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如何通過接觸角判斷疏水性?

發布時間: 2023-12-18  點擊次數: 2982次
一般涂層的疏水性主要是靠接觸角和吸水率來判斷的吧,想問下這兩者之間的關系比如說系列樣品中,接觸角zui大的吸水率一定zui小嗎?下圖是通過接觸角測量儀測試的親水和疏水接觸角的結果,一般, 我們將小于60度的接觸角稱為親水接觸角,大于60度的接觸角稱為疏水接觸角。接觸角度越小,說明潤濕性好。
 
  接觸角,小的,疏水性小親水強。吸水首要能被水潤濕,即有親水性,接觸角大親水性小,在其它條件不變時吸水越小一般是這樣的如果接觸角小,說明表面和水相容性好!反之,說明差毛細現象浸潤液體上升的高度是一定的,而不是一直往上升,毛細現象中液體上升、下降高度:h的正負表示上升或下降。
 
  浸潤液體上升,接觸角為銳角;不浸潤液體下降,接觸較為鈍角。上升高度h=2*表面張力系數*cos接觸角。zui近在nature上看到一篇文章,說的是玫瑰花瓣,其表面疏水性很強,但與水卻粘滯不滴落,其吸水性卻是強的。接觸角大小表征的是初期疏水性,而吸水率表征的是長期吸水情況!
 
  吸水過程有三個階段:
 
  1.水分進入材料,充滿其中的自由體積;接觸角很重要;
 
  2.水分作為增塑劑,使聚合物分子鏈滑移,增加自由體積,增大吸水率;
 
  3.材料中的極性基團和水形成氫鍵,發生不可逆反應,吸水率隨時間一直增加。
 
  利用親水材料獲得超疏水表面實例:
 
  研究小組報道利用模板擠壓道經,以親水性聚合物聚冊稀PVA為前驅物得到了超疏水性陣列納米纖維表面,以及利用親水性聚碳酸酯制備了縫合線疏水性納米柱模,其中,水在平滑有PC膜表面的接觸角分別為72.5和85.7.從而成功實現在利用傳統上的親水材料獲得超疏水表面。從而得到了在材料學上更為廣泛的應用。例如,在利用親水材料獲得超疏水表面方面,他們通過一步成膜法結合氣體誘導相分離的過程,制備了具有微米,納米復合結構的聚合物超疏水性薄膜。
 
  氣相對固體表面浸潤性的影響
 
  固體表面的浸潤性是由固-液-氣三相共同的,一直以來,人們對浸潤性的研究大多集中在固相或液相,而忽視了氣相的影響。近幾年,通過一些研究發現,氣體的組成,壓力等對界面的性質也起著至關重要的作用。
 




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