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高分子材料的表面.ppt

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单/击/此/处/添/加/副/标/题/内/容
高分子材料的表界面特性具有重要意义。
纤维的染色、塑料的喷金、薄膜的印刷、材料的粘接、聚合物合金及相容性、复合材料的界面、聚合物的抗静电性能、医用高分子材料与生物体的相容性等等。
表面张力是材料表界面的最基本性能之一。液体的表面张力测定可由经典物理化学方法测定,固体材料表面分子没有流动性。其表面张力测定没有直接的方法,只能通过间接的方法或估算求取。
01
02
03
表面张力的本质是分子间的相互作用。因为分子间的相互作用力因温度的上升而变弱,所以表面张力一般随温度的上升而下降。
对于液体的表面张力与温度的关系,早期的研究者Eotvos曾提出如下的经验公式:
式中V为摩尔体积,TC为临界温度,K为常数。
01
温度TC时表面张力为零。
02
表面张力与温度的关系
Ramsay和Shields的修正:
以( TC -6 )来代替TC ,即:
对于许多非极性液体来说,常数K基本上不变,×10-7J/℃
对于液态聚合物,σ与T的关系?
Guggenheim曾提出表面张力与温度的关系的经验式:
σ0为T=0K时的表面张力,Tc为临界温度
公式适用于有机液体,但发现也适用于高聚物体系
微分
T/Tc《1
正常温度范围内,表面张力与温度的关系呈直线关系.
Macleod方程:
ρ为密度,n为常数
微分
α为等压热膨胀系数
晶体的熔化:一级相变;
01
玻璃化转变:二级相变。
02
设Gcm为结晶熔化转变体系自由能的变化,则:
03
Gc:结晶体的自由能,Gm:熔体的自由能。
04
相变对表面张力的影响
一级相变: 在恒温、恒压下,相变自由能的一级和二级偏微分不等。
因此,在晶体熔化过程中,σc≠σm,表面张力要发生突变。
表面积