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如何通過(guò)接觸角判斷疏水性?疏水性與親水性的區(qū)別!

閱讀:14272        發(fā)布時(shí)間:2017-2-24

一般涂層的疏水性主要是靠接觸角和吸水率來(lái)判斷的吧,想問(wèn)下這兩者之間的關(guān)系比如說(shuō)系列樣品中,接觸角zui大的吸水率一定zui小嗎?下圖是通過(guò)接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)試的親水和疏水接觸角的結(jié)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(shuō)明潤(rùn)濕性好。

  

親水和疏水.JPG

  接觸角,小的,疏水性小親水強(qiáng)。吸水首要能被水潤(rùn)濕,即有親水性,接觸角大親水性小,在其它條件不變時(shí)吸水越小一般是這樣的如果接觸角小,說(shuō)明表面和水相容性好!反之,說(shuō)明差毛細(xì)現(xiàn)象浸潤(rùn)液體上升的高度是一定的,而不是一直往上升,毛細(xì)現(xiàn)象中液體上升、下降高度:h的正負(fù)表示上升或下降。

  浸潤(rùn)液體上升,接觸角為銳角;不浸潤(rùn)液體下降,接觸較為鈍角。上升高度h=2*表面張力系數(shù)*cos接觸角。zui近在nature上看到一篇文章,說(shuō)的是玫瑰花瓣,其表面疏水性很強(qiáng),但與水卻粘滯不滴落,其吸水性卻是強(qiáng)的。接觸角大小表征的是初期疏水性,而吸水率表征的是長(zhǎng)期吸水情況! 

  吸水過(guò)程有三個(gè)階段: 

1.水分進(jìn)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(tuán)和水形成氫鍵,發(fā)生不可逆反應(yīng),吸水率隨時(shí)間一直增加。

親水和疏水2.JPG

  利用親水材料獲得超疏水表面實(shí)例:

  研究小組報(bào)道利用模板擠壓道經(jīng),以親水性聚合物聚冊(cè)稀PVA為前驅(qū)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(shí)現(xiàn)在利用傳統(tǒng)上的親水材料獲得超疏水表面。從而得到了在材料學(xué)上更為廣泛的應(yīng)用。例如,在利用親水材料獲得超疏水表面方面,他們通過(guò)一步成膜法結(jié)合氣體誘導(dǎo)相分離的過(guò)程,制備了具有微米,納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的聚合物超疏水性薄膜。

  氣相對(duì)固體表面浸潤(rùn)性的影響 

  固體表面的浸潤(rùn)性是由固-液-氣三相共同的,一直以來(lái),人們對(duì)浸潤(rùn)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(guò)一些研究發(fā)現(xiàn),氣體的組成,壓力等對(duì)界面的性質(zhì)也起著至關(guān)重要的作用。

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