第六章_高分子材料的表面张力.ppt

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 课后思考题 p93 6、 7、 8、 9、 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。 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 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。 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 C11H23SO4Na 52 C7H15SO4Na 22 C12H25SO4Na 64 C8H17SO4Na 27 C14H27SO4Na 80 C9H19SO4Na 33 C16H33SO4Na 100 C10H21SO4Na 41 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。 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） 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 水 83 C10H21O(C2H4O)8CH3 水＋2.3% 癸烷 90 C10H21O(C2H4O)8CH3 水＋4.9% 癸烷 105 C10H21O(C2H4O)8CH3 水＋3.4% 癸醇 89 C10H21O(C2H4O)8CH3 水＋8.5% 癸醇 109 C10H21O(C2H4O)8CH3 水＋16.6% 癸醇 351 温度：30℃ 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。 温度对胶团量及聚集数的影响 温 度/ ℃ Mn×104 聚集数n 10 1.6 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 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）； 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。 第6-7章 高分子材料的表界面 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。 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与温度的关系，早期的研究者Eotvos曾提出如下的经验公式： 式中V为摩尔体积，TC为临