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Design of water-repellant coating using dual scale size of hybrid silica nanoparticles on polymer surface

机译：在聚合物表面上使用杂化二氧化硅纳米粒子的双尺度尺寸设计防水涂料

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Graphical abstractDisplay OmittedHighlights•Hybrid silica nanoparticles for stable coating on polycarbonate surface.•Double layer for water-repellant coating.•Roughness control of water-repellant coating using dual-scale nanoparticle.•Water contact angle depend on the particle size of the lower layer.AbstractThe dual-scale size of the silica nanoparticles is commonly aimed at producing dual-scale roughness, also called hierarchical roughness (Lotus effect). In this study, we describe a method to build a stable water-repellant coating with controlled roughness. Hybrid silica nanoparticles are self-assembled over a polymeric surface by alternating consecutive layers. Each one uses homogenously distributed silica nanoparticles of a particular size. The effect of the nanoparticle size of the first layer on the final roughness of the coating is studied. The first layer enables to adjust the distance between the silica nanoparticles of the upper layer, leading to a tuneable and controlled final roughness. An optimal size nanoparticle has been found for higher water-repellency. Furthermore, the stability of the coating on polymeric surface (Polycarbonate substrate) is ensured by photopolymerization of hybridized silica nanoparticles using Vinyl functional groups.
机译： 图形摘要 < ce：simple-para>省略显示 突出显示 • 用于 • 用于防水涂层的双层。 • 使用双尺度纳米颗粒控制憎水涂层的粗糙度。 • 水接触角取决于下层的粒径。 < / ce：abstract> 摘要 二氧化硅纳米粒子的双尺度尺寸通常旨在产生双尺度粗糙度，也称为分层粗糙度（莲花效应）。在这项研究中，我们描述了一种构建具有受控粗糙度的稳定防水涂层的方法。杂化二氧化硅纳米颗粒通过交替的连续层在聚合物表面上自组装。每个人都使用特定大小的均匀分布的二氧化硅纳米粒子。研究了第一层纳米颗粒尺寸对涂层最终粗糙度的影响。第一层能够调节上层的二氧化硅纳米颗粒之间的距离，从而导致可调节和受控的最终粗糙度。已经发现最佳尺寸的纳米颗粒具有更高的疏水性。此外，通过使用乙烯基官能团对杂化的二氧化硅纳米粒子进行光聚合，可确保聚合物表面（聚碳酸酯基材）上涂层的稳定性。

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