Zastosowanie organofunkcyjnych związków krzemu w procesie otrzymywania materiałów o określonych właściwościach powierzchniowych - Kaczmarek, Marta Maria (My University, 2025)
Modyfikacja powierzchni materiału umożliwia nadanie mu nowych właściwości, cech czy funkcji. Celem niniejszej rozprawy doktorskiej było zastosowanie organofunkcyjnych związków krzemu do opracowania metody otrzymywania materiałów o określonych właściwościach powierzchniowych. W badaniach skupiono się na modyfikacji zwilżalności powierzchni, dążąc do otrzymania powłok o właściwościach hydrofilowych lub hydrofobowych. Aby to osiągnąć, powierzchnię szkła funkcjonalizowano otrzymanymi w procesie zol-żel roztworami związków krzemoorganicznych lub modyfikowaną krzemionką. Opracowano prostą i skuteczną metodę otrzymywania transparentnych powłok o właściwościach hydrofilowych i przeciwmgielnych, stosując organofunkcyjne silany. Zarówno wytworzone powłoki na szkle, jak i użyte do ich przygotowania roztwory modyfikujące, przechowywane w warunkach laboratoryjnych zachowywały swoje bardzo dobre właściwości hydrofilowe i przeciwmgielne. W celu zbadania wpływu morfologii powierzchni na jej właściwości zwilżające, krzemionkę otrzymaną w procesie zol-żel, a także krzemionki komercyjne, poddano modyfikacji różnymi grupami funkcyjnymi. Wyniki kątów zwilżania powłok z ich udziałem porównano do wartości otrzymywanych na modyfikowanej analogicznym związkiem, gładkiej powierzchni szkła. Wykazano, że uzyskana dzięki zastosowaniu krzemionek chropowatość powierzchni, ma wpływ na jej właściwości zwilżające. Modification of the material’s surface allows it to be given new properties, characteristics, or functions. The aim of this dissertation was to use organofunctional silicon compounds to develop a method for obtaining materials with specific surface properties. The research focused on modifying the surface’s wettability to obtain coatings with hydrophilic or hydrophobic properties. To achieve this, the glass surface was functionalized with solutions of organosilicon compound or modified silica, prepared by the sol-gel process. A simple and effective method for obtaining transparent coatings with hydrophilic and anti-fogging properties using organofunctional silanes has been developed. Both the coatings produced on glass and the modifying solutions used for their preparation, stored under laboratory conditions, retained their excellent hydrophilic and anti-fogging properties. To study the effect of surface morphology on its wetting properties, silica obtained by the sol-gel process, as well as commercial silicas, were modified with various functional groups. The results of the water contact angles of the coatings containing silicas were compared to the values obtained on a smooth glass surface modified with an analogous compound. It has been shown that the surface roughness achieved by using silicas affects its wetting properties.
The use of organofunctional silicon compounds in the process of obtaining materials with specific surface properties
Wydział Chemii
Keywords: Hydrofilowość; hydrofobowość; właściwości przeciwmgielne; modyfikowane krzemionki; związki krzemoorganiczne; Hydrophilicity; hydrophobicity; anti-fogging properties; modified silicas; organofunctional silicon compounds