Mn×104 1.6
聚集数n 32
25
2.55
52
38
7.10
144
43
18.4
372
注：C7H15COO(CH2CH2O)7.6CH3的分子量M0=492.4
-高分子材料的表面张力
10
本章小结
掌握表面活性剂的基本概念、分子结构特点、 溶液中的分布特征；
掌握表面活性剂的分类（按亲水基类型分 类）；
-高分子材料的表面张力
6
（2）电解质的影响
加入电解质到离子型表面活性剂溶液中会使胶团的 聚集数增加. 电解质对聚氧乙烯型非离子表面活性剂胶团聚集数 的影响无一定规律，有时增加聚集数，有时减少聚 集数，但总的来说影响不大。
-高分子材料的表面张力
7
有机添加剂的影响： 有机物的加入能使表面活性剂 水溶液胶束聚集数增加。（增溶）
V 2 /3K (T C T )
温度TC时表面张 力为零。
(6 -1 )
式中V为摩尔体积，TC为临界温度，K为常数。
临界温度就是某种气体能压缩成液体的最高温度，高于这个温度，无论多大
压力都不能使它液化。超临界流体(SCF)是指在临界温度和临界压力以上的
流体。SCF兼有气、液两相的双重特点，既具有与气体相当的高扩散系数和
上次课内容回顾
5.3 表面活性剂的物理、化学性质
✓ 相转型温度（PIT）、 ✓ 临界胶束浓度（CMC）及其影响因素、 ✓ 溶解度（K.P.点、C.P.点）、 ✓ 表面活性剂在溶液表面上的吸附， ✓ 胶束的结构、形状和大小
-高分子材料的表面张力
1
课后思考题 p93 6、 7、 8、 9、
-高分子材料的表面张力
-高分子材料的表面张力
18
• 液态高聚物的表面张力随温度变化也呈线性 关系，其-(dσ/dT) 值约为0.05×10-3 N/m˚C。 • 因为-(dσ/dT)是表面熵，所以高聚物的 -(dσ/dT)值较小的原因是大分子链的构象受阻。 • 常温度范围内，表面张力与温度的关系呈直 线关系 :
-高分子材料的表面张力
2
3 胶束的大小
n=Mn/M0
n 为胶束的平均聚集数, Mn为胶束的表观分子量， M0为表面活性剂的分子量。
-高分子材料的表面张力
3
影响胶束分子量的因素:
（1）表面活性剂分子结构的影响 （2）电解质的影响 （3）有机添加剂的影响 （4）温度的影响
-高分子材料的表面张力
4
（1）表面活性剂分子结构的影响
-高分子材料的表面张力
15
第6章 高分子材料的表面张力
-高分子材料的表面张力
16
6.1.1 表面张力与温度的关系
●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经验公式：
理解表面活性剂的典型的物理、化学性质及 其影响规律：
亲疏平衡值(HLB)、相转型温度(PIT)、临界胶束浓 度(CMC)、溶解度，胶束的结构、形状和大小。
-高分子材料的表面张力
11
第6-7章 高分子材料的表界面
-高分子材料的表面张力
12
高分子材料表界面特性
合成纤维 表面的染色
高聚物对其他 材料的粘接
有机添加剂对胶团大小的影响
表面活性剂
介质
聚集数
C10H21O(C2H4O)8CH3 C10H21O(C2H4O)8CH3 C10H21O(C2H4O)8CH3 C10H21O(C2H4O)8CH3 C10H21O(C2H4O)8CH3 C10H21O(C2H4O)8CH3
水 水＋2.3% 癸烷 水＋4.9% 癸烷 水＋3.4% 癸醇 水＋8.5% 癸醇 水＋16.6% 癸醇
低粘度，又具有与液体相近的密度和对物质良好的溶解能力。
-高分子材料的表面张力
17
● Ramsay和Shields的修正： 以（ TC -6 ）来代替TC ，即：
V 2 /3 K (T C T 6 ) (6 -2 )
对于许多液体来说，常数K基本上不变，其值约为 2.1×10-7J/℃
对于液态聚合物，σ与T的关系？
在水溶液中，表面活性剂与溶剂的不相似性越大，则形 成胶束的聚集数也越大。 在水溶液中，若表面活性剂的烃链增长，即碳原子数增 加，则表面活性剂分子与溶剂水分子的不相似性增大， 胶团的聚集数n增大，特别是非离子表面活性剂，n的 增加趋势更大。 对聚氧乙烯型非离子表面活性剂，在相同烃链长度下， 聚氧乙烯链增长，对溶剂水的亲和性增大，聚集数n减 小。
(6-4)
T/Tc《1
d 常数
dT
正常温度范围内，表面张力与温度的关系呈直线 关系. 利用表面张力与温度的线性关系，外推该直线到 -高室分子温材，料的可表间面张接力地测试固态聚合物的表面张力。21
-高分子材料的表面张力
5
25℃下烷基硫酸钠的聚集数 n
表面活性剂 聚集数n 表面活性剂 聚集数n
C6H13SO4Na 17 C7H15SO4Na 22 C8H17SO4Na 27 C9H19SO4Na 33 C10H21SO4Na 41
C11H23SO4Na 52 C12H25SO4Na 64 C14H27SO4Na 80 C16H33SO4Na 100
83 90 105 89 109 351
温度：30℃
-高分子材料的表面张力
8
（4）温度的影响
离子型表面活性剂水溶液中，温度升高会 导致胶束聚集数降低，但影响不太大。 非离子型表面活性剂，则温度升高，聚集 数急剧增大，尤其在浊点附近。
-高分子材料的表面张力
9
温度对胶团量及聚集数的影响
温 度/ ℃ 10
意义
涂料对金 属或木材 表面的涂 覆
塑料薄膜 的印刷
-高分子材料的表面张力
塑料表面 的喷金
13
高分子材料的表面处理
光化学改性
电晕
射线辐照
表面处理
火焰处理
等离子
化学改性
-高分子材料的表面张力
14
高分子材料的表界面特性具有重要意义
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。
19
液态高聚物的表面张力随温度的变化也呈线性关系
-高分子材料的表面张力
20
● Guggenheim曾提出表面张力与温度的关系的经验式：
11
=0
T 1Tc
9
微分
(6-3)
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
－ d110(1T)9 2
dT 9Tc Tc