高聚物表面的润湿性实验及表面张力的计算_张远超.pdf

第 9卷 　第 13期 　2009年 7月 科 　学 　技 　术 　与 　工 　程 　Vol.9　No.13　July2009 1671-1819(2009)13-3595-07　 ScienceTechnologyandEngineering 　 2009　Sci.Tech.Engng. 高聚物表面的润湿性实验及表面张力的计算 张远超 　朱定一 ＊ 　许少妮 (福州大学材料科学与工程学院 , 福州 350002) 摘 　要 　采用座滴法研究了去 离子水等 8种测试 液体在聚四氟乙烯等 6种低能固体表面上的润湿性 , 用 ADSA滴形分析软件 的 LB-ADSA模式测量了接触角 。 以新的润湿性理论计算方法 为基础 , 分别计算了 6种固体物质的表面张力 。 结果表明 , 采用 座滴法研究润湿性及 固体的表面张力时 , 表面张力引起的接触角的变化存 在着敏感区与 非敏感区 , 当测试 液体的表面 张力远 大于固体材料的表面 张力时 , 表面张力的变化对接触角的影响敏感 , 用座滴法所计算 的固体表 面张力数值 具有较好的 一致性 和准确性 , 因而可以用表面张力较大的纯净液态水作为 计算大 多数高 聚物表 面张力 的测试 液体 。 实验 所获得 的固体 表面张 力数值均大于相关文 献给出的计算值 , 表明目前常用的几种表面张力近似 算法存在着计算数值偏小的问题 。 关键词 　高聚物 　　表面张力 　　座滴法 　 接触角 中图法分类号 　O647.01;　　　　文献标志码 　 A 　　固体总是通过其表面与外界事物发生联系的 , shitz-vanderWaals分量 γLW和 Lewis酸 -碱分量 γAB 表面张力是固体表面重要的物理化学参数之一 , 也 组成 。其中 , Lewis酸 -碱分量 γAB包含了 Lewis酸分 是固体表面现象发生的 根据 。 低表面 能固体通常 量 γ+ , Lewis碱分量 γ-。 并将两相间的界面张力表 -2 是指表面张力小于 100 mJ· m 的固体 , 包括大多 示为如表达式 (1)。 数高聚物 。 高聚物材 料中存在大量的 表面和界面 LW LW 1 2 γ12 =γ1 +γ2 -Wa =γ1 +γ2 -2[ (γ1 γ2 ) + 问题 , 如表 面的吸 附 、粘接 、生 物相容 性 、染色 、耐 + - 1 - + 1 2 2 蚀 、抗磨 、耐老化 、表面硬度以及由表面引起的对力 (γ1 γ2 ) +(γ1 γ2 ) ] (1) LW 学性质的影响等 。 因此 , 研究高聚物材料的表面张 (1)式中 γ 是非极性的 Lifshitz-vanderWaals作用 力不但 有理论 意义