the free energy of the coating surface decreased, but Van Os's theory did not correctly predict the polarity of the surface. Keywords: Polymer-based nanocomposite, hydrophobic coating, surface free energy, contact angl, Roughness
پوشش های خود تمیز شونده یکی از فناوری هایی است که امروزه به دلیل کاهش هزینه های مربوط به نگه داری کاربرد های گوناگونی دارد. هدف از این تحقیق ایجاد پوشش نانوکامپوزیت پایه پلیمر آب گریز بر روی ورق آلومینیومی و شیشه و بررسی انرژی آزاد سطح آن می باشد. از نانوذرات سیلیکا اصلاح شده با هگزامتیل دی سیلازان به عنوان فاز تقویت کننده و اتیلن وینیل استات به عنوان زمینه و از تولوئن به عنوان حلال استفاده شد. بعد از ترکیب پلیمر و حلال با غلضت های 1%، 3% و 5% ، غلضت 3% به عنوان غلضت بهینه برای تشکیل فیلم روی سطح انتخاب شد. به منظور رسیدن به زاویه تماس استاتیکی بالا و زاویه غلتش پایین، درصدهای 1%، 10%، 20% و 30% نسبت به وزن پلیمر، نانو مواد به محلول اضافه شد. از روش پاشش به دلیل یک مرحله ای بودن و همچنین مقرون به صرفه بودن آن و امکان استفاده در مقیاس بزرگ برای پوشش دهی سطح استفاده شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه های با درصد نانو مواد بالا ساختاری متخلخل و شبکه ای داشتند که نشان دهنده ی حالت کیسی -بکستر بود و این مساله در تست زاویه تماس نیز مشخص شد و نمونه ی با درصد 30% به زاویه تماس استاتیکی 32/121 درجه و زاویه غلتش 8 درجه رسید. نتایج زبری سطح موید افزایش زبری سطح با افزایش درصد نانو مواد در پوشش بود. برای بررسی انرژی آزاد سطح از سه تئوری اوونز-وندت، فوکس و ون اوس استفاده شد که تئوری های فوکس و اوونز-وندت نشان دادند که با افزایش غلضت نانو مواد جزء قطبی انرژی آزاد سطح پوشش کاهش یافته است اما تئوری ون اوس پیش بینی درستی از قطبیت سطح نداشت. کلمات کلیدی: نانوکامپوزیت پایه پلیمری، پوشش آب گریز، انرژی آزاد سطح، زاویه تماس، زبری سطح

ارتقاء امنیت وب با وف بومی