Influência dos modificadores organosilanos na matriz epoxídica no desenvolvimento de revestimentos superhidrofóbicos - Sousa, Jéssica Thaline Alves de (UFRJ, 2023)
[PT]No presente trabalho, foram estudados revestimentos preparados com sílica comercial (AEROSIL® 200) modificada com organosilanos contendo flúor e grupo glicidila. As dispersões da carga de sílica nos revestimentos bi- componentes foram obtidas sob alto cisalhamento do processador ultrassônico na matriz epoxídica, incluindo a adição do endurecedor a base de amina ciclo alifática. Outras formulações de revestimentos foram preparadas com a sílica sintetizada a partir do precursor, tetraetoxissilano (TEOS) e modificada in situ pelos organosilanos citados acima. Posteriormente, todas as formulações dos revestimentos foram aplicadas sob alta pressão, em substratos metálicos e vítreo. A avaliação da capacidade superhidrofóbica dos revestimentos foi realizada por medidas do ângulo de contato com a água (ACA). Os revestimentos (Rev.JTIS01, Rev.JTIS02, Rev.JTEOSIS01, Rev.JTEOSIS02 e Rev.JT04) apresentaram valores de ACA acima de 120o caracterizando o poder hidrofóbico conferido pela adição da sílica modificada à matriz epoxídica. Contudo, a modificação da sílica contendo flúor promoveu superhidrofobicidade, mostrada pelo ACA dos revestimentos acima de 150o (Rev.JT02, Rev.JT03 e Rev.JTEOS03), para ambos os substratos (aço carbono e lâmina de vidro). A modificação orgânica da sílica, a partícula ORMOSIL, também promoveu a diminuição do ângulo de deslize (AD), característico da superfície superhidrofóbica. Cabe destacar que para alguns revestimentos não foi possível determinar o AD devido a alta repelência do revestimento à gota de água. Além disso, foi avaliada qualitativamente o desgaste dos revestimentos pela medida ACA após 20 ciclos de abrasão, e que mostrou perda inferior a 5o de ACA após a aplicação de carga e descascamento provocado pela fita adesiva.[EN]The present work prepared coatings with commercial silica (AEROSIL® 200) modified with organosilanes containing fluorine and glycidyl group. The silica filler dispersions in the bicomponent coatings were transmitted under high shear from the ultrasonic processor into the epoxy matrix, including the addition of the aliphatic cycloaliphatic amine-based support. Other coating formulations were prepared with silica synthesized from the precursor, tetraethoxysilane (TEOS) and modified in situ by the organosilanes mentioned above. Subsequently, all coating formulations were applied under high pressure on metallic and vitreous substrates. The evaluation of the superhydrophobic capacity of the coatings was carried out by measuring the contact angle with water (ACA). The coatings (Rev.JTIS01, Rev.JTIS02, Rev.JTEOSIS01, Rev.JTEOSIS02 and Rev.JT04) showed ACA values above 120o, characterizing the hydrophobic power conferred by the addition of modified silica to the epoxy matrix. However, the modification of the silica containing fluorine promoted superhydrophobicity, shown by the ACA above 150o (Rev.JT02, Rev.JT03 and Rev.JTEOS03), for both substrates (carbon steel and glass slide). The organic alteration of the silica, the ORMOSIL particle, also promoted a decrease in the sliding angle (AD), characteristic of the superhydrophobic surface. It should be noted that for some coatings it was not possible to determine the AD due to the high repellency of the coating to the drop of water. In addition, the wear of the coatings was qualitatively evaluated by the ACA measure after 20 abrasion cycles, which showed a loss of less than 5o of ACA after the application of load and peeling caused by the adhesive tape.