Nuevos materiales de construcción ecosostenibles por su acción superhidrofugante

Abstract

La protección de materiales de construcción frente a la acción del agua, el principal vehículo de los agentes de degradación, es un factor clave para aumentar la vida útil de los edificios. En la actualidad existen materiales de construcción superhidrofugantes, los cuales poseen una elevada hidrofobicidad (como consecuencia de su una baja energía superficial) que evita la penetración de agua, y una alta repelencia (debido a una rugosidad característica de un estado Cassie-Baxter) que dota a los materiales de propiedades auto-limpiantes. Sin embargo, los materiales superhidrofugantes presentan dos inconvenientes principales: (1) su baja durabilidad, y (2) su escasa resistencia a contaminantes de naturaleza oleosa.

En la presente Tesis Doctoral, se plantean soluciones a estos inconvenientes mediante el desarrollo productos, obtenidos por ruta sol-gel, que dotan a los materiales de construcción de propiedades innovadoras respecto a la durabilidad y la resistencia a contaminantes. Para ello, se han seguido dos líneas de investigación: 1. Materiales de construcción superhidrofugantes de elevada durabilidad. Se plantean dos estrategias. La primera de ellas ha sido desarrollar un producto superhidrofugante que contiene nanopartículas hidrófobas, unidas por un oligómero de sílice, lo que le confiere una elevada adhesión al sustrato. En la segunda aproximación, la superhidrofobicidad es obtenida mediante la aplicación de un producto hidrofugante y la posterior ablación láser de la superficie 2. Materiales de construcción con resistencia a contaminantes de naturaleza oleosa. En una primera aproximación se ha diseñado un producto que contiene nanopartículas de sílice y un fluoroalquilsilano, el cual dota a los materiales de propiedades oleofugantes. La siguiente estrategia consiste en producir materiales de construcción que presenten superoleofobicidad bajo agua, como consecuencia de la superhidrofilia foto-inducida en su superficie, mientras el interior del material mantiene su hidrofobicidad. Para ello se emplea un producto que contiene nanopartículas de TiO2 integradas en un gel de sílice modificado orgánicamente.