实际中，考虑固体上吸附液体的蒸气而附加一平衡压力pe
sv sl lv cos pe Young氏方程
表面的粗糙度(r)使液体 — 聚合物接触面积合物
内聚和粘附这这两个相反的效应别对界面的扩大起影响
90o ＜90o
以内聚占优 r cosexp
2
d (5 8) 104 N / cm K
Mn 3
dT
静态方法测定
（高粘度的非Newton流体体系）
➢ 平板法是将一块平板部分地浸入能浸润的液体中．液体的 表面张力lv。对平板有一向下的作用。平板被浸润时，当 它的下边缘刚巧接触液体的表面对，作用在平板上的力是
lvl , l是平板的周长。通过测量在空气中和在液面接触内
温 度 [K]
293.2 293.2 449.2 297.2 293.2 297.2
104 [N/cm]
21.3 26.2 30.0 35.6 37.7 45.0
9.2.2 固体聚合物的界面张力
液滴在光滑的固体表面
界面张力为合力 sv sl lv cos
0o 液体完全铺展 180o 没有铺展
it-PP 3.0 0 1.1 5.1 -
PBMA 3.8 0 2.8 5.2 1.8 -
ll 105 N/cm
PVAc PE
7.4
5.4
-
1.1
2.8
5.2
0
11.0
11.0
0
3.7
5.7
-
9.5
-
9.5
PS PMMA PEO
6.0
-
9.8
5.1
-
-
-
1.8
-
3.7
-
-
5.7
9.5
9.5
0
1.6
-
1.6
0
-
-
-
0
9.2.3 固体聚合物的临界表面张力
液体的同系物在一给定的物体上的接触角的余弦 与液体(及其饱和蒸气间)的表面张力lv呈线性变化。 在cos=1时，表面张力已达到极限值，相当于物 体完全侵润，这个极限值称为该物体的临界表面 张力侵润
对于给定的物体，聚合物的临界表面张力侵润几 乎是一个常数
以粘附占优
cos
lv

sl
sv
两种液体聚合物的界面张力和纯聚合物 在150oC时的表面张力
聚合物
lv105 N/cm
PDMS
PDMS 13.6
0
it-PP 22.1 3.0
PBMA 23.5 3.8
PVAc 27.9 7.4
PE 28.1 5.4
PS
30.8
6.0
PMMA 31.2
-
PEO 33.0 9.8
亲水基团 憎水基团
Tail Loop
平板上的作用力，就能计算出表面张力。此法只用于测量 表面张力(液体与空气之间的界面张力)，不能用于测量两 种聚合物液体之间的界面张力。
➢ 一个悬滴的形态与表面张力和重力有关。对液滴照相，并 在各个位置测量其直径，当达到流体力学平衡时，可求出 通用的形态因子。
无穷大分子量聚合物的表面张力
聚合物
聚二甲基硅氧烷 聚氟代烷烃 聚苯乙烯 聚异丁烯 正烷烃 聚乙二醇
1
界面（表面）破裂
1
2
A m2/mg
9.2 界面张力
9.2.1 液体聚合物的表面张力
1 聚合物的表面张力与分子量的关系

K
Mn
2 3
2 与其端基亦有关
l~g 104 N / cm
4
R=H R=CH3CO
3 RO[CH2CH2O]nR 聚氧乙烯
R=CH3
3 与温度的关系
2

0.01 0.02 0.03 0.04
9.3 聚合物吸附
吸附溶液中无规线团分子的数量随着时间的增加，稳定地达 到一极限值。同时，母液的粘度常常通过一最小值，吸附层 的厚度为一最大值
吸附过程：
当吸附量恒定时，聚合物并没有达到吸附平衡，这是长链分子有高度柔 性的缘故 1一个接近表面的大分子首先在若干点上结合牢，并平躺在表 面上 2 新进来的大分子的一些链段渐渐挤进先前吸附的链段的覆盖区域 3 随着被覆盖面积的增加，被吸附的大分子在表面上越来越多。吸附层 的厚度增高到一最大值，而覆盖点的密度则保持不变
第九章 界面现象
9.1 铺展
不溶解的分子铺展在液体表面上，如果覆盖层厚度很小 其行为类似于理想气体！
等规立构和间规立构分子的铺展行为不同！
表面压
( 0 ) A kT
4 聚醋酸乙烯酯
3
104(0-) N/cm
A 每个铺展分子的表面积
2
聚苯甲酸乙烯酯
0 f ( A)