Superficies hidrofóbicas vs. hidrofílicas

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Dicen que los opuestos se atraen, pero no es así cuando se comparan las superficies hidrofóbicas y las hidrofílicas. Si se juntan las dos, o estás todo mojado o seco como un hueso. Comparamos las superficies recubiertas y los beneficios de la gestión de la humedad. Esto es lo que hemos aprendido.

El beneficio de la hidrofobicidad

Una superficie hidrofóbica es una superficie que repele el agua y tiene una baja energía superficial que resiste la humedad. Las mediciones del ángulo de contacto con la humedad clasificarán una superficie como hidrofóbica cuando el ángulo de contacto de la gota de agua supere los 90 grados. Si se superan los 150 grados de ángulo de contacto, la superficie se clasificará como superhidrófoba. El agua saltará directamente de la superficie como se ve en este vídeo.

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There are many benefits of a moisture repelling surface. They include:

Surface icing prevention Condenser & evaporator fouling prevention
Improved corrosion resistance Prevent moisture contamination in heat trace tubing
Produced water filtration & management Improved reliability in continuous emissions monitors (CEMS)
Improved moisture detection instrumentation HPLC medical diagnostics improved separation & corrosion resistance
Manage moisture contamination in liquid natural gas systems Prevent contamination in analytical sample transfer systems

Hydrophilic Surfaces

Not to be outdone, hydrophilic surfaces have benefits as well. Qué son las superficies hidrofílicas? Son sustratos de alta energía superficial que atraen el agua y permiten la humectación de la superficie. Suelen tener una medida del ángulo de contacto de las gotas inferior a 90 grados. Hay muchas superficies que tienden a ser más amables con el agua, como el vidrio, el acero o el acero inoxidable y muchos revestimientos y pinturas. Por supuesto, los resultados de las pruebas pueden depender de la rugosidad de la superficie y la energía de la superficie del material que está probando.

Aprenda cómo mejorar la resistencia a la humedad, la resistencia al ensuciamiento y la resistencia a la corrosión. Obtenga nuestra presentación.

Los beneficios de una superficie resistente a la humedad incluyen.

Mejora de la separación en diagnósticos médicos (depende de la aplicación) Mejora de la eficiencia en dispositivos de transferencia de calor & intercambiadores de calor
Mejora de la aceptación de dispositivos In-cuerpo Mejorar la interacción de la superficie en los dispositivos de filtración (depende de la aplicación)

¿Cómo consigo que una superficie se ajuste a mi nivel deseado de resistencia a la humedad?

Pues si no te gusta la energía de la superficie, ¡no te metas en la cocina! O era el calor… De todos modos, no tiene que hacer un cambio súper radical en el material o la construcción del producto para cambiar el rendimiento de la humedad. Afortunadamente, ofrecemos revestimientos de barrera de silicona con una amplia gama de capacidades de gestión del agua. ¿Quiere un revestimiento más resistente a la corrosión o inerte con un ángulo de contacto superficial bajo? Pruebe SilcoNert® 1000 o Silcolloy®. Si busca un revestimiento inerte que no repela demasiado la humedad, opte por SilcoNert® 2000. ¿Necesita las máximas propiedades de repelencia al agua? Dursan® o nuestra nueva superficie Fluoro pueden ser la solución. Tenga en cuenta que nuestra superficie fluorada está en fase de pruebas beta de preproducción, por lo que tenemos una capacidad limitada para ese revestimiento. Póngase en contacto con nuestro equipo de servicio técnico para hablar de su aplicación y estaremos encantados de hacerle una recomendación de revestimiento.

comparación del ángulo de contacto 11 7 17.jpg

El gráfico comparativo de arriba destaca las propiedades de repelencia al agua de cada uno de nuestros recubrimientos en comparación con el acero inoxidable; cada recubrimiento tiene aplicaciones y beneficios específicos. Vaya a nuestra guía de aplicaciones para conocer los detalles de cada uno de nuestros revestimientos.

¡No todo es agua!

Los líquidos de baja tensión superficial, como el aceite o los disolventes orgánicos, están diseñados para humedecer la superficie y conseguir la máxima lubricación o disolución. Pero, ¿qué pasa si estás separando productos orgánicos o no quieres que la superficie se moje? Eso puede ser un problema para el acero inoxidable o incluso para las superficies comunes de las vías de flujo analítico, como el PTFE. Esto se debe a que la mayoría de los revestimientos o materiales tradicionales que repelen el agua, como el PTFE, no son eficaces para repeler el aceite. Here’s what oil and hexadecane look like when placed on a PTFE surface.

Hexadecane on teflon 29.7 degree contact angle-401247-edited.png oil on teflon 48.5 degree contact angle-515333-edited.png

We bonded our new Fluoro material on a rough stainless steel surface to see if the contact angle would increase. The Fluoro material made a big difference in contact angle, making the stainless steel oleophobic surface.

hexadecane on rough fluoro 92.6 degree-142340-edited.png aceite sobre fluoro rugoso 95,5 grados-075556-edited.png

Dada la naturaleza del refinado o de la limpieza, podemos esperar que la superficie esté expuesta a temperaturas elevadas. El PTFE está limitado por las altas temperaturas y puede fallar en muchas aplicaciones de alta temperatura. Expusimos la superficie de Fluoro a temperaturas elevadas (300°C) durante varias horas para medir el impacto sobre la humectabilidad y el ángulo de contacto en varias superficies. El siguiente gráfico muestra las lecturas del ángulo de contacto durante las más de 90 horas de prueba. El PTFE habría fallado a 250°C.

Estabilidad oxidativa, oleofobicidad superficie fluorada.pngLa contribución de la energía superficial y su relación con los fluidos de proceso puede tener impactos de gran alcance. La interacción de la superficie puede afectar a la corrosión, el ensuciamiento, los resultados del muestreo analítico, la filtración y el rendimiento de los dispositivos médicos. So it’s important to understand how to manage the energy of critical flow path surfaces.

Get some really informative and helpful tips on ways to prevent fouling, change surface energy, & improve surface performance.