發(fā)布時(shí)間：2017-04-18 16:00

  本文關(guān)鍵詞：固體聚合物表面接觸角的測(cè)量及表面能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：聚合物的表面能是計(jì)算聚合物表面與其他物質(zhì)相互作用自由能的重要參數(shù),與聚合物的粘合、吸附、摩擦、生物相容性等性質(zhì)密切相關(guān),表面能的檢測(cè)對(duì)確定聚合物的表面性質(zhì)有十分重要的意義。接觸角測(cè)量法是獲得固體表面能參數(shù)的重要手段,而接觸角的測(cè)定與接觸時(shí)間、表面粗糙度及液體體積等因素密切相關(guān)。本文采用躺滴法測(cè)量聚合物平板表面的接觸角,考察了固液接觸時(shí)間、固體表面粗糙度及液體體積對(duì)接觸角的影響,通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)合理論分析,以求得出各因素對(duì)接觸角影響的合理解釋。 通過(guò)研究蒸餾水、丙三醇、甲酰胺、二碘甲烷及乙二醇在聚合物表面接觸角隨時(shí)間的變化,結(jié)果表明：對(duì)于不同的聚合物,接觸角達(dá)到平衡的時(shí)間不同,起始接觸角與平衡接觸角之差也不同,這是固液界面van der Waals引力和Lewis酸堿引力共同作用的結(jié)果,其中Lewis酸堿引力起主要作用；通過(guò)研究蒸餾水在一系列粗糙的聚合物表面接觸角隨粗糙度的變化,結(jié)果表明：固體表面粗糙性是導(dǎo)致接觸角滯后的重要原因,隨著粗糙度的增大,聚合物的前進(jìn)角增大,后退角減小,在三相界面接觸線(xiàn)上引入靜摩擦力能夠較好地解釋粗糙表面產(chǎn)生接觸角滯后現(xiàn)象的原因；通過(guò)研究不同體積的蒸餾水在聚合物表面接觸角隨液體體積的變化,結(jié)果表明：在實(shí)際固體表面,接觸角對(duì)液體體積的依賴(lài)性不是三相接觸線(xiàn)上線(xiàn)張力單獨(dú)作用的結(jié)果,而是線(xiàn)張力與靜摩擦力共同作用的結(jié)果。 基于以上研究,測(cè)量了液體在光滑的聚合物表面的接觸角,運(yùn)用Owens與Wendt法和LW-AB法分別計(jì)算聚合物的表面能,結(jié)果表明Owens與Wendt法僅適用于確定非極性固體聚合物的表面能,而LW-AB法既適合非極性固體聚合物表面能的計(jì)算,也適合極性固體聚合物表面能的計(jì)算。因此,通過(guò)LW-AB法得到了PP、 PS、 ABS及PMMA的表面能參數(shù)。通過(guò)固液界面相互作用自由能的計(jì)算,較好地解釋了接觸角對(duì)接觸時(shí)間的依賴(lài)性。
【關(guān)鍵詞】：接觸角 聚合物 表面能 界面相互作用自由能 Lewis酸堿相互作用
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：O631.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 前言9-10
• 第一章 文獻(xiàn)綜述10-29
• 1.1 固體表面能10-13
• 1.1.1 固體的表面能10-11
• 1.1.2 固體表面能的估算11-13
• 1.2 接觸角13-25
• 1.2.1 Young方程13-14
• 1.2.2 接觸角的滯后性14-16
• 1.2.3 接觸角的測(cè)定16-20
• 1.2.4 基于接觸角法計(jì)算固體的表面能20-25
• 1.3 接觸時(shí)間、表面粗糙度及液體體積對(duì)接觸角的影響25-27
• 1.3.1 接觸時(shí)間對(duì)接觸角影響25-26
• 1.3.2 表面粗糙對(duì)接觸角影響26
• 1.3.3 液體體積對(duì)接觸角影響26-27
• 1.4 論文的研究目的及主要內(nèi)容27-29
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料及研究方法29-33
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料29-31
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)樣品29-30
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑30
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備30-31
• 2.2 研究方法31-33
• 2.2.1 接觸角的測(cè)定31-32
• 2.2.2 表面粗糙度的測(cè)量32-33
• 第三章 聚合物表面制備及接觸角影響因素的研究33-53
• 3.1 聚合物表面制備與接觸角的測(cè)定33-38
• 3.1.1 聚合物膜的制備與接觸角的測(cè)定33-36
• 3.1.2 聚合物平板的表面處理及接觸角的測(cè)定36-38
• 3.2 接觸時(shí)間對(duì)聚合物接觸角的影響38-42
• 3.2.1 聚合物表面處理及接觸角的測(cè)定38
• 3.2.2 結(jié)果與討論38-42
• 3.3 表面粗糙度對(duì)聚合物接觸角的影響42-49
• 3.3.1 聚合物粗糙表面處理、接觸角及粗糙度的測(cè)定42
• 3.3.2 結(jié)果與討論42-49
• 3.4 液體體積對(duì)聚合物接觸角的影響49-51
• 3.4.1 聚合物表面處理及接觸角的測(cè)定49
• 3.4.2 結(jié)果與討論49-51
• 3.5 本章小結(jié)51-53
• 第四章 聚合物表面能及界面相互作用自由能的計(jì)算53-64
• 4.1 聚合物表面能的計(jì)算53-57
• 4.1.1 聚合物接觸角的測(cè)定53-54
• 4.1.2 Owens與Wendt法計(jì)算聚合物表面能54-56
• 4.1.3 LW-AB法計(jì)算聚合物表面能56-57
• 4.2 界面相互作用自由能的計(jì)算57-62
• 4.3 本章小結(jié)62-64
• 第五章 結(jié)論64-65
• 參考文獻(xiàn)65-72
• 致謝72-73
• 攻讀學(xué)位期間的主要研究成果73

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：固體聚合物表面接觸角的測(cè)量及表面能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：315209