Methods of contact angle measurements as a tool for characterization of wettability of polymers

M. Zielecka

Data publikacji : 2022-09-01

Tom 49 Nr 5 (2004)

Metody pomiaru kąta zwilżania jako sposób charakteryzowania zwilżalności polimerów

M. Zielecka

Abstrakt

Omówiono znaczenie zwilżalności jako cechy charakteryzującej powierzchnię polimerów. Przedstawiono dwie grupy metod pomiaru kąta zwilżalności (theta) stanowiącego miarę stopnia zwilżalności (rys. 1), mianowicie metodę naniesionej kropli [w wariancie pomiaru równowagowego (statycznego) kąta zwilżania (CA, rys. 2) bądź dynamicznego kąta zwilżania (DCA, rys. 3)] oraz metodę Wilhelmy'ego. Podano podstawy teoretyczne tej drugiej metody [równania (2)-(5)] polegającej na pomiarze wartości siły potrzebnej do przezwyciężenia oporu cieczy o znanym napięciu powierzchniowym podczas zanurzania w tej cieczy albo wyciągania z niej płytki danej grubości wykonanej z badanego materiału (rys. 4 i 5). Uwzględniono przy tym pomiar zarówno postępującego (ACA), jak i cofającego się (RCA) kąta zwilżania. Wskazano na możliwość obliczania swobodnej energii powierzchniowej (SFE) na podstawie wartości DCA oraz wyjaśniono pojęcia krytycznego napięcia powierzchniowego (CST) i histerezy kąta zwilżania, a także związek theta z chropowatością badanej powierzchni [równanie (7)]. Podkreślono znaczenie doboru właściwej cieczy w badaniach zwilżalności. Omówiono także wyniki własnych badań dotyczących wpływu składu charakteryzującej się właściwościami typu antigraffiti kompozycji polisiloksan/politetrafluoroetylen na jej hydrofobowość (rys. 6 i 7).

Słowa kluczowe

kąt zwilżania ; metody pomiaru ; energia powierzchniowa ; energia swobodna ; chropowatość ; hydrofobowość ; układ polisiloksan/politetrafluoroetylen contact angle ; methods of measurement ; surface free energy ; roughness ; hydrophobic properties of polysiloxane/polytetrafluoroethylene system

Szczegóły

Bibliografia

Wskaźniki

Autorzy

Pobierz pliki

PDF (English)

Zasady cytowania

Zielecka, M. (2022). Metody pomiaru kąta zwilżania jako sposób charakteryzowania zwilżalności polimerów. Polimery, 49(5), 327–332. Pobrano z https://polimery.ichp.vot.pl/index.php/p/article/view/1756

Bibliografia

Good R. J., van Oss C. J.: "Modern Approaches to Wettability”, Plenum Press, New York 1992, p. 1—27.

2. Lechner H.: "Methods of contact angle measurement and surface free energy determination in solid surface characterization", Kriiss, Kraków 1999.

3. Briggs D., Rance D. C.: "Surface Properties” in: "Encyclopedia Comprehensive Polymer Science”, (ed. Allen G., Bevington J. C.), Pergamon Press, Oxford 1988, vol. 2, p. 707.

4. Owen D. K., Wendt R. C.: J. Appl. Polym. Sci. 1969, 13, 1741.

5. Wu S.: J. Adhesion 1973, 5, 39.

6. Brandreth D. A.: J. Colloid Sci. 1977, 62, 205.

7. Johnson R. E., Dettre R. M.: J. Phys. Chem. 1964, 68, 1744.

8. Busscher H. I., Van Pelt A. W. J., De Baer P., De Jong H. P., Arends J.: Colloids Surface 31984, 9, 319.

9. Schulze R. D., Possart W., Kamusewitz H., Bischof C.:J. Adhesion Sci. Technol. 1989, 3, 39.

10. Good R. I., Kvikstad ]. A., Bailey W. O.: J. Colloid Interface Sci. 1971, 35, 314.

11. Li D., Neumann A. W.: Colloid Polym. Sci. 1992, 270, 498.

12. Strom G., Frederikson M., Stenius P.: J. Colloid Interface Sci. 1990, 134, 107, 117.

13. Schrader M. A., Weiss G. H.: J. Colloid Sci. 1990, 135, 586.

14. Żenkiewicz M.: Polimery 2004, 49, 2.

15. Fox H. W., Zisman W. A.: J. Colloid Sci. 1950, 5, 514.

16. Polish Pal. 177 972 (2000).

Google Scholar

Cytowania w Google Scholar

Statystyki

Total abstract views : 0

PDF Downloads : 0