بررسی تاثیر ظرافت نانوالیاف بر میزان آب گریزی نانو لایه پلی اکریلونیتریل تکمیل شده با ترکیبات فلوئوروکربنی

کنترل ترشوندگی سطوح جامد یکی از ویژگی های مهم و قابل توجه هم از نظر بنیادی و هم از نظر عملی می باشد، که با مورفولوژی سطح و ترکیب شیمیایی سطح قابل تغییر می باشد. با بررسی پدیده های طبیعی به این نتیجه رسیدند که برای داشتن سطوح فوق آبگریز، باید بر روی سطح علاوه بر کاهش انرژی سطحی، یک ناهمواری نیز ایجاد کنند. برای ایجاد چنین سطوحی تاکنون از روش های متعددی مانند اکسیداسیون آندی، استفاده از روش پلاسما، عملیات لیزری، پوشش دهی بخار شیمیایی، فتولیتوگرافی، جداسازی فاز، الکتروریسی و سل- ژل با استفاده از موادی مانند سیلان ها و فلوئوروکربن ها استفاده کرده اند. الکتروریسی روشی است که برای تولید نانوالیاف کاربرد دارد. با این روش می توان الیاف پلیمری با قطری در حدود زیر میکرومتر و نانومتر را تولید کرد. مشخص شده است که لایه های تشکیل شده از نانوالیاف دارای قابلیت ایجاد سطوح ناهموار می باشند. در این تحقیق قابلیت ایجاد سطوح فوق آبگریز با استفاده از روش الکتروریسی بررسی شد. بدین منظور از پلیمر پلی اکریلونیتریل با درصدهای وزنی متفاوت در حلال دی متیل فرمامید استفاده شد. نانوالیاف با قطرهای متفاوت تهیه شد. برای بررسی نمونه ها از آنالیزهای مختلفی از جمله: بررسی قطر و مورفولوژی الیاف با تصاویر sem، اندازه گیری زاویه تماس، اندازه گیری زاویه سرش، بررسی ناهمواری با تصاویر afmو اندازه گیری حفره ها با روش پردازش تصویر استفاده شد. آبگریزی نانو لایه های تهیه شده بدون انجام عملیات تکمیلی بررسی شد. نمونه های نانوالیاف با قطر بالاتر از 697 نانومتر یک سطح آبگریز را ایجاد کردند و زاویه تماس بالاتر از °120 بدست آمد، ولی در قطرهای پایین تر قطره آب کاملاً روی سطح پخش می شد. با پوشش نانوالیاف با فلوئوروکربن تمام نمونه ها خاصیت آبگریزی پیدا کردند، و این خاصیت با افزایش قطر نانوالیاف بهبود یافت. به طوری که نمونه ای با قطر 3055 نانومتر یک سطح فوق آبگریز با زاویه تماس °157 و زاویه سرش °3 را ایجاد کرد. همچنین خواص آبگریزی فیلم پلی اکریلونیتریل با نانوالیاف مقایسه شد و مشخص شد که نتایج با مدل کاسی- باکستر تطابق دارند.