低自由能固体表面的制备及其应用

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1、第$%卷第+期化学进展0eh-$%$e-+"##"年.月t-2.-)]]p$rw)vp](-/v_b&"##"低自由能固体表面的制备及其应用’谷国团$&"张治军"’’党鸿辛$&"($)中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室兰州*+####,"-河南大学润滑与功能材料重点实验室开封%*.##$/摘要低自由能表面具有一些独特的性能&在工业和日常生活中具有广泛的应用0本文就低自由能表面的制备及其发展概况进行综述&共引用文献1+篇0关键词氟聚合物低表面自由能低自由能表面中图分类号!23%*文献标识码!4文章编号!$##.5"1$6("##"/#+5#$.75#18

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13、ehbs‘fq,he{qkfg_l‘gf‘‘‘m‘fzb,he{gf‘‘‘m‘fzbqkfg_l‘q成型加工过程中的脱模剂0由于低表面自由能材料一!引言的表面具有很高的双疏性(疏水疏油性/&它们在航低表面能固体表面的术语最早是由"iqs_m提空航天!印刷!运动!服装!传感器以及防污防腐等方面得到了广泛的应用*$#3+出的0硬固体表面如金属!金属氧化物和硅玻璃的表,另外&低表面自由能材料还可应用于自粘性标签**+*1+面自由能范围为.####.##s$%s&被称作&高能&无毒性防污涂层&用于表面’,较软的有机固体

14、如有机聚合物和蜡&其表面舰船上可以防止生物残骸的粘附,由于低自由能材自由能一般在$##s$%s以下&被称作&低能表料的表面具有较低的摩擦系数&它们可以用作自润滑材料&在一些特殊工况条件下用作润滑剂*7+等0随面’0我们知道&聚四氟乙烯(t(u)/的表面自由能很低($1s$%s/&具有许多独特的性能&如疏水疏着科学技术的发展和人们生活水平的提高&低自由油性!不粘性!自洁性等&在工业生产和日常生活等能材料受到国内外科学工作者越来越多的关注0本方面得到了广泛的应用0本文所说的&低能表面’是文对有机氟低表面自由能材料的制备!应用及其进展进行综述0指表面自由能接近或小于t(u)

15、的表面自由能的固体表面&此类材料具有类似t(u)的表面性质0二!固体表面自由能及其测试方法利用低自由能表面不粘性&此类材料可以用作材料,-接触角收稿!"##$年%月&收修改稿!"##$年$$月’国家自然科学基金和河南省杰出人才创新基金资助项目万方数据’’通讯联系人b6Y7b化学进展第6L卷当液体与固体表面相互接触时!从液"气界面通极性分量都是已知的!测出这两种液体在待测固体过液体到固"液界面所形成的角叫做液体在固体表表面的接触角!并代入公式$H%!可以计算出固体表面的接触角#接触角值越小!液体对固体表面的润湿面张力的色散分量和极性分量!进而根据公式$D%计性越好#如果

16、与之接触的固体表面非常平整!化学组算固体的表面张力即表面自由能#常用的测试液为成均一!而且!在试验过程中表面静止!没有倾斜!那水和二碘甲烷!水的表面张力的色散分量和极性分么该体系处于热力学平衡状态#在这种情况下!如果量分别为DDO6PQNP和R7OSPQNP$D7T%’二碘将很小体积$通常几微毫升%的液体加到液珠上或从甲烷的表面张力的色散分量和极性分量分别为液珠上移去几微毫升的液体!液珠的前部将向前或LUORPQNP和6OHPQNP$D7T%#向后移动!这时将形成同样的接触角#然而!要制备V:临界表面张力这种完全理想的平面是非常困难的#通常!在静止状