ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Молекулярные теории смачивания из "Физико-химические основы смачивания и растекания" Определение критических поверхностных натяжений и зависимости краевых углов от поверхностного натяжения смачивающих жидкостей представляет также несомненный интерес для теории поверхностных явлений на границе твердое тело — жидкость. Низкоэнергетические поверхности представляют удобные модели для экспериментального и теоретического исследования влияния многих физических и химических факторов на смачивание. Адгезионное взаимодействие между твердыми телами и жидкостями с низким поверхностным натяжением (например, между полимерами и жидкими углеводородами) осуществляется обычно с помощью молекулярных сил одной природы, а именно, с помощью дисперсионных сил. Благодаря этому значительно упрощается теоретический анализ молекулярных взаимодействий при смачивании. На основе молекулярных теорий смачивания низкоэнергетических твердых тел [12, 150] по экспериментальным значениям краевых углов можно рассчитать поверхностное натяжение, а также оценить силы дисперсионного взаимодействия между различными веществами. Вместе с тем измерения краевых углов позволяют в ряде случаев получить информацию о структуре твердой поверхности, например о природе функциональных групп, расположенных на поверхности твердого полимера. [c.102] В зависимости от природы жидкости и твердого тела работа адгезии складывается из энергий различных взаимодействий (молекулярных, полярных и других). Молекулярные теории смачивания развиты в основном для систем, в которых адгезия обусловлена преимущественно дисперсионными силами [12—14, 149, 150]. Таковы, например, системы, в которых хотя бы одна из фаз (жидкость или твердое тело) является предельным углеводородом, поскольку связи между молекулами неполярных веществ осуществляются в основном именно дисперсионными силами. [c.102] Это соотношение подтверждают измерения межфазного натяжения на границе раздела несмешивающихся жидкостей. [c.103] Величина al/R характеризует дисперсионное взаимодействие между молекулами каждой фазы соответственно она пропорциональна дисперсионной составляющей поверхностного натяжения этой фазы. [c.103] Для практического использования этого уравнения нужно знать дисперсионные составляющие поверхностных натяжений твердого тела а и жидкости Для этой цели используют следующий метод. [c.103] На основании экспериментальных измерений получены значения для нескольких высокоэнергетических твердых тел графита, рутила, железа, серебра [149]. [c.104] Лдиа характеризуют соответственно дисперсионные, индукционные и дипольные взаимодействия В — коэффициент, который характеризует силы отталкивания [13]. [c.104] Если поверхностное натяжение жидкости Окр (сГкр — критическое поверхностное натяжение подложки), происходит полное смачиваиие (см. III. 3). При os 0о = 1 из соотношения (III. 5) следует, что при постоянном значении коэффициента Ф (например, при смачивании одной и той же твердой поверхности различными предельными углеводородами) а,ф = Ф а ТГ [13]. [c.105] например, одна из подложек (1) — углеводород, а другая (2)—фторуглеродное соединение в качестве смачивающи жидкостей используются иодистый метилен и гексан. Тогда из предыдущего уравнения следует, что различие краевых углов при смачивании полимеров этими жидкостями обусловлено главным образом различным размером молекул твердого тела. Поэтому для приближенного сравнения смачивания разных полимеров одной и той же жидкостью можно пользоваться соотношением os 02 I (n2/n ) (1 + os 0i)— 1. [c.105] Это уравнение в сочетании с экспериментальными измерениями краевых углов позволяет рассчитать расклинивающее давление. [c.106] Вернуться к основной статье