Физическая водобоязнь

Содержание материала

Когда использовать

Защитные средства могут пригодиться в нескольких случаях.

Камень используется как внутри, так и снаружи здания. В обоих случаях он может подвергаться влиянию вредных веществ. Это могут быть различные растворы с едким составом, средства бытовой химии и даже вода. От них на поверхности, например, мрамора, могут появиться трудноудалимые пятна.
Камень, используемый при наружной отделке, более других нуждается в защите. На него могут влиять, например, прямые солнечные лучи. Из-за этого все тот же мрамор может обесцветиться и стать блеклым.
На камне образуются плесень, мох, грибки. Вырастая, эти организмы могут разрушать структуру материала и даже всю каменную конструкцию.
Соль, находящаяся внутри камня, при определенных условиях может выходить наружу, кристаллизоваться и разрушать материал.

Высолы на граните

Гидрофобное покрытие для автомобиля

Автомобиль является тем транспортным средством, которое эксплуатируется при любых погодных условиях. А у некоторых владельцев, по причине отсутствия гаража, авто может даже зимовать на улице. В связи с этим, и сам кузов автомобиля, и многие детали подвергаются воздействию агрессивных сред, в том числе и влаге, которая является основным врагом железа и многих других декоративных элементов. А в комплексе с пылью и солью, которой так любят посыпать зимой дороги, влага является отличным средством, способным за считанные годы полностью привести в негодность лакокрасочное покрытие автомобильного кузова, что, в свою очередь, является причиной появления коррозии. Поэтому, транспортные средства очень нуждаются в хорошей защите. Линейка гидрофобных покрытий для автомобиля очень разнообразна. Она включает:

силиконовые гидрофобные покрытия с ингибиторами коррозии;
кремнийорганические твердые гидрофобные покрытия;
восковые покрытия;
тефлоновые покрытия;
соли жирных кислот и другие вещества.

Гидрофобные покрытия обладают антиадгезионными свойствами, обеспечивая отталкивание с поверхности не только влаги, но и различного рода загрязнения. Структура водоотталкивающих покрытий позволяет им просачиваться на достаточную глубину в поры краски и лака, где происходит их кристаллизация. В результате этого на поверхности образуется невидимая тонкая силиконовая или кремниевая пленка, которая предотвращает появление нежелательных царапин и сколов краски на кузове авто. Благодаря применению таких покрытий можно значительно продлить срок службы и молодость своему любимому автомобилю.

Большинство таких покрытий для автомобиля имеют консистенцию, которая не требует специальных навыков и специального оборудования для их нанесения. Благодаря этому, абсолютно каждый человек может нанести гидрофобное покрытие своими руками на кузов автомобиля, соблюдая при этом инструкцию по применению покрытия, которая написана на упаковке.

Кроме того, на рынке существуют и более профессиональные гидрофобные покрытия для автомобиля, нанесение которых в домашних условиях невозможно, а требуют определенных знаний и техники. К таким покрытиям относятся:

Специальная защитная пленка, обладающая уникальным составом. После нанесения данного покрытия поверхность становится менее уязвима к различного рода механическим повреждениям, а также уже существующие царапины становятся менее заметными. Данная технология защиты кузова автомобиля является на сегодняшний день наиболее доступной среди всех остальных.
Покрытие, предназначенное для нанесения на полированную поверхность автомобиля. Данные покрытия имеют густую консистенцию, напоминающую гель. После нанесения таких покрытий образуется специальная пленка, обладающая эффектом «лотоса» — мелкие капли попадающей на кузов воды соединяются в крупные и вместе с грязью смываются с поверхности.
«Жидкое стекло». Данное покрытие способно не только соответствующим образом защитить поверхность, но и вернуть лакокрасочному покрытию автомобильного кузова первозданный блеск. Покрытие имеет принципиальное отличие от всех остальных гидрофобных покрытий, которое заключается в его составе. «Жидкое стекло» способно проникнуть достаточно глубоко в лакокрасочное покрытие кузова, тем самым усилив его молекулярную структуру. Кроме этого, покрытие очень прочное и долговечное.
Нанокерамика. Данное покрытие чем-то похоже на «жидкое стекло», поскольку также надежно и длительно способно сохранить в целостности и сохранности кузов автомобиля вместе с покраской. Предотвращает появление сколов и царапин. Также является устойчивым не только к воздействию агрессивной влажной среды, но и многим химическим веществам.

В настоящее время каждый владелец автомобиля может выбрать гидрофобное покрытие по своему вкусу. Каким бы оно не было, в любом случае, кузов и лакокрасочное покрытие будут защищены от воздействия влаги и загрязнения.

Складывание макромолекул

В случае сворачивания белков гидрофобный эффект важен для понимания структуры белков, которые обладают гидрофобными свойствами. аминокислоты (такие как глицин, аланин, валин, лейцин, изолейцин, фенилаланин, триптофан и метионин) сгруппированы вместе внутри белка. Структуры водорастворимых белков имеют гидрофобное ядро, в котором боковые цепи закопаны из воды, что стабилизирует сложенное состояние. Заряженный и полярный боковые цепи расположены на поверхности, открытой для растворителя, где они взаимодействуют с окружающими молекулами воды. Сведение к минимуму количества гидрофобных боковых цепей, подверженных воздействию воды, является основной движущей силой процесса складывания, хотя образование водородных связей внутри белка также стабилизирует структуру белка.

В энергетика из ДНК Было установлено, что сборка третичной структуры обусловлена гидрофобным эффектом в дополнение к Базовая пара Уотсона-Крика, который отвечает за селективность последовательности, и складывающиеся взаимодействия между ароматическими основами.

Виды гидрофобного материала

Вся продукция линейки водоотталкивающих покрытий делится на четыре основных вида:

лаки;
пропитки;
особые краски;
морилки.

Лаки применяются для обработки и защиты деревянных поверхностей от порчи, гниения и прочих разрушительных действий, производятся в неокрашенном виде, то есть совсем без цвета. Ложится на поверхность легко, срок службы достаточно большой. Окрашенные поверхности приобретают привлекательность и блеск. Процесс обработки происходит в два этапа: подготовка поверхности и сам процесс нанесения материала.

Пропитки. Используются при строительстве дорожек на террасах или возведении стен здания. Наносится материал как во время закладки, так и по его завершении. Использование пропиток особенно эффективно для пористых поверхностей, куда, как правило, попадает вода, которая впоследствии приводит к ухудшению как внешнего вида поверхности, так и свойственных ей характеристик.

Морилки. Основой этого средства является олифа, которая особенно хорошо влияет на качество деревянных поверхностей и прекрасно впитывается последней. Наносится валиком, кисточкой либо методом распыления.

Особые краски. Применяются для всех видов стеновых поверхностей. Средство легко наносится на материал, не имеет запаха, влагоустойчиво и гигиенично, паропроницаемо и экономично. Краска легко ложится на влажную основу. После высыхания становится прекрасным защитным барьером от повышенной влажности и ее воздействий.

Суть работы

Разобравшись в том, какой эффект можно получить от действия антидождя на авто, стоит также разобраться в том, как работает гидрофобный состав.

Суть работы можно описать следующим образом. Когда капли дождя оказываются на обработанном гидрофобом стекле, они не начинают растекаться, а сохраняют наименьшую площадь контакта, после чего скатываются вниз или в стороны.

Если сравнивать с обычным стеклом, которое не прошло обработку средством, то здесь дождь сформировал бы слой из жидкости, что обусловлено большой площадью контакта. Антидождь сохраняет поверхность не просто чистой, но и практически сухой.

Пользуясь качественными средствами для автомобиля, они обеспечат создание минимального количество подтёков даже при сильных осадках. Автомобильные стёкла становятся несмачиваемыми, то есть они гидрофобные. Минимум подтёков позволяет улучшить обзор.

Чтобы увидеть максимальный эффект от антидождя, машина должна двигаться со скоростью не менее 40 километров в час. При такой скорости вода стекает не только под воздействием силы тяжести, но также и за счёт встречных потоков воздуха. Самая высокая результативность достигается на скорости от 60 километров в час и выше. Двигаясь ещё быстрее, дворники можно будет и не включать, поскольку влага не успевает задерживаться на стекле, и моментально удаляется.

Но всё это возможно только при условии, что автомобилист использует изначально качественные средства, а также соблюдает правила применения, предусмотренные изготовителем.

Как работает гидрофобизация

Гидрофобизация фасада или стены позволяет нейтрализовать вредные действия воды. Влага просто не проникает в поры материала.

Совет от «фасадца»

В отличие от гидроизоляции, гидрофобизация представляет собой заполнение пор материала, а не образование прочной водонепроницаемой пленки на поверхности обрабатываемых материалов.

В результате стены, подвергшиеся гидрофобизации, сохраняют показатели парообмена, «дышат», что обеспечивает отличный микроклимат в помещениях и запланированные в ходе проектирования показатели срока жизни фасадных покрытий.

Положительные стороны процесса гидрофобизации

отсутствие впитывания влаги даже при прямом воздействии воды, к примеру, во время ливней или процедур мытья фасадов;
сохраняются показатели воздушного и парообмена материалов, кирпичных, бетонных стен, штукатурной отделки;
во всем слое кладки или объеме бетонной стены сохраняется сухость, что гарантирует долгую службу строения;
повышается морозостойкость, это ведет как к повышению прочности, так и времени эксплуатации строений с плановыми показателями, например, нагрузки на междуэтажные перекрытия;
гидрофобизация фасада или стены может применяться как для защиты промышленных строений, так и зданий жилого фонда или частных домов;
используемые для защиты материала стен составы не позволяют образование плесени или грибковых колоний;
растворы для гидрофобизации бесцветны и не влияют на внешних вид материала, из которого сложена стена, что особенно ценно, если речь идет об обработке отделки из декоративного кирпича или натурального камня.

Процесс поверхностной обработки проводится быстро, с помощью минимального набора инструментов, применение распылителей кардинально ускоряет работу. В результате на стене просто невозможно образование пятен-засолов, фасад приобретает новые свойства: с поверхности отделки или стены можно легко смывать грязь и пыль без опасности проникновения влаги.

Доступные химические водоупорные составы

500г хозяйственного мыла распустить в 5л кипятка. Хорошо пропитать материю, затем слегка отжать. Не высушивая её, погрузить на время в водный раствор обычных (калийно-алюминиевых) квасцов (500г на 5л, а для более сильной пропитки можно взять и 1000г). Сушить, не отжимая.
450г хозяйственного мыла распустить в 4,5 литрах кипятка, добавить 250г бельевой соды и 450г порошка канифоли. Процедура обработки та же. Оба эти способа хороши, но первый является более простым и быстрым (пригоден, в частности, и для рыбацких сетей).
Одним из наиболее простых и эффективных способов, дающих к тому же возможность сделать непромокаемую ткань с огнестойкими свойствами, считается пропитка квасцами и свинцовым сахаром (уксуснокислый свинец). В одной посуде в 3л разводится 150г свинцового сахара, в другой в таком же объеме 150г обыкновенных квасцов (или еще один вариант — по 75г того и другого продукта на то же количество воды). Им необходимо дать отстояться и слить их вместе, отделив от осадка. Полученной эмульсии дать постоять несколько часов, а затем, когда жидкость сделается прозрачной, слить ее, отделив от осадка. В этой жидкости вымачивать текстиль в течение ночи или даже суток, а потом сушить, не отжимая. Так как состав ядовитый, посуду следует хорошо прокипятить и отмыть.
400г квасцов распустить в 2,25 литрах кипятка, долить 9,125л H₂О комнатной температуры. Вымачивать текстиль в этой смеси в течение суток, а затем ее слегка отжать и погрузить на 5-6 часов в другую смесь: 225г свинцового сахара, залитого 9,125л теплой воды.
Опустить материю в 40-процентный раствор хозяйственного мыла, слабо отжать и погрузить в 20-процентный раствор медного купороса. Сушить, не отжимая. Материал окрашивается в зеленый цвет.
В комбинации 285г негашенной извести и 115г квасцов из расчета на 12,3л H₂О держать 12 часов, а затем её сушить, не отжимая. Такой материал используется для палаток.
Вымачивать текстиль, веревки, стропы, сети 4-5 дней в растворе медного купороса (300г на 12л H₂О), потом высушить и прополоскать в мыльной эмульсии. Это предохранит их от гниения и придаст особую прочность.

Гидрофобное покрытие. Что это такое?

В настоящее время обсуждение гидрофобного покрытия встречается практически на каждом форуме. Что же это за чудо такое всеми хваленое? Да все очень просто как оказалось. Гидрофобизатор представляет собой жидкость, после применения которой, поверхность отталкивает влагу, таким образом, создавая определенный защитный слой на практически любом предмете. Пользоваться этим веществом сможет каждый, так как продается оно либо в виде жидкости, либо в виде спрея. Чаще всего гидрофобизатор наносится:

на мобильные телефоны, планшеты – для защиты от следов пальцев, при разговоре во время дождя или снега на улице;
на строительные предметы – кирпич, бетон, гипс или камень – любая даже немного пористая поверхность пропускает воду. Попадая в материал, вода проникает во все щели, тем самым провоцируя набухания. А если осенью кирпичи или бетон сильно намокнут, то зимой эта вся влага замерзнет и начнет расширяться, приводя в негодность строительный материал. Зачастую это приводит к серьезным денежным тратам, так как приходится делать ремонт здания;
на стекла и кузов автомобиля – это уникальнейшее средство помогает автомобилистам не только держать свои машины в чистоте, а и помогает сохранить кузов от быстрой коррозии металла;
на витражах, окнах или витринах;
на керамической плитке;
на сантехнике;
на фасадах домов.

Формирование и структура

Гидрофобная почва обычно образуется, когда огонь или горячий воздух рассеивают воскообразные соединения, обнаруженные в самом верхнем слое подстилки, состоящем из органических веществ. После того, как соединения диспергируются, они в основном покрывают песчаные частицы почвы у поверхности в верхних слоях почвы, делая почву гидрофобной. Другими производителями гидрофобных покрытий являются загрязнение и промышленные разливы, а также микробная активность почвы. Гидрофобность также можно рассматривать как естественное свойство почвы, которое возникает в результате деградации естественной растительности, такой как эвкалипт, обладающий свойствами природного воска.

Было обнаружено, что в конкретном новозеландском песке это воскообразное липидное покрытие состоит в основном из углеводородов и триглицеридов, которые имеют щелочной pH, наряду с меньшим количеством кислых длинноцепочечных жирных кислот. Капиллярное проникновение среди частиц почвы ограничено гидрофобным покрытием на частицах, что приводит к водоотталкиванию каждой затронутой частицы, поскольку гидрофильная головка липида прикрепляется к частице песка, оставляя гидрофобный хвост, защищающий внешнюю сторону частицы. Это можно увидеть на Рисунке 1 ниже.

Рисунок 1: Структура гидрофобной частицы песка по сравнению с неповрежденной частицей почвы. Частица гидрофобной почвы покрыта воскообразным липидным соединением с гидрофильной головкой, прикрепленной к отдельной частице, а гидрофобный хвост окружает внешнюю сторону частицы. Этот гидрофобный хвост защищает любую воду от поглощения частицами почвы, когда многие из них подвержены воздействию. Неповрежденная частица песка не имеет этого покрытия, что означает, что вода может проникать через песчаную почву.

Было обнаружено, что другие важные факторы предотвращения попадания воды в почву включают текстуру почвы, микробиологию, шероховатость поверхности почвы, содержание органических веществ в почве, химический состав почвы, кислотность, содержание воды в почве, тип почвы, минералогию глинистых частиц и сезонные колебания в регионе. Текстура почвы играет большую роль в прогнозировании того, может ли почва быть водоотталкивающей, поскольку более крупные зернистые частицы в почве, такие как песок, имеют меньшую площадь поверхности, что делает их более склонными к полному покрытию гидрофобными соединениями. Гораздо сложнее полностью покрыть частицы ила или глины с большей площадью поверхности, но когда это все же происходит, в результате получается серьезная водоотталкивающая способность почвы. Поскольку органическое вещество почвы в форме растений или микробной биомассы разлагается, физико-химические изменения могут также высвобождать эти гидрофобные соединения в почву. Это, однако, зависит от типа микробной активности, присутствующей в почве, поскольку также может препятствовать развитию гидрофобных соединений.

Гидрофобный эффект с точки зрения статистической физики

Итак, зная Второй закон, мы понимаем, почему чашка чая на столе обязательно остынет до комнатной температуры, но никогда сама по себе не нагреется вновь, отобрав тепло у воздуха в кухне. (Если нет — то надо обязательно прочитать книгу Эткинса .) Но применимы ли те же самые рассуждения для объяснения, например, несмешиваемости воды и масла? Ведь Второй закон стремится «все уровнять», а вода с маслом, наоборот, отказываются растворяться друг в друге (рис. 2а).

Рисунок 2. Иллюстрация гидрофобного эффекта. а — Гидрофобный эффект (а по сути, Второй закон термодинамики) заставляет воду «отталкивать» неполярные молекулы (такие как масло) и уменьшать площадь контакта с ними. Из-за этого много маленьких капелек масла в воде в конечном итоге обязательно сольются вместе и образуют слой. б — Образование упорядоченного («льдистого») слоя молекул воды вблизи гидрофобной поверхности необходимо, чтобы молекулы воды могли формировать водородные связи друг с другом. Но это приводит к падению энтропии, невыгодному в связи со Вторым законом. в — Естественная возможность увеличить энтропию — снизить площадь контакта гидрофобных молекул с водой, что и происходит при агрегации нескольких неполярных молекул между собой. В случае амфифильных молекул появляется самоорганизация и формирование довольно сложных надмолекулярных структур, таких как мицеллы, бислои и везикулы (см. рис. 3).

(б и в)

И впрямь, если рассматривать только масло, то покажется, что термодинамика не работает: растворение масляной пленки в толще жидкости явно увеличило бы энтропию по сравнению с монослоем. Но все знают, что на самом-то деле происходит все наоборот: даже если воду с маслом встряхнуть, эмульсия через какое-то время распадется, и масло опять образует пленку, покинув водную фазу.

Дело в том, что вода в этом примере — равноправный участник рассматриваемой системы, и ее ни в коем случае нельзя упускать из виду. Как известно, свойства воды (даже ее жидкое состояние в нормальных условиях) обусловлены способностью образовывать водородные связи. Каждая молекула воды может формировать до четырех связей с «соседками», но для этого вода должна находиться «в воде». В случае присутствия в воде неполярной поверхности, примыкающие к ней молекулы перестают чувствовать себя «свободно»: для того, чтобы сформировать желаемые водородные связи, этим молекулам приходится ориентироваться строго определенным образом, формируя «льдистую» оболочку (рис. 2б) вокруг гидрофобного объекта. Это вынужденное упорядочивание характерно существенным падением энтропии системы масло—вода, что и вынуждает гидрофобные молекулы агрегировать между собой, уменьшая площадь контакта с полярной средой, а значит, и невыгодное снижение энтропийного фактора . Фактически, это вода заставляет масло сливаться в одну большую каплю или пятно, реализуя диалектический принцип «подобное к подобному».

Формы выпуска

Выбирая гидрофобное средство для обработки стёкол на своём автомобиле, обратите внимание на форму выпуска. Она во многом влияет на удобство и эффективность нанесения

Каждый вариант обладает своими сильными и слабыми сторонами.

Флаконы. Довольно популярная упаковка, к которой производители часто прикладывают специальные салфетки. Средство наносится сначала на салфетку, а затем обрабатывается стекло. Основное преимущество в небольшом расходе. Плюс автомобилист может сам контролировать количество используемого препарата.
Спрей. Обеспечивает максимально лёгкое распыление. Остаётся только протереть поверхности с помощью сухих салфеток. Эксперты отмечают, что спрей является наиболее удобным и экономичным вариантом упаковки для антидождя.
Салфетки одноразового типа. Их суть заключается в том, что салфетка пропитывается гидрофобным составом и герметично упаковывается. Салфетка одноразовая. Такой вариант подойдёт для экстренных случаев. А вот для регулярного использования не лучший выбор. Плюс водоотталкивающие свойства после применения салфеток имеют непродолжительное действие, ограниченное несколькими часами.
Губки. Эффективность примерно такая же, как и у салфеток. Подходит в качестве вспомогательного средства. Внутри губки спрятана капсула. При нажатии на неё капсула открывается, и губка смачивается в жидкости. После этого проводится обработка стекла. Минус в высокой стоимости при малой эффективности. Плюс после раскрытия капсулы губка быстро высыхает, потому время её хранения сильно ограничено.
Капсулы. Ещё антидождь реализуют в виде отдельных капсул, наполненных жидкостью с гидрофобным эффектом. Одной такой капсулы обычно хватает для разовой обработки одного лобового стекла или двух боковых стёкол.

Среди всех вариантов упаковки предпочтение стоит отдавать флаконам или спреям.

Гидрофобизаторы для дерева

Деревянные конструкции хорошо обрабатывают пропитки из силоксана и силана, фторкарбонового полимера., которые применяются в дополнение к антисептикам. Они отличаются многоступенчатой защитой: от грязи, влаги, воды, масла, щелочей и атмосферных воздействий

Особенно важной является устойчивость к образованию грибков и других микроорганизмов. В отборе принимали участие 6 номинантов

Редакция Vyborexperta.ru выбрала 2 победителя, которые отличились универсальностью и высокой эффективностью.

Sika Sikagard-703W 5L 414

Гидрофобизирующая пропитка изготовлена на основе силоксана и силана, она поставляется в упаковке объемом 5 л. Водная эмульсия не разбавляется и сразу готова к использованию. Продукт хорошо зарекомендовал себя в защите от попадания влаги на конструкции из дерева, камня, бетона, кирпича, асбоцемента, кладки и железобетона. Также состав значительно повышает стойкость основания к загрязнению и образованию грибков.

Sika Sikagard-703W 5L 414 необходимо наносить методом распыления валиком или кистью при низком давлении и температуре воздуха от +5 до +35°С. После обработки все поверхности сохраняют первоначальный вид и готовы к окрашиванию эластичными красками. Они защищены от пагубного воздействия щелочей.

Достоинства:

Экологичный материал;
Не содержит растворителей и фосфатов;
Подходит для внутренних и наружных работ;
Не оказывает влияния на паропроницаемость;
Не выделяет вредные испарения.

Недостатки:

Большой расход – 150-500 мл/м2.

Покупатели отмечают высокую эффективность Sika Sikagard-703W 5L 414 в защите карнизов, балконов и террас от влаги и грязи.

Бионик МВО

Гидрофобизатор для дерева от российского производителя «Лето Трейд» поставляется в канистре объемом 10 л. Он изготовлен из фторкарбонового полимера и функциональных добавок, которые оказывают масло-, грязе- и водоотталкивающий эффекты. Бионик МВО не подвержен атмосферному воздействию, перепадам температуры и влиянию кислот, щелочей и солей. Состав совместим с кирпичной кладкой, штукатуркой, керамикой, бетоном, кирпичом, искусственным и натуральным камнем, газоблоком и другими абсорбирующими поверхностями.

Продукт не нарушает структуру материала, тем самым сохраняя его паропроницаемость. Обработанную поверхность можно эксплуатировать уже после 6-8 часов. Полная же фиксация наступает через 24 часов. Наносить гидрофобизатор можно распылителем, кистью или валиком. Повторный слой кладется методом «мокрый по мокрому». Время «отлипа» зависит от температуры окружающей среды и поверхности. В среднем, следует ориентироваться на 3 минуты. Для снятия излишков подойдет любой впитывающий материал.