Hàm lƣợng nano SiO2 và khả năng phân tán ảnh hƣởng nhiều đến tính chất kị nƣớc của màng phủ. Theo lý thuyết, khi hàm lƣợng các hạt nano SiO2 tăng kết hợp với độ phân tán tốt nhất, dung dịch thu đƣợc có tính kị nƣớc và chống thấm cao nhất.
Nhƣ đã đề cập ở phần khảo sát lựa chọn phụ gia phân tán, nano SiO2 đƣợc phân tán trƣớc vào nƣớc cùng với phụ gia phân tán rồi mới tiếp tục phân tán vào trong dung dịch chất tạo màng. Điều kiện thí nghiệm để khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng SiO2 đến tính kị nƣớc của dung dịch đƣợc cố định nhƣ sau:
49
- Hàm lƣợng phụ gia phá bọt sử dụng: 0,05 % khối lƣợng so với lƣợng chất tạo màng;
- Hàm lƣợng phụ gia phân tán sử dụng: 10 % khối lƣợng so với hàm lƣợng nano SiO2;
- Hàm lƣợng nƣớc là 26 % so với khối lƣợng dung dịch chất tạo màng. - Tốc độ khuấy: 4000 vòng/phút;
- Thời gian khuấy: 120 phút;
Đã tiến hành khảo sát ảnh hƣởng của các hàm lƣợng nano SiO2 (0; 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5 % khối lƣợng so với lƣợng chất tạo màng) đến tính chất kị nƣớc của màng phủ thông qua phép đo góc tiếp xúc với giọt nƣớc, kết quả thí nghiệm đƣợc thể hiện trên hình 3.7.
Hình 3.7: Ảnh hưởng của hàm lượng SiO2 đến góc tiếp xúc với giọt nước của màng phủ
Từ kết quả trên hình 4.7, nhận thấy khi hàm lƣợng SiO2 tăng từ 0% đến 1,5 % khối lƣợng thì góc tiếp xúc tăng (từ 20 đến 1100). Tuy nhiên, khi hàm lƣợng SiO2 tăng từ 1,5 % đến 2,5% khối lƣợng thì góc tiếp xúc không tăng. Điều này có thể giải thích nhƣ sau: Khi hàm lƣợng SiO2 tăng đến 1,5%, dƣới điều kiện khuấy tốc độ cao 4000 vòng/phút cho khả năng phân tán đồng đều tới kích thƣớc nhỏ nhất có thể đạt đƣợc. Khi tăng hàm lƣợng SiO2 lên cao hơn không làm tăng tính chất kị nƣớc của dung dịch. Có thể do khi nồng độ nano SiO2 lớn hơn 1,5% mật
50
độ hạt trong dung dịch nhiều hơn dẫn tới sự phân tán đồng đều các hạt trong dung dịch khó khăn hơn, có sự kết đám các hạt nên không làm tăng đƣợc tính kị nƣớc của màng phủ thêm nữa. Hơn nữa, khi nồng độ hạt nano SiO2 tăng sẽ làm tăng giá thành của sản phẩm. Qua kết quả nghiên cứu trên nhận thấy, tại hàm lƣợng SiO2 là 1,5 % khối lƣợng (góc tiếp xúc đo đƣợc là 1100) là hàm lƣợng tối ƣu nhất đƣa vào dung dịch chất tạo màng.
Hình ảnh giọt nƣớc của màng kị nƣớc với hàm lƣợng SiO2 đƣa vào là 1,5 % khối lƣợng đƣợc phủ lên trên đế thủy tinh có góc tiếp xúc là 1100 (hình 4.8):
Hình 3.8: Hình ảnh giọt nước trên bề mặt màng phủ sau khi phủ dung dịch kị nước
lên đế thủy tinh