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【资讯】不同塑料的表面张力表面张力如何测量九分裤

金联机械网 2020-10-17 03:51:43

不论是什么物品,其都有一个表面张力,今天小编以“塑料”为例,来和大家探讨一下塑料的表面张力。不同的塑料,其表面张力是不一样的,那大家知道表面张力到底是怎么测量的吗?下面小编就来给大家具体介绍一下不同塑料的表面张力,以及表面张力如何测量?

什么是表面张力?

表面张力指液体表面任意二相邻部分之间垂直于它们的单位长度分界线相互作用的拉力。

表面张力的形成同处在液体表面薄层内的分子的特殊受力状态密切相关。表面张力的存在形成了一系列日常生活中可以观察到的特殊现象。例如:截面非常小的细管内的毛细现象、肥皂泡现象、液体如果|σ12|比|σ23|与|σ31|的和还要大固体之间的浸润如果|σ12|比|σ23|与|σ31|的和还要大非浸润现象等。

塑料简介:

塑料(plastic)是以单体为原料,通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物,俗称树脂,可以自由改变成分及形体样式,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。

不同塑料的表面张力

首先我们先来了解一下塑料的分类:

1、根据塑料受热后的性质不同分为热塑性塑料和热固性塑料

热塑性塑料分子结构都是线型结构,在受热时发生软化或熔化,可塑制成一定的形状,冷却后又变硬。在受热到一定程度又重新软化,冷却后又变硬,这种过程能够反复进行多次。如聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等。热塑性塑料成型过程比较简单,能够连续化生产,并且具有相当高的机械强度,因此发展很快。

热固性塑料的分子结构是体型结构,在受热时也发生软化,可以塑制成一定的形状,但受热到一定的程度或加入少量固化剂后,就硬化定型,再加热也不会变软和改变形状了。热固性塑料加工成型后,受热不再软化,因此不能回收再用,如酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂等都属于此类塑料。热固性塑料成型工艺过程比较复杂,所以连续化生产有一定的困难,但其耐热性好、不容易变形,而且价格比较低廉。

2、根据塑料的用途不同分为通用塑料和工程塑料

通用塑料是指产量大、价格低、应用范围广的塑料,主要包括聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料和氨基塑料五大品种。人们日常生活中使用的许多制品都是由这些通用塑料制成。

工程塑料是可作为工程结构材料和代替金属制造机器零部件等的塑料。例如聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、ABS树脂、聚四氟乙烯、聚酯、聚砜、聚酰亚胺等。工程塑料具有密度小、化学稳定性高、机械性能良好、电绝缘性优越、加工成型容易等特点,广泛应用于汽车、电器、化工、机械、仪器、仪表等工业,也应用于宇宙航行、火箭、导弹等方面。

塑料薄膜的表面张力

塑料薄膜的表面张力取决于塑料薄膜表面自由能大小,而薄膜表面能又取决于薄膜材料本身的分子结构。多数塑料薄膜如聚烯烃薄膜(LDPE、HDPE、LLDPE、PP)属非极性聚合物,其表面自由能小,表面湿张力较低,一般为30达因/厘米左右。

理论上讲,若物体的表面张力低于33达因/厘米,普通的油墨或粘合剂就无法附着牢固,因此必须对其表面处理。聚酯类(PET、PBT、PEN、PETG)是属于极性高分子,其表面自由能较高,表面湿张力在40达因/厘米以上。

但是对于高速彩色印刷或为增加真空镀铝层与BOPET薄土工膜表面之间的结合力,也还需要对BOPET薄膜进行表面处理,以进一步提高其表面湿张力。

表面张力如何测量?

表面张力测量方法如下:

1.毛细上升法

(1)测量原理

这个方法研究的比较早,在理论和实际上都比较成熟,如上图所示,干净的毛细管浸入液体内部时,如果液体间的分子力小于液体与管壁间的附着力,则液体表面呈凹形。此时表面张力产生的附加力为向上的拉力,并使毛细管内的液面上升,直到液柱的重力与表面张力相平衡。

(2)特点及应用

毛细上升法是测定表面张力最准确的一种方法,国际上也一直用此方法测得的数据作为标准。应用此方法时。要注意选择管径均匀,透明干净的毛细管,并对毛细管直径进行仔细的标定;毛细管要经过仔细彻底的清洗,毛细管浸入液体时要与液面垂直。如果使用一根毛细管。管径在(0.7-1.0)mm之间为宜;但是使用一根毛细管时;基准液面高度难以确定,实验中多采用双根毛细管的方法。

2.最大气泡压力法

(1)测量原理

如下图所示,向插入液体的毛细管轻轻的吹入惰性气体(如N2等)。如果选用的毛细管半径很小,在管口形成的气泡基本上是球形的。并且当气泡为半球时,球的半径最小等于毛细管半径r;在其前后曲率半径都比r大。

当气泡为半球时,泡内的压力最大,管内外最大压差可由差压计测量得到。由于毛细管口位于液面下一定位置,气泡内外最大压差?P应该等于差压计的读数减去毛细管端面液位静压值。当气泡进一步长大,气泡内的压力逐渐减小直到气泡逸出。利用最大压差和毛细管半径即可计算表面张力。

(2)特点及应用

此方法与接触角无关,装置简单,测定快速;经过适当的设计可以用于熔融金属和熔盐的表面张力测量。气泡得生成速度以每秒钟一个为宜,如果选用管径较大,气泡不能近似为球形,则必须进行修正,可以用标准液体对仪器常数进行标定。

上文就是小编对“不同塑料的表面张力,表面张力如何测量?”的相关介绍,大家都明白了吗?表面张力其实就是一种相邻部位垂直相互作用的拉力,要想测量出这个拉力有多大,可参考文中的测量方法,希望对你有所帮助。

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