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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 精细化工 » 【求助】表面能与亲水疏水有什么关系？
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那个

金虫 (著名写手)

[交流] 【求助】表面能与亲水疏水有什么关系？ 已有9人参与

我是说固体的表面能，该怎么理解，与亲水疏水什么关系啊。
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1楼 2010-02-06 10:50:15
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ztaiwj91

金虫 (正式写手)

坏人
★
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Owens, D K; Wendt, R C (1969). “Estimation of the Surface Free Energy of Polymers”. Journal of Applied Polymer Science 13:1741-1747.
固体表面能(固体气体界面)=固液界面表面能+液体表面能（液体气体界面）乘以COS接触角（液体在固体气体以及固体液体表面所夹成的角）
接触角小于90度，该固体在该液体中润湿（如果液体是水就可以说是亲水），高于90度可以说不润湿（憎水）。此外该接触角如果超过150度，可以说是超级疏水。
还有一种情况就是根据理论计算cos（接触角）大于一，这种情况表示液体完全润湿该固体表面。
其实还有另外一个非常重要的公式：S=固液界面表面能 -液体表面能 - 固体表面能 S表示spreading parameter. S小于0表示该液体只能部分润湿该固体表面，反之表示全部润湿。
从此公式可以看出，固体表面能越高，液体越有可能润湿该固体表面，也就是明面上的亲水（如果液体就是水）。最后能不能完全润湿不仅仅取决于固体表面能还得考虑液体种类，环境空气。
我所学的可能更加深入，还涉及到毛细管现象，表面粗糙程度，表面基团种类等等、
有时间还是多查下文献，多看书。
祝好
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正视一切遇到的困难，不回避，不逃离。
13楼2015-03-26 21:15:01
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剩一格

新虫 (正式写手)
★ ★
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寒带森林: 金币+1, 欢迎交流 2017-02-24 10:46:34
引用回帖:
5楼: Originally posted by 那个 at 2010-02-06 14:16:31
??
找到一个矛盾，不理解怎么回事，麻省理工一个开放课程上的说法

In H2O based environments, a hydrophilic material has a lower
interfacial energy than a hydrophobic one.

直译的话应该是 在水基 ...

不矛盾。表面能与界面能定义不一样。界面能指任意两相界面之间的能量，表面能是固体或液体与空气（严格讲是真空）之间的能量。界面能包含表面能。
“高表面能物质亲水，低表面能物质疏水。”这是指在空气环境中。如果固体表面能高（固体与空气之间的能量高），那么水倾向于在固体表面铺展，以减少固体与空气之间的接触面积，进而降低能量。
“在水基环境中，亲水材料较疏水材料有较低的界面能。”这是指在水中。此处的界面能就是固体与水之间的界面能。只有两者界面能低，才能保证两者有大的接触面积，表现为水在固体表面铺展，即润湿；相反，若两者界面能高，则两者倾向于有小的接触面积，表现为不润湿。
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15楼2017-02-16 19:03:56
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nealu

木虫 (著名写手)
★ ★
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blueboy(金币+1):谢谢应助 2010-07-04 10:26:46
可以说高能表面亲水比如玻璃，低能表面憎水比如氟碳树脂。
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水性涂料相关类材料，有足够开发生产能力的站内短信
2楼2010-02-06 12:48:00
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侠盗小愚侠

金虫 (正式写手)
★
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引用回帖:
8楼: Originally posted by 花间梦 at 2010-07-03 20:02:14:
这个问题好乱，怎么连参考的书籍和文献都查不到，固体表面亲水疏水到底是什么原理呢？是固体分子的区别呢？还是表面能的关系？

你听过杨氏方程没有，，一般来说，固体的表面自由能越大，越易被一些液体润湿。
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愿自己在自清洁氟碳涂料的研发走得更远
9楼2012-01-05 18:33:09
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沙丘之园

金虫 (小有名气)
★ ★
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txh3144522: 金币+1, 欢迎交流 2014-06-06 09:48:06
对水而言，固体表面能越高，它越亲水
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不积跬步无以至千里
12楼2014-06-06 09:00:14
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普通回帖

那个

金虫 (著名写手)
引用回帖:
Originally posted by nealu at 2010-02-06 12:48:00:
可以说高能表面亲水比如玻璃，低能表面憎水比如氟碳树脂。

谢谢，阁下说的憎水是不是就是疏水，润湿性差的意思。我对疏水憎水的概念不太了解。
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3楼2010-02-06 13:38:18
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nealu

木虫 (著名写手)
是的
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水性涂料相关类材料，有足够开发生产能力的站内短信
4楼2010-02-06 13:43:59
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那个

金虫 (著名写手)
blueboy:注意条件，水基环境。 2010-07-04 10:29:06
引用回帖:
Originally posted by nealu at 2010-02-06 12:48:00:
可以说高能表面亲水比如玻璃，低能表面憎水比如氟碳树脂。

??
找到一个矛盾，不理解怎么回事，麻省理工一个开放课程上的说法

In H2O based environments, a hydrophilic material has a lower
interfacial energy than a hydrophobic one.

直译的话应该是 在水基环境中，亲水材料较疏水材料有较低的界面能

这要怎么说？原地址

http://ocw.mit.edu/NR/rdonlyres/ ... 53E5/0/lecture2.pdf

第6页  3.051J/20.340J
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5楼2010-02-06 14:16:31
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goooad

银虫 (初入文坛)
★
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In H2O based environments, a hydrophilic material has a lower
interfacial energy than a hydrophobic one.
的意思是说在水一类的极性环境中，亲水性的物质的界面能较低，而亲油性的物质界面能较高。通俗点说就是同性相溶，异性向斥，乙醇一类的可以溶于水，而四氯化碳不溶与水。
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Courageisnottheabsenceoffear,butratherthejudgmentthatsomethingelseismoreimportantthanfear.
6楼2010-02-12 21:41:12
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那个

金虫 (著名写手)
引用回帖:
Originally posted by goooad at 2010-02-12 21:41:12:
In H2O based environments, a hydrophilic material has a lower
interfacial energy than a hydrophobic one.
的意思是说在水一类的极性环境中，亲水性的物质的界面能较低，而亲油性的物质界面能较高。通俗点 ...

亲水的界面能高，原话应该是另有含义。表面能高的应该是即亲水又亲油的吧。
呵呵，疏水和亲油等价不等价啊。。。。
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7楼2010-02-12 22:40:23
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花间梦

铜虫 (正式写手)

好乱

★
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这个问题好乱，怎么连参考的书籍和文献都查不到，固体表面亲水疏水到底是什么原理呢？是固体分子的区别呢？还是表面能的关系？
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8楼2010-07-03 20:02:14
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wuchunxiaokk

新虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
我做的是超疏水材料，一般说的憎水和疏水是同一个意思，可以查阅超疏水相关文献就可以得到答案了
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10楼2012-11-24 10:45:38
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