压敏胶水润湿的热力学问题
2018-09-28 11:02
压敏胶水润湿的热力学问题
润湿就是液体接触固体表面时达到分子接近的过程。液体对固体表面润湿作用的大小主要取决
于液体-固体分子和液体-液体分子间吸引力的大小。当液体-固体之间分子吸引力大于液体本身
分子间吸引力时，便产生润湿现象，反之则不能润湿，从热力学上考察，润湿过程的自动进行
必须满足液体和固体接触后体系的总自有能降低这一热力学条件。
液体对固体表面的润湿有三种情况。第一种情况是一滴液体能在固体表面上自动展开并润湿整
个固体表面，这叫做扩展润湿。此时，润湿后固体表面小时，被同面积的固=液界面和液体表
面代替。若固体被润湿的表面积为1cm2，则此润湿过程的自由能降低为Ws：
Ws=rs-rsl-rl
这里，rs和rl分别为固体和液体的表面张力或表面自由能，rsl为固-液界面的界面张力或界面
自由能。第二种情况是把固体整个侵没在液体里，液体能润湿固体表面上的每一个缝隙，这
叫做侵没润湿。此时，原有的固体表面被固-液界面所代替。若固体的总面积为1cm2，则此
润湿过程的自由能降低为W1：
W1=rs-rsl
第三种情况是液体只能润湿所接触到的固体部分，这叫做接触润湿。此时，原有的固、液表
面被固-液界面所代替。若接触固体的表面积为1cm2，则此润湿过程的自由能降低为WA：
WA=rs+rl-rsl
从以上可以看出，只有当rs＞rsl+rl时，Ws＞0，液体才对固体呈现扩展润湿，也叫完全润
湿。而当rs≤rsl+rl的其余情况下，则呈现不同程度的润湿。润湿程度通常可用液体对固体的
接触角来表示。
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