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塑料的濕潤(rùn)性

2017-01-28 16:04:44

潤(rùn)濕性除了與塑料加工材料界面的化學(xué)條件有關(guān)外,尚與其他一些外部條件,如溫度、濕度、固體表面清潔度、粗糙度等有關(guān)。兩個(gè)物體相接觸,當(dāng)其中一個(gè)相對(duì)另一個(gè)發(fā)生運(yùn)動(dòng)或趨向于運(yùn)動(dòng)時(shí),將產(chǎn)生一個(gè)對(duì)抗接觸表面切向運(yùn)動(dòng)的力,這就是摩擦力。摩擦系數(shù)的定義是,兩表面間的切向力與作用在接觸表面的法向力之比。如果兩個(gè)表面起始是靜止的,則開(kāi)始移動(dòng)時(shí),對(duì)應(yīng)的是靜摩擦系數(shù),而維持物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所對(duì)應(yīng)的便是動(dòng)摩擦系數(shù)。
 
與界面破壞相關(guān)的表面性能,一般與材料固有的力學(xué)性能、熱性能、化學(xué)穩(wěn)定性有關(guān)。但有時(shí)候外來(lái)因素的作用與破壞,更多與制品的表面質(zhì)量有關(guān),如表面缺陷、裂紋。一般來(lái)說(shuō),制品表面質(zhì)量在很大程度上受加工方式的影響。對(duì)塑料制品而言,受表面性能影響以及與表面性能相關(guān)的使用性能很多。
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含極性基團(tuán)的塑料材料具有較高的表面張力,而極性越低的材料,其表面張力值也越低。既然固體表面的潤(rùn)濕性與其結(jié)構(gòu)有關(guān),那么改變固體內(nèi)部的組成、結(jié)構(gòu)和表面狀態(tài),也即改變了其表面張力。于是,對(duì)塑料材料進(jìn)行改性或表面處理,就成了提高材料表面張力,即提高潤(rùn)濕性的一種有效辦法。
 
液滴滴在固體表面上,有些可以鋪展開(kāi)來(lái),有些則形成球狀小珠,兩者的區(qū)別即是潤(rùn)濕與不潤(rùn)濕的區(qū)別。因此,潤(rùn)濕可以這樣來(lái)表述,即固體表面上的液體能夠自由鋪展的性質(zhì)。潤(rùn)濕是一種現(xiàn)象,是材料的一種表面性質(zhì)。一種液體對(duì)固體表面的浸潤(rùn)能力,取決于與液體與潤(rùn)濕的固體各自所具有的表面自由能或表面張力。
 
一般來(lái)說(shuō),一種液體要在某一固體表面完全鋪展,則固體的表面能必須大于液體的表面張力。由于各種固體其表面能各不相同,其能被液體潤(rùn)濕的程度也有所不同。每種固體都有一個(gè)臨界表面張力。臨界表面張力的含義是,如果某種液體的表面張力大于某種固體的臨界表面張力,則該液體就不能在此固體上自由鋪展。
 
聚合物的另一類表面性質(zhì)與界面破壞有關(guān)。由于制品表面在使用中不可避免會(huì)受到來(lái)自外部機(jī)械的、化學(xué)的、生物的、熱和光的輻射等侵襲,許多破壞往往從表面開(kāi)始,然后深入到內(nèi)部。因此,制品表面實(shí)際上構(gòu)成了抵御外部因素作用與破壞的屏障。可以認(rèn)為,表面性能也是影響塑料加工制品使用壽命的基本參數(shù)之一。
 
潤(rùn)濕是塑料表面的基本性能之一,它與塑料許多表面的應(yīng)用特性,如粘結(jié)性、印刷性、涂覆性、染色性、抗靜電性、親水性、生物相容性等有密切的關(guān)系。與金屬材料和無(wú)機(jī)材料相比,塑料材料是表面自由能很低的一種材料。表面張力是物質(zhì)的一種屬性,物質(zhì)內(nèi)部分子間作用力越大,相應(yīng)表面張力也越大。
 
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