Wasserabweisung

Wasserabweisung bezeichnet die Eigenschaft einer Oberfläche, Wasser größtenteils abzuhalten oder das Eindringen von Wasser zu verhindern. Sie ist eng mit der Oberflächenenergie und der Mikro- bzw. Nanostruktur der Oberfläche verbunden. Optisch zeigt sich dies oft darin, dass Wassertropfen die Oberfläche in fast kugeliger Form behalten und nur langsam eindringen oder abperlen.

Mechanismen und Messung: Wasserabweisung entsteht durch niedrige Oberflächenenergie und/oder Strukturen, die Benetzungsfläche reduzieren. Zwei Modelle erklären das Verhalten: Wenzel (glatte Oberflächen, Kontaktwinkel wird von rauheit beeinflusst) und Cassie-Baxter (Lufttaschen verringern den Kontakt). In der Praxis werden chemische Beschichtungen und/oder Mikro-/Nanostrukturen kombiniert, um hohe Kontaktwinkel zu erzielen. Die Beurteilung erfolgt typischerweise durch die Messung des Kontaktwinkels eines Wassertropfens.

Anwendungen und Materialien: Textilien, Leder, Bauwerk- und Fassadenmaterialien, Holz, Glas, Metalle, elektronische Bauteile und Wetterschutz. Typische Produkte sind wasserabweisende Imprägnierungen, Fluorpolymer-, Silikon- oder Silanbeschichtungen, Wachse sowie mikro-/nanostrukturierte Oberflächen. Ziel ist oft Schutz vor Feuchtigkeit, Flecken und Eisbildung, während der Durchlass von Wasserdampf möglichst erhalten bleibt.

Lebensdauer und Grenzen: Wasserabweisung ist kein dauerhafter Zustand. Abrieb, Verschmutzung, UV-Belastung und Reinigungsmittel können die Wirkung mindern. Poröse Substrate erfordern häufig eine Auffrischung der Beschichtung; extreme Temperaturen oder Salinität können die Wirksamkeit weiter verringern. Eine regelmäßige Prüfung hilft, Funktionsfähigkeit zu sichern.

Tests und Standards: Zur Bewertung werden Kontaktwinkelmessungen (Sessile Tropfen), Sprühtests und weitere Wasserpermeabilitätstests genutzt. Für Textil-, Bau- und Fassadenprodukte existieren unterschiedliche DIN- und ISO-Standards.