化学基团对临界表面张力的影响

wyj7506 · 发表于 2008-5-27 14:24:58

化学基团对临界表面张力的影响

①固体临界表面张力与表面化学结构的关系

当液体的表面张力低于固体平面的临界表面张力时，则能在该固体表面随意铺展和润湿，而高于固体平面Yc，则形成不连续的液滴，其接触角大于零。不同高分子化合物固体平面的Yc于表4-1。

表4-1
不同高分子固体平面的临界表面张力（Yc）

固体表面	Yc(l0-5N/cm)	固体表面	Yc(l0-5N/cm)
聚四氟乙烯聚三氟乙烯聚二(偏)氟乙烯聚一氯乙烯聚三氟氯乙烯聚乙烯聚苯乙烯	18 22 25 28 31 31 33	聚乙烯醇聚甲基丙烯酸甲酯聚氯乙烯聚酯纤维锦纶66 纤维素纤维	37 39 39 43 46 72

②物质化学结构与表面张力的关系

表4-2
表面结构与Yc的关系

表面结构	Yc(l0-5N/cm)	表面结构	Yc(l0-5N/cm)
碳氟表面 -CF3 -CF2H -CF2-CF3 -CF2 -CF2-CH3 -CF2-CHF- -CF2- CH2- -CFH-CH2- 碳氯表面 -CClH-CH2-， -CCl2-CH2-， -CCl3	0 15 17 18 20 22 25 28 39 40 43	碳氢表面 -CH3 (晶体) -CH3 (单层) -CH2- -CH2-和-CH-（苯）（-CH-～苯环边) 硝化碳氢表面 -CH2ONO2(110面) -C(N02)3(单层) -CH2NHNO2 (晶) -CH2ON02 (101面)	22 24 31 33 35 40 42 44 45

拒水整整剂是一类具有低表面能基团的化合物，用它整理织物，可使织物表面的纤维均匀覆盖了一层由拒水剂分子组成的新表面层，使水不能润湿。表4-2是表面结构与Yc的关系。

从表4-2中可看出，一定的表面化学结构对应于一定的Yc值，决定固体平面润湿性的是表面层原子或原子团结构的性能及排列情况，而与内部结构无关，从表4-2列举的数据亦可知碳氟表面和碳氢固体平面的临界表面张力都比水的表面怅力 (72×lO-5N/cm)小得多，所以它们都具有一定的拒水性，其中以-CF3为最大，-CH2-为最小。