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如何通过接触角判断疏水性?疏水性与亲水性的区别!
发布时间:2017-02-24   点击次数:11919次

一般涂层的疏水性主要是靠接触角和吸水率来判断的吧,想问下这两者之间的关系比如说系列样品中,接触角zui大的吸水率一定zui小吗?下图是通过接触角测量仪测试的亲水和疏水接触角的结果,一般, 我们将小于60度的接触角称为亲水接触角,大于60度的接触角称为疏水接触角。接触角度越小,说明润湿性好。

  

亲水和疏水.JPG

  接触角,小的,疏水性小亲水强。吸水首要能被水润湿,即有亲水性,接触角大亲水性小,在其它条件不变时吸水越小一般是这样的如果接触角小,说明表面和水相容性好!反之,说明差毛细现象浸润液体上升的高度是一定的,而不是一直往上升,毛细现象中液体上升、下降高度:h的正负表示上升或下降。

  浸润液体上升,接触角为锐角;不浸润液体下降,接触较为钝角。上升高度h=2*表面张力系数*cos接触角。zui近在nature上看到一篇文章,说的是玫瑰花瓣,其表面疏水性很强,但与水却粘滞不滴落,其吸水性却是强的。接触角大小表征的是初期疏水性,而吸水率表征的是长期吸水情况! 

  吸水过程有三个阶段: 

1.水分进入材料,充满其中的自由体积;接触角很重要; 

2.水分作为增塑剂,使聚合物分子链滑移,增加自由体积,增大吸水率; 

3.材料中的极性基团和水形成氢键,发生不可逆反应,吸水率随时间一直增加。

亲水和疏水2.JPG

  利用亲水材料获得超疏水表面实例:

  研究小组报道利用模板挤压道经,以亲水性聚合物聚册稀PVA为前驱物得到了超疏水性阵列纳米纤维表面,以及利用亲水性聚碳酸酯制备了缝合线疏水性纳米柱模,其中,水在平滑有PC膜表面的接触角分别为72.5和85.7.从而成功实现在利用传统上的亲水材料获得超疏水表面。从而得到了在材料学上更为广泛的应用。例如,在利用亲水材料获得超疏水表面方面,他们通过一步成膜法结合气体诱导相分离的过程,制备了具有微米,纳米复合结构的聚合物超疏水性薄膜。

  气相对固体表面浸润性的影响 

  固体表面的浸润性是由固-液-气三相共同的,一直以来,人们对浸润性的研究大多集中在固相或液相,而忽视了气相的影响。近几年,通过一些研究发现,气体的组成,压力等对界面的性质也起着至关重要的作用。

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