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塑料的湿润性

2017-01-28 16:04:44

润湿性除了与塑料加工材料界面的化学条件有关外,尚与其他一些外部条件,如温度、湿度、固体表面清洁度、粗糙度等有关。两个物体相接触,当其中一个相对另一个发生运动或趋向于运动时,将产生一个对抗接触表面切向运动的力,这就是摩擦力。摩擦系数的定义是,两表面间的切向力与作用在接触表面的法向力之比。如果两个表面起始是静止的,则开始移动时,对应的是静摩擦系数,而维持物体相对运动时所对应的便是动摩擦系数。
 
与界面破坏相关的表面性能,一般与材料固有的力学性能、热性能、化学稳定性有关。但有时候外来因素的作用与破坏,更多与制品的表面质量有关,如表面缺陷、裂纹。一般来说,制品表面质量在很大程度上受加工方式的影响。对塑料制品而言,受表面性能影响以及与表面性能相关的使用性能很多。
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含极性基团的塑料材料具有较高的表面张力,而极性越低的材料,其表面张力值也越低。既然固体表面的润湿性与其结构有关,那么改变固体内部的组成、结构和表面状态,也即改变了其表面张力。于是,对塑料材料进行改性或表面处理,就成了提高材料表面张力,即提高润湿性的一种有效办法。
 
液滴滴在固体表面上,有些可以铺展开来,有些则形成球状小珠,两者的区别即是润湿与不润湿的区别。因此,润湿可以这样来表述,即固体表面上的液体能够自由铺展的性质。润湿是一种现象,是材料的一种表面性质。一种液体对固体表面的浸润能力,取决于与液体与润湿的固体各自所具有的表面自由能或表面张力。
 
一般来说,一种液体要在某一固体表面完全铺展,则固体的表面能必须大于液体的表面张力。由于各种固体其表面能各不相同,其能被液体润湿的程度也有所不同。每种固体都有一个临界表面张力。临界表面张力的含义是,如果某种液体的表面张力大于某种固体的临界表面张力,则该液体就不能在此固体上自由铺展。
 
聚合物的另一类表面性质与界面破坏有关。由于制品表面在使用中不可避免会受到来自外部机械的、化学的、生物的、热和光的辐射等侵袭,许多破坏往往从表面开始,然后深入到内部。因此,制品表面实际上构成了抵御外部因素作用与破坏的屏障。可以认为,表面性能也是影响塑料加工制品使用寿命的基本参数之一。
 
润湿是塑料表面的基本性能之一,它与塑料许多表面的应用特性,如粘结性、印刷性、涂覆性、染色性、抗静电性、亲水性、生物相容性等有密切的关系。与金属材料和无机材料相比,塑料材料是表面自由能很低的一种材料。表面张力是物质的一种属性,物质内部分子间作用力越大,相应表面张力也越大。
 
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