-高分子材料的表面张力
聚甲基丙烯酸甲酯结表面张力
聚甲基丙烯酸甲酯结表面张力一、概述聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）是一种常见的有机高分子材料，具有良好的透明度、耐腐蚀性和机械强度等优良性能，在工业生产和科学研究中得到广泛应用。
而表面张力作为表征物质表面性质的重要参数，在PMMA的制备及应用过程中也扮演着重要角色。
本文将从PMMA结构、表面张力的定义及测量方法、PMMA结构对表面张力影响等方面进行探讨。
二、PMMA结构PMMA是由甲基丙烯酸甲酯单体经过自由基聚合反应制得的，其化学式为（C5O2H8）n，其中n为聚合度。
PMMA分子主链由甲基丙烯酸甲酯单体中的丙烯酸部分组成，侧链则是由甲基部分组成。
这种结构使得PMMA具有较高的玻璃转移温度和较低的熔点，同时也使其易于加工和成型。
三、表面张力定义及测量方法1. 定义表面张力是指液体分子间的相互作用力引起的液体表面处产生的张力，其大小决定了液体表面形态和液滴形成等现象。
表面张力与液体种类、温度、压强等因素都有关系。
2. 测量方法常用的测量表面张力的方法有静态法、动态法和悬滴法。
其中静态法是最常用的方法，其原理是在一定条件下测量液体与空气之间形成平衡时所需要施加的最小外力，即为表面张力。
而动态法则是通过测量液体在表面活性剂或固体表面上运动时所受到的阻力来计算表面张力。
四、PMMA结构对表面张力影响PMMA分子结构中含有酯基团，这种化学结构使得PMMA分子在空气中形成一个相对稳定的界面层。
同时，PMMA分子链上还带有甲基基团，这些基团可以与水分子发生一定程度的相互作用。
这些因素共同影响了PMMA材料的表面张力。
实验研究发现，在一定条件下（如温度、湿度等），PMMA材料的表面张力随着甲基丙烯酸甲酯单体聚合度的增加而增大。
这是由于聚合度的增加会使PMMA分子链更加紧密，表面张力也随之增大。
此外，PMMA材料的表面张力还受到环境湿度、温度等因素的影响。
五、结论PMMA作为一种常见的有机高分子材料，在制备和应用过程中都需要考虑其表面张力对物理化学性质和应用效果的影响。
高分子材料的表界面-课件
同时等张比容具有严格的加和性，即物 体的等张比容等于组成该物质分子的原子或 原子团和结构因素的等张比容之和。
1.5 表面张力与内聚能的关系
内聚能是表征物质分子间相互作用力强弱的 一个物理量，摩尔内聚能定义为消除1 摩尔物质全部分子间作用力时其内能的增加， 即：
式中Ecoh为摩尔内聚能 R为气体常数， T为 温度。 △H为汽化热（液体）或升华热（固 体）。
表面张力是材料表界面的最基本性能之一。对于小分子液体，表 面张力的测定已由经典物理化学研究建立了各种测试方法。对于粘稠 的高分子溶液或熔体，虽然其分子仍具有一定的流动性，但要达到热 力学的平衡往往需要很长的时间。这就给表面性能的测试带来了很大 的困难。对于固态高分子材料，由于其表面分子几乎没有流动性，因 此表面张力的测试没有直接的方法，只能通过间接的方法或估算的方 法来求取。
1. 成核-增长机理 成核-增长机理可以得到在母体相中分散的岛 相结构，即形成所谓珠滴／基体型或海岛状结构， 这一过程称为成核增长。在成核-增长相分离过程 中，成核活化能与形成一个核所需的界面能有关， 即依赖于界面张力系数和核的表面积。成核之后， 大分子向成核微区扩散，珠滴增大。珠滴的增长 分为扩散和凝聚粗化两个阶段，每一阶段都决定 于界面能的平衡。因此由成核增长机理所形成的 形态结构主要为珠滴／基体型，即一相为连续相， 另一相以球形颗粒的形式分散在其中，尺寸较小 之间不互相连接。在成核-增长相分离过程中，成 核的原因是局部涨落。这种涨落可以是能量或浓 度波，波的幅度依赖于到达临界条件的距离。当 接近旋节线时，分离机理既可按成核增长机理亦 可按旋节分离机理进行。
1.1 表面张力与温度的关系
表面张力的本质是分子间的相互作用。因为分子间的 相互作用力因温度的上升而变 弱，所以表面张力一般随温度的上升而下降。 液态高聚物的表面张力随温度变化也呈线性关系， 其-（dσ/dT）值约为0.05×10-3N/mc, 因为-（dσ/dT） 是表面熵，所以高聚物的-（dσ/dT）值较小的原因是大 分子链的构象受阻，一些聚合物的表面张力与温度关系 如图所示。常温度范围内，表面张力与温度的关系呈直 线关系 :
高分子合金(界面)
g r
g d dT g r
d dT r
d n dT
因为：
r g
所以：
d d dT g dT r
（2）相转变的影响
结晶型聚合物随着温度的升高会发生结晶的熔融,这是一 级热力学相转变,此时,聚合物的表面张力和表面张力的温度系 数均发生不连续变化,且转变前后的表面张力有如下关系:
二、表面张力与温度的关系
温度是决定一个体系表面张力的重要因素，温度对表 面张力的影响比较复杂，对于绝大多数小分子体系，表面 张力随温度升高而线性下降，对于大多数高分子体系也有 同样的变化规律，但下降幅度要小于小分子体系，温度系 数－d/dT一般在0.1dyn/cm.K左右 [1～3]，而高分子体系一 般为0.05～0.08dyn/cm.K[4～6]。因为－d/dT相当于表面熵， 长链分子的构型限制使高分子的－d/dT值较小。
表面张力随温度升高而线性下降的聚合物
全氟代烷体系的表面张力与温度的关系很好地符合二 次方程 [1] 。对于高分子体系，表面张力与温度的关系偏离 线性关系的情况很多，人们建立起了很多适用于不同体系 的方程，例如：
T 1 T c
0
11 9
用来描述表面张力和温度的关系的方程很多，但应用 最广泛的是MacLeod方程： 对于小分子液体n=4， 0 n
n 0
高分子体系n=3.0～4.4
P M
P为等张比容（parachor）与分 子量有关
[1] R. H. Dettre, R. E. Johnson Jr.
J. Colloid Interface Sci., 1969, 31, 568
聚四氟表面张力
聚四氟表面张力一、引言聚四氟乙烯（PTFE）是一种非常特殊的高分子材料，具有很多优异的性能，其中之一就是其表面张力非常低，因此在工业生产和科学研究中得到了广泛应用。
本文将从以下几个方面来探讨聚四氟表面张力的相关问题。
二、聚四氟表面张力的概念表面张力是指液体表面上分子间存在的相互作用力，这些作用力使得液体表面呈现出一定的弹性和稳定性。
而聚四氟乙烯由于其化学结构中含有大量的氟原子，使得其分子间极度稳定，因此表面张力非常低。
三、聚四氟表面张力与润湿性由于聚四氟乙烯表面张力极低，因此它对大多数物质都具有很强的抗黏附性和抗吸附性。
这也意味着它对水等液体也具有很弱的润湿性。
因此，在实际应用中，在处理PTFE时需要采取特殊措施来改善其润湿性。
四、聚四氟表面张力与涂层技术由于聚四氟乙烯表面张力低，因此在涂覆其表面时需要采用特殊的技术。
例如，在使用PTFE作为涂层材料时，需要先进行表面处理，使其能够更好地附着在被涂物表面上。
同时，还需要控制涂层厚度和均匀性，以确保其性能稳定。
五、聚四氟表面张力与防粘由于聚四氟乙烯具有很强的抗黏附性和抗吸附性，因此它被广泛应用于防粘领域。
例如，在食品加工和医疗器械制造等领域中，常常使用PTFE作为防粘材料。
此外，在高温环境下，PTFE也可以作为防粘材料来保护设备和工具。
六、聚四氟表面张力与自清洁由于聚四氟乙烯表面张力低，因此它的表面很容易自清洁。
当污垢或油脂等物质附着在其表面上时，只需轻微清洗即可将其彻底去除。
这种自清洁性质使得PTFE在一些特殊的应用场合中具有很大的优势。
七、聚四氟表面张力与电学性能由于聚四氟乙烯表面张力低，因此它对电场的干扰也很小。
这使得PTFE在电子器件制造和电气绝缘等领域中得到了广泛应用。
例如，在高压电力设备中，常常使用PTFE作为绝缘材料来保证设备的安全性能。
八、总结聚四氟乙烯表面张力低是其优异性能之一，使得其在工业生产和科学研究中得到了广泛应用。
然而，在实际应用中，需要注意其润湿性和涂层技术等问题，并根据不同的需求选择合适的处理方法和材料。
高分子材料工程
高分子材料工程高分子材料工程是一门新兴的学科，它涉及到高分子合成、加工、制备及应用等多个方面。
随着高分子材料的广泛应用，高分子材料工程已成为一门重要的学科。
本文将介绍高分子材料的定义、特性、分类、应用以及相关领域的研究进展等内容。
一、高分子材料的定义和特性高分子材料，是由大量重复单元组成的，具有高分子结构的材料。
它们是复杂有机化合物，具有多种特性和优点。
高分子材料具有以下特性：1. 高分子材料结构复杂，其分子量可达数百万，分子链长且连续。
2. 高分子材料的界面与颗粒相互作用力很低，表面张力很小，吸水性强。
3. 高分子材料有较好的可塑性和可加工性，可以通过多种方式制备得到多种形状的材料。
4. 高分子材料的性质千差万别，可以根据其结构设计制备。
二、高分子材料的分类高分子材料可以根据它们的来源和性质进行分类。
根据来源，高分子材料可以分为合成高分子、天然高分子和改性高分子。
根据结构和性质，可以将高分子材料分为聚合物、共聚物、交联聚合物、高分子合金、复合材料等。
1. 聚合物：是由同一单体组成的长链分子。
如聚乙烯、聚乙烯醇、聚酯等。
2. 共聚物：是由两种或更多种不同单体结构组成的长链分子。
如丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物、丙烯酸酯-丙烯酸共聚物等。
3. 交联聚合物：是由单体组成的三维网络结构，形成稳定的空间结构。
如硅氧烷、聚四氟乙烯、聚氨酯等。
4. 高分子合金：是不同聚合物或共聚物在相容剂作用下形成的铸造材料。
如PC/ABS（聚碳酸酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）、PC/PVC（聚碳酸酯-聚氯乙烯复合材料）等。
5. 复合材料：是由两种或两种以上的不同材料组合而成的新材料。
如碳纤维增强塑料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料等。
三、高分子材料的应用高分子材料广泛应用于人们的日常生活和各种工业领域。
它们的应用范围已经涉及到了几乎所有领域。
1. 医疗和健康领域：可制备人工器官、医用材料等。
2. 包装和容器：可以制备塑料袋、塑料包装、塑料容器等。
高分子材料的表面性质与应用研究
高分子材料的表面性质与应用研究在当今的材料科学领域，高分子材料凭借其独特的性能和广泛的应用，已经成为了不可或缺的一部分。
高分子材料的表面性质，作为决定其性能和应用的关键因素之一，一直以来都是研究的热点。
高分子材料的表面性质主要包括表面能、表面粗糙度、表面化学组成以及表面的物理形态等方面。
这些性质相互作用，共同影响着高分子材料与外界环境的相互作用和性能表现。
首先，表面能是衡量高分子材料表面活性的重要指标。
表面能较低的高分子材料，如聚四氟乙烯（PTFE），往往具有良好的自润滑性和抗粘性，在不粘锅涂层、管道内衬等领域得到了广泛应用。
而表面能较高的高分子材料，则更容易与其他物质发生相互作用，例如，一些表面能较高的聚合物在胶粘剂和涂层领域表现出色。
表面粗糙度对高分子材料的性能也有着显著的影响。
粗糙的表面可以增加材料的表面积，从而提高其与外界的接触面积和相互作用。
在生物医学领域，具有一定粗糙度的高分子材料表面有助于细胞的附着和生长，有利于组织工程和医疗器械的研发。
例如，人工关节表面的适当粗糙度可以提高其与骨组织的结合强度，延长使用寿命。
表面化学组成则决定了高分子材料的化学稳定性、耐腐蚀性和表面反应活性。
通过对高分子材料表面进行化学修饰，可以引入特定的官能团，从而赋予材料新的性能。
例如，在塑料表面引入羟基或羧基等官能团，可以提高其亲水性和印染性能；对高分子材料进行氟化处理，可以增强其耐腐蚀性和抗污性能。
高分子材料表面的物理形态，如结晶度和取向度，同样会影响其性能。
具有较高结晶度的高分子材料表面通常具有更好的机械强度和耐磨性；而具有特定取向结构的高分子材料表面，则可能表现出各向异性的性能，如光学性能或电学性能。
在实际应用中，高分子材料的表面性质发挥着至关重要的作用。
在包装领域，要求高分子材料具有良好的阻隔性能，以防止气体、水分和溶质的渗透。
这就需要对材料的表面进行处理，降低其表面的渗透性。
通过在高分子材料表面涂覆一层阻隔性能优异的涂层，或者采用多层共挤出技术制备具有特殊结构的高分子复合材料，可以有效地提高包装材料的阻隔性能，延长食品和药品的保质期。
材料表界面 作业答案
πA=RT
表面压较小的情况下成立
pv=RT
忽略了分子间互相作用力，利用理想化模型推导公式 低压、高温条件下成立
总结： 界面化学四大ຫໍສະໝຸດ 律 Laplace 方程 Kelvin 公式
p (1/ r1 1/ r2 )
P 2 V 2 M P0 r r
求出表面张力σ，即：
(2)修正的原因：①把凹凸月面当作球面近似处理。②只有在凹月面的最低点毛细上升的高 度才是h ，凸月面的最高下降才为h ，其余各点均大于h 。
6.试用Kelvin公式解释空气中水蒸汽过饱和的原因。在20℃下水的密度ρ =998.2kg/M3,表面张力为72.8*10（-3）N/m，若水滴半径为10（-6）cm，求水的 过饱和度。 答：（1）由Kelvin公式： P 2 V 2 M RT ln (2-40) P0 r r P0 为平液面的蒸汽压，P 为弯液面的蒸汽压，V 为液体摩尔体积，r 为弯液面的 曲率半径。 由上式可知，液滴的半径越小，其蒸气压越大。下面图示为根据 Kelvin 公式得 出的正常液体（平面）与小液滴的饱和蒸气压曲线。
5. 毛细管法测定液体表面张力的原理是什么？为什么要对毛细管法进行修正？ 答：原理：液体在毛细管中易产生毛细现象。由Laplace方程推广到一般情况:
gh=2 /r (2-20) 其中△ρ 为气液两相密度之差, θ 为液体与管壁之间的接触角
，r为毛细管的半径，由上式，从毛细管上升或下降高度h可以
v a3 a v1/ 3 0.00951/ 3
其表面积为： A=6a =6*0.0095 =
2 2/3
比表面积=
表面积 6*0.00952/3 = （cm 2/g) 质量 0.1
聚丙烯酰胺凝胶的表面张力
聚丙烯酰胺凝胶的表面张力1. 引言1.1 概述聚丙烯酰胺凝胶是一种具有广泛应用前景的材料，在医学、生物技术和环境工程等领域中发挥着重要作用。
其独特的凝胶性质和可调控的物理化学性能使其成为各种应用领域中的理想选择。
表面张力作为液体界面上分子间相互作用力的一种表征，对聚丙烯酰胺凝胶的性能具有重要影响。
1.2 文章结构本文将首先介绍聚丙烯酰胺凝胶的基础知识，包括聚丙烯酰胺的定义与特性以及凝胶的概念与分类。
接下来将介绍表面张力的基本理论和测定方法，包括表面张力的定义与起因、测定方法及原理，以及影响表面张力的因素和调控方法。
然后，本文将详细研究聚丙烯酰胺凝胶的表面张力特性，并介绍实验材料与方法、测试结果与分析讨论以及影响聚丙烯酰胺凝胶表面张力的因素探究。
最后，本文将总结主要发现并展望聚丙烯酰胺凝胶表面张力研究的未来发展方向。
1.3 目的本文旨在深入探究聚丙烯酰胺凝胶的表面张力特性，并揭示影响其表面张力的因素。
通过对表面张力进行测定和分析，可以更好地理解聚丙烯酰胺凝胶在不同应用领域中的性能和潜在应用价值。
同时，本文还将为进一步研究和开发具有优异表面张力特性的聚丙烯酰胺凝胶提供参考和指导。
2. 聚丙烯酰胺凝胶基础知识2.1 聚丙烯酰胺的定义与特性聚丙烯酰胺（Polyacrylamide，简称PAM）是一种由丙烯酰胺单体聚合而成的高分子化合物。
它具有线性结构和无色透明的外观。
主要特性包括：具有良好的水解稳定性、可溶于水和多种有机溶剂、不易发生结晶、呈现为无定形固体或可逆软化凝胶状态。
2.2 凝胶的概念与分类凝胶是一种由连续的液态相中网络结构组成的三维空间几何结构。
通常，凝胶被认为是由高分子聚合物在溶液中形成交联网络所产生的。
根据其制备方法和组成成分，凝胶可以分为化学凝胶、物理凝胶和生物凝胶等。
2.3 聚丙烯酰胺凝胶的应用领域聚丙烯酰胺凝胶由于其优异的特性，在众多领域中被广泛应用。
其中包括但不限于以下几个方面：- 水净化：聚丙烯酰胺凝胶可作为高效的絮凝剂和沉淀剂，用于水处理过程中的悬浮物去除。
材料表界面 第六章 高分子材料的表面张力
6.3 表面张力与相对分子质量的关系
特例
聚乙二醇分子端基上的羟基之间发生氢键缔合作用，结果 使低聚物的性能变得像相对分子质量无穷大一样。
6.4 表面张力与分子结构的关系
等张比容经验公式：
摩尔体积
(P /V )4
等张比容
等张比容是与物质的分子结构密切有关的量，摩尔体积与物 质的密度有关，因而也与温度有关。因此，影响表面张力的两个 重要因素是温度和分子结构。
6.1 表面张力与温度的关系
利用表面张力与温度的线性关系，可间接地测试固态聚合物的 表面张力。--------第一种得到表面张力的方法
缺点： （1）没有考虑相 变的影响 （2）测试结果不 准确
6.1 表面张力与温度的关系
Macleod （麦克劳德）方程：
0 n log n log A
材料表界面课程主要内容
材料表界面
一、绪论
二、液体界面
三、固体表面 四、固液界面
表界面基础知识
五、表面活性剂
六、高分子材料的表面张力
七、聚合物的表面改性
八、金属材料的表面
九、无机非金属材料的表界面
十、复合材料的界面
第六章 高分子材料的表面张力
什么是高分子材料？
高分子材料：以高分子化合物为基础的材料。
包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶材料在国民经济中的地位
高分子材料占飞机总重的65％。
（即使采用最轻铝/钛合金，其比重也大于2.7，而高分子材料的比重为1.5左右）
高分子材料的重要性
高分子材料表界面特性
高分子材料表界面特性
合成纤维 表面的染色
塑料表面 的喷金
高聚物对 其他材料 的粘接
如果使高聚物熔体在具有不同表 面能的表面上冷却，可得到结晶 度不同的表面，这类表面具有不 同的表面张力。
第6章-高分子材料的表面改性方法
12
火焰处理和热处理
● 火焰处理的原理：火焰中含有许多激活的自由基 、离子、电子和中子，如处于激发态的O、NO、 OH和NH等。这些基团能从夺取聚合物表面的氢 ，随后按自由基机理进行表面氧化反应，使聚合 物表面生成羰基、羧基、羟基等含氧活性基团和 不饱和双键，从而提高聚合物的表面活性。
• 火焰氧化是由存在于火焰中的自由基引发的，由于火焰中 的自由基快速产生，大量存在，聚合物自由基的产生已不 是速度决定步骤，所以抗氧剂对火焰氧化没有影响。
16
6.3 等离子体表面改性
● 等离子体被称为是物质的第四态，其实质是电离的 气体。与普通气体不同，它是由电子、原子、分子、自
由基、光子等粒子组成的集合体，正负电荷数相等，体 系为电中性。 ● 等离子体中的电离气体都是发光，电中性的，由电晕放 电、高频电磁振荡、激光、高能辐射以及其他方法产生 出来的。 ● 地球电离层外的整个宇宙中，绝大部分物质以天然等离 子体态存在，如太阳和所有恒星、星云都是等离子体。
• 表面张力与分子结构的关系 • 表面张力与内聚能密度
• 共聚、共混对表面张力的影响
2
• Good-Girifalco方程
• 固体的临界表面张力等于与该固体上接触角恰好为零的液体的表面张力 • 由Young方程，Good-Girifalco方程和Zisman的临界表面张力可导出
状态方程：
3
引言
• 聚合物表面：表面能低、化学惰性、表面被污染以 及存在弱边界层等问题。
一些化学键的键能为：（eV）
C-H 4.3
C=O 8.0 C-N 2.9
pvdf表面张力
PVDF表面张力1. 引言表面张力是液体分子间相互作用的结果，它是指液体表面上单位长度的力。
聚偏氟乙烯（Polyvinylidene Fluoride，简称PVDF）是一种重要的高分子材料，具有良好的耐高温性、耐化学性和电绝缘性等特点。
在应用中，了解PVDF的表面张力对于涂层、湿润性和界面相互作用等方面具有重要意义。
本文将重点介绍PVDF表面张力的研究进展，包括测量方法、影响因素以及应用前景等。
2. PVDF表面张力测量方法2.1 静态接触角法静态接触角法是目前常用的测量液体-固体界面张力的方法之一。
该方法通过测量液滴在固体表面上形成的接触角来间接计算出表面张力。
在实验中，首先将待测液体滴在固体样品上，在显微镜下观察并记录形成的接触角。
然后根据Young-Laplace方程计算出液体-固体界面的表面张力。
2.2 动态接触角法动态接触角法相比于静态接触角法，能够更准确地测量液体在固体表面上的接触角。
该方法通过旋转固体样品或液滴来测量液体-固体界面的动态接触角，并结合相关理论计算表面张力。
动态接触角法可以提供更多的实验数据，有助于深入研究PVDF表面张力的变化规律。
3. 影响PVDF表面张力的因素3.1 温度温度是影响液体表面张力的重要因素之一。
一般情况下，随着温度的升高，液体分子热运动增强，分子间距增大，导致表面张力下降。
PVDF作为高分子材料，在不同温度下其分子链会发生构象变化，从而影响其表面性质和表面张力。
因此，在研究PVDF表面张力时需要考虑温度对其性能的影响。
3.2 溶剂溶剂也是影响PVDF表面张力的重要因素之一。
不同溶剂对PVDF分子链和晶格结构的溶解程度不同，从而影响其表面性质和表面张力。
一般来说，极性溶剂对PVDF的溶解度较高，能够与PVDF分子发生较强的相互作用，导致表面张力降低。
而非极性溶剂对PVDF的溶解度较低，表面张力相对较高。
3.3 表面处理PVDF的表面处理也会对其表面张力产生影响。
树脂的表面性质分析和测量方法
树脂的表面性质分析和测量方法树脂是一种常用的高分子材料，具有很多优良的物理和化学性质。
在工业生产和科学研究中，常常需要对树脂的表面性质进行分析和测量，以确保其使用效果和质量。
一、树脂的表面性质树脂的表面性质是指它与周围环境之间的相互作用。
具体包括表面张力、接触角、表面自由能、表面电荷和表面形貌等指标。
1.表面张力表面张力是指物质分子表面处所具有的一种内聚力，主要由静电力和范德华力所构成。
显然，表面张力越大，则表面越难被液体湿润。
树脂的表面张力与其化学成分、分子量、结构形态有关。
2.接触角接触角是指液滴和固体表面之间的接触角度。
它可以反映出两个物质之间的亲疏程度。
如果接触角小于90度，则表示液体对固体表面的亲和力较强；反之，若接触角大于90度，则表示液体对固体表面的亲和力较弱。
3.表面自由能表面自由能是指单位表面积的工作所需的能量。
一般来说，表面自由能越大，则对周围环境的亲和力越强。
4.表面电荷表面电荷是指树脂分子表面所带的电荷。
它可以影响树脂与其他物质之间的相互作用。
5.表面形貌表面形貌是指树脂表面的形态和结构。
它可以影响树脂的表面性质和应用效果。
二、树脂表面性质的测量方法为了准确地评估树脂的表面性质，需要采用一些合适的测量方法。
主要包括以下几种方法：1.接触角法接触角法是目前应用最广泛的测量树脂表面性质的方法。
它通过测量树脂表面与液体之间的接触角来确定树脂的表面亲疏性。
常用的液体包括水、甘油、二甲苯、正丁醇等。
2.光学测量法光学测量法包括表面粗糙度测量和反射光谱测量两种方法。
表面粗糙度测量法通过光学显微镜观察测量样品表面微观结构和形态；反射光谱测量法则通过分析光的反射特性来确定树脂表面的光学特性。
3.电化学测量法电化学测量法包括电位法、极化曲线法和交流阻抗法等。
这些测量方法可用于测定树脂表面的电化学性质，如电势、电荷和离子分布等。
4.尺寸测量法尺寸测量法主要用于测定树脂表面的形貌和结构。
常见的测量方法包括扫描电子显微镜观察、原子力显微镜探测等。
硅橡胶 表面张力
硅橡胶表面张力
硅橡胶的表面张力与其特性和物理状态有关。
表面张力是指液体表面上的分子间相互作用力所产生的张力。
硅橡胶是一种高分子材料，其表面张力通常较低。
硅橡胶的低表面张力主要归因于其分子结构中的硅键和碳键的特性。
硅键（Si-O-Si）的极性较低，相对于碳键（C-C）而言，硅键的电负性差异较小，因此硅橡胶的分子间相互作用力较弱。
这导致硅橡胶表面的分子相对较松散，表面张力较低。
由于硅橡胶表面张力较低，它具有一些特殊的性质，例如良好的防粘性、防水性和耐污染性。
这使得硅橡胶在许多应用中具有优势，如密封件、涂层、医疗器械等。
硅橡胶的表面张力也受到其他因素的影响，例如温度、表面处理和添加剂等。
因此，在具体应用中，可能需要根据特定要求对硅橡胶进行表面处理或添加剂调整，以获得所需的表面张力特性。
基于达因笔测试法的HDPE表面张力的研究
基于达因笔测试法的HDPE表面张力的研究1杨宏伟，费逸伟，佟丽萍，魏贤勇（1.空军勤务学院，江苏徐州221006）[摘要] 利用达因笔，测试了浸泡在3号喷气燃料和75号航空汽油，不同表面氟化程度的高密度聚乙烯的表面张力；实验表明，未氟化高密度聚乙烯的达因数值为32，表面氟含量为190μg/cm2的达因数值为44，含量为226μg/cm2的达因数值为50，含量为283μg/cm2的达因数值为56；并且随着氟化程度的提高，高密度聚乙烯的表面能越高，粘附性越强。
关键词：达因；表面氟化；高密度聚乙烯；表面张力，表面能Research on Developing Status and mechanism ofextreme-pressure and anti-wear additivesY ANG Hong-wei Fei Yi-wei Tong Li-ping Wei Xian-yong（Xu Zhou Air Force College，Xuzhou 221006，Jiangsu , China）Abstract: The research situations of extreme pressure anti-wear additives in lubricant were briefly reviewed. The developing status and wear mechanism of sulfur type, chlorine type, phosphor type, molybdenum type, organic metal type, boron type, rare earth compounds type and nanometer type additives were summarized. Meanwhile, it is suggested that high-powered, multifunction, environment protecting and synthetic technology of additives will be the main research tendency of friction field at present and in the future.Key words: Lubricant；Extreme pressure anti-wear additive；Wear mechanism；Tribochemistry1 前言由于固体高分子材料的表面，本身存在孔隙、凹凸不平等缺陷，又存在气体吸附等复杂的周边环境，因此难以直接准确测量其表面张力[1，2]。
各种塑料薄膜的表面张力
各种塑料薄膜的表面张力一、引言塑料薄膜作为一种广泛应用的包装材料，其表面张力特性对于实际应用具有重要意义。
表面张力是液体表面的一种物理现象，对于塑料薄膜而言，表面张力决定了薄膜的润湿性、粘附性、印刷性能等。
因此，了解各种塑料薄膜的表面张力显得尤为重要。
二、影响塑料薄膜表面张力的因素1.聚合物的分子结构：聚合物的分子结构决定了其表面张力的大小。
一般来说，高分子链的规整度越高，其表面张力越大。
2.温度和湿度：温度和湿度对塑料薄膜的表面张力有一定影响。
在一定范围内，温度升高会使分子间活动性增强，从而增加表面张力；湿度则可能通过与塑料薄膜表面的化学或物理作用，改变其表面张力。
3.表面处理：如化学处理、等离子处理、UV处理等，均可以对塑料薄膜的表面张力产生影响。
三、塑料薄膜的表面张力测试方法1.平板法：将待测的塑料薄膜放在两个平行板之间，逐渐增加两板间的电压，观察气泡的形成和脱离情况，通过这种方法可以测得塑料薄膜的表面张力。
2.悬滴法：将一滴待测液体置于塑料薄膜表面，观察液滴的形状变化，通过测量和计算可以得到塑料薄膜的表面张力。
3.气泡法：在塑料薄膜表面形成一层气体薄膜，通过测量气体的压力差来计算表面张力。
四、各种塑料薄膜的表面张力特性1.PE薄膜：聚乙烯（PE）薄膜的表面张力通常在30-35 mN/m之间，具有较好的润湿性和粘附性，适用于油墨印刷和粘胶等。
2.PP薄膜：聚丙烯（PP）薄膜的表面张力大约为32-36 mN/m，其润湿性和粘附性也较好，但较PE稍差。
3.PVC薄膜：聚氯乙烯（PVC）薄膜的表面张力通常在35-45 mN/m之间，其表面能较高，润湿性和粘附性好，但可能存在一定的疏水性。
4.PET薄膜：聚酯（PET）薄膜的表面张力大约为45-55 mN/m，表面能较高，具有良好的润湿性和粘附性，特别适合于油墨印刷和高分子粘胶等。
5.PVDC薄膜：聚偏二氯乙烯（PVDC）薄膜的表面张力较低，大约在25-35 mN/m之间，但其具有较好的防潮性能和阻隔性能，常用于食品包装和药品包装等领域。
不同类型的材料对水的表面张力的影响
不同类型的材料对水的表面张力的影响一、引言水的表面张力是指水分子之间的相互吸引力，也是水在界面上呈现的一种特性。
在实际生活中，我们经常接触各种不同类型的材料，这些材料会对水的表面张力产生不同的影响。
本文将讨论不同类型的材料对水的表面张力的影响，并探讨背后的原因。
二、金属材料对水的表面张力的影响金属材料，如铁、铜等，通常具有高导热性和高导电性。
这些特性使得金属表面对水的表面张力产生显著影响。
实验表明，当把一张金属片置于水面上时，金属表面会使水形成一定的凹陷，水在金属表面上呈现出较大的弧面。
这是因为金属能导热和导电，使得水分子在金属的影响下辐射性收缩，进而改变水的表面形态。
三、植物表面材料对水的表面张力的影响植物表面通常具有一层特殊的蜡质覆盖物，这些覆盖物具有类似疏水性的特性。
这使得植物表面材料对水的表面张力产生显著影响。
实验证明，当水滴在植物表面上时，水滴呈现出球形状，无法均匀分布在植物表面上。
这是因为植物表面的蜡质具有疏水性，使得水分子在植物表面上减少相互吸引力，从而形成球状水滴。
四、高分子材料对水的表面张力的影响高分子材料，如塑料、橡胶等，具有复杂的分子结构和大尺寸的分子量。
这些特性使得高分子材料对水的表面张力也产生一定的影响。
实验证明，当水滴与高分子表面接触时，水滴会在高分子表面上呈现出较大的接触角，无法完全平铺在表面上。
这是因为高分子材料的复杂结构导致水分子与高分子之间的力作用变弱，从而形成较大的接触角。
五、纳米材料对水的表面张力的影响纳米材料指的是尺寸在纳米级别的物质，具有特殊的物理和化学性质。
纳米材料对水的表面张力产生的影响主要体现在提高表面的亲疏水性。
实验表明，当纳米材料与水接触时，可以显著改变水的表面性质。
例如，一些纳米材料能够使水表面呈现出超疏水性，即水滴会在表面上形成球状且易滚动。
这种现象的发生是因为纳米材料的微观结构可以降低水分子在表面的吸附能力。
六、总结不同类型的材料对水的表面张力具有不同的影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Mn×104 1.6
聚集数n 32
25
2.55
52
38
7.10
144
43
18.4
372
注：C7H15COO(CH2CH2O)7.6CH3的分子量M0=492.4
-高分子材料的表面张力
10
本章小结
掌握表面活性剂的基本概念、分子结构特点、 溶液中的分布特征；
掌握表面活性剂的分类（按亲水基类型分 类）；
-高分子材料的表面张力
6
（2）电解质的影响
加入电解质到离子型表面活性剂溶液中会使胶团的 聚集数增加. 电解质对聚氧乙烯型非离子表面活性剂胶团聚集数 的影响无一定规律，有时增加聚集数，有时减少聚 集数，但总的来说影响不大。
-高分子材料的表面张力
7
有机添加剂的影响： 有机物的加入能使表面活性剂 水溶液胶束聚集数增加。（增溶）
V 2 /3K (T C T )
温度TC时表面张 力为零。
(6 -1 )
式中V为摩尔体积，TC为临界温度，K为常数。
临界温度就是某种气体能压缩成液体的最高温度，高于这个温度，无论多大
压力都不能使它液化。超临界流体(SCF)是指在临界温度和临界压力以上的
流体。SCF兼有气、液两相的双重特点，既具有与气体相当的高扩散系数和
上次课内容回顾
5.3 表面活性剂的物理、化学性质
✓ 相转型温度（PIT）、 ✓ 临界胶束浓度（CMC）及其影响因素、 ✓ 溶解度（K.P.点、C.P.点）、 ✓ 表面活性剂在溶液表面上的吸附， ✓ 胶束的结构、形状和大小
-高分子材料的表面张力
1
课后思考题 p93 6、 7、 8、 9、
-高分子材料的表面张力
-高分子材料的表面张力
18
• 液态高聚物的表面张力随温度变化也呈线性 关系，其-(dσ/dT) 值约为0.05×10-3 N/m˚C。 • 因为-(dσ/dT)是表面熵，所以高聚物的 -(dσ/dT)值较小的原因是大分子链的构象受阻。 • 常温度范围内，表面张力与温度的关系呈直 线关系 :
-高分子材料的表面张力
2
3 胶束的大小
n=Mn/M0
n 为胶束的平均聚集数, Mn为胶束的表观分子量， M0为表面活性剂的分子量。
-高分子材料的表面张力
3
影响胶束分子量的因素:
（1）表面活性剂分子结构的影响 （2）电解质的影响 （3）有机添加剂的影响 （4）温度的影响
-高分子材料的表面张力
4
（1）表面活性剂分子结构的影响
-高分子材料的表面张力
15
第6章 高分子材料的表面张力
-高分子材料的表面张力
16
6.1.1 表面张力与温度的关系
●表面张力的本质是分子间的相互作用。因为分子间的
相互作用力因温度的上升而变弱，所以表面张力一般
随温度的上升而下降。
●对于液体的表面张力经验公式：
理解表面活性剂的典型的物理、化学性质及 其影响规律：
亲疏平衡值(HLB)、相转型温度(PIT)、临界胶束浓 度(CMC)、溶解度，胶束的结构、形状和大小。
-高分子材料的表面张力
11
第6-7章 高分子材料的表界面
-高分子材料的表面张力
12
高分子材料表界面特性
合成纤维 表面的染色
高聚物对其他 材料的粘接
有机添加剂对胶团大小的影响
表面活性剂
介质
聚集数
C10H21O(C2H4O)8CH3 C10H21O(C2H4O)8CH3 C10H21O(C2H4O)8CH3 C10H21O(C2H4O)8CH3 C10H21O(C2H4O)8CH3 C10H21O(C2H4O)8CH3
水 水＋2.3% 癸烷 水＋4.9% 癸烷 水＋3.4% 癸醇 水＋8.5% 癸醇 水＋16.6% 癸醇
低粘度，又具有与液体相近的密度和对物质良好的溶解能力。
-高分子材料的表面张力
17
● Ramsay和Shields的修正： 以（ TC -6 ）来代替TC ，即：
V 2 /3 K (T C T 6 ) (6 -2 )
对于许多液体来说，常数K基本上不变，其值约为 2.1×10-7J/℃
对于液态聚合物，σ与T的关系？
在水溶液中，表面活性剂与溶剂的不相似性越大，则形 成胶束的聚集数也越大。 在水溶液中，若表面活性剂的烃链增长，即碳原子数增 加，则表面活性剂分子与溶剂水分子的不相似性增大， 胶团的聚集数n增大，特别是非离子表面活性剂，n的 增加趋势更大。 对聚氧乙烯型非离子表面活性剂，在相同烃链长度下， 聚氧乙烯链增长，对溶剂水的亲和性增大，聚集数n减 小。
(6-4)
T/Tc《1
d 常数
dT
正常温度范围内，表面张力与温度的关系呈直线 关系. 利用表面张力与温度的线性关系，外推该直线到 -高室分子温材，料的可表间面张接力地测试固态聚合物的表面张力。21
-高分子材料的表面张力
5
25℃下烷基硫酸钠的聚集数 n
表面活性剂 聚集数n 表面活性剂 聚集数n
C6H13SO4Na 17 C7H15SO4Na 22 C8H17SO4Na 27 C9H19SO4Na 33 C10H21SO4Na 41
C11H23SO4Na 52 C12H25SO4Na 64 C14H27SO4Na 80 C16H33SO4Na 100
83 90 105 89 109 351
温度：30℃
-高分子材料的表面张力
8
（4）温度的影响
离子型表面活性剂水溶液中，温度升高会 导致胶束聚集数降低，但影响不太大。 非离子型表面活性剂，则温度升高，聚集 数急剧增大，尤其在浊点附近。
-高分子材料的表面张力
9
温度对胶团量及聚集数的影响
温 度/ ℃ 10
意义
涂料对金 属或木材 表面的涂 覆
塑料薄膜 的印刷
-高分子材料的表面张力
塑料表面 的喷金
13
高分子材料的表面处理
光化学改性
电晕
射线辐照
表面处理
火焰处理
等离子
化学改性
-高分子材料的表面张力
14
高分子材料的表界面特性具有重要意义
表面张力是材料表界面的最基本性能之一。液体的表 面张力测定可由经典物理化学方法测定。固体材料表面 分子没有流动性；其表面张力测定没有直接的方法，只 能通过间接的方法或估算求取。
19
液态高聚物的表面张力随温度的变化也呈线性关系
-高分子材料的表面张力
20
● Guggenheim曾提出表面张力与温度的关系的经验式：
11
=0
T 1Tc
9
微分
(6-3)
σ0为T= 0K时的表面 张力，Tc为临界温度
公式适用于有机液体，但发 现也适用于高聚物体系
－ d110(1T)9 2
dT 9Tc Tc