表面化学复习.ppt
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表面化学复习.ppt
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若密切接触的两相中有一相是气体则称为若密切接触的两相中有一相是气体则称为表面表面。
自然界的物质从在三种相态,彼此相互自然界的物质从在三种相态,彼此相互接触可以产生五种界面。
接触可以产生五种界面。
气气液液固固气气液界面液界面气气固界面固界面液液液界面液界面液液固界面固界面固固固界面固界面表面现象表面现象1.1.3表面张力表面张力CDAB将金属丝将金属丝AB向右移动向右移动dx,使肥皂膜表面积增大使肥皂膜表面积增大dAs=2ldx(肥皂膜有两个面)肥皂膜有两个面)则需施加一外力则需施加一外力F对体系做功对体系做功W,即即W=Fdx=dAS=2ldx=F/2l即表面张力:
引起液体表面收缩的单位长度上的力,其单即表面张力:
引起液体表面收缩的单位长度上的力,其单位位为为Nm1。
1.1.4表面功表面功表面功:
表面功:
在一定的温度和压力下,对一定的液体来说,在一定的温度和压力下,对一定的液体来说,扩大表面所需要消耗的功。
扩大表面所需要消耗的功。
Wr=dAS当表面积增加时,当表面积增加时,dAS0,W0,即环境做正功;即环境做正功;当表面积减小时,当表面积减小时,dAS0,W0,即体系做正功。
即体系做正功。
表示为使液体增加单位表面时环境所需作的可逆功,单表示为使液体增加单位表面时环境所需作的可逆功,单位为位为Jm2。
1.1.5比表面自由能比表面自由能恒温恒压下,可逆非体积功等于系统的吉布斯函数变,即恒温恒压下,可逆非体积功等于系统的吉布斯函数变,即比表面自由能比表面自由能(也称表面吉布斯函数)(也称表面吉布斯函数):
系统增加单位面积时所增加的吉布斯函数,单位为系统增加单位面积时所增加的吉布斯函数,单位为Jm2。
的物理意义:
的物理意义:
等温等压下增加单位表面积所引起的体系吉布斯自由能的等温等压下增加单位表面积所引起的体系吉布斯自由能的变化,即单位表面的分子比相同数量的内部分子多余的自由能。
变化,即单位表面的分子比相同数量的内部分子多余的自由能。
单位面积的单位面积的表面功表面功,单位为单位为Jm2。
=F/2l单位面积的表面吉布斯函数也称单位面积的表面吉布斯函数也称比表面自由能,比表面自由能,单位单位为为Jm2。
单位长度上的力也称单位长度上的力也称表面张力表面张力,单位为单位为Nm1。
表面张力表面张力,表面功表面功和和比表面自由能比表面自由能虽为不同的物理量,虽为不同的物理量,但数值和量纲相同,是同一事物从不同角度提出的物理量。
但数值和量纲相同,是同一事物从不同角度提出的物理量。
弯曲表面下的附加压力1.在平面上在平面上剖面图液面正面图研究以AB为直径的一个环作为边界,由于环上每点的两边都存在表面张力,大小相等,方向相反,所以没有附加压力。
设向下的大气压力为Po,向上的反作用力也为Po,附加压力Ps等于零。
Ps=Po-Po=02.在凸面上在凸面上剖面图附加压力示意图研究以AB为弦长的一个球面上的环作为边界。
由于环上每点两边的表面张力都与液面相切,大小相等,但不在同一平面上,所以会产生一个向下的合力。
所有的点产生的总压力为Ps,称为附加压力。
凸面上受的总压力为:
Po+PsPo为大气压力,Ps为附加压力。
3.在凹面上在凹面上剖面图附加压力示意图研究以AB为弦长的一个球形凹面上的环作为边界。
由于环上每点两边的表面张力都与凹形的液面相切,大小相等,但不在同一平面上,所以会产生一个向上的合力。
所有的点产生的总压力为Ps,称为附加压力。
凹面上向下的总压力为:
Po-Ps,所以凹面上所受的压力比平面上小。
杨-拉普拉斯公式1805年Young-Laplace导出了附加压力与曲率半径之间的关系式:
特殊式(对球面):
根据数学上规定,凸面的曲率半径取正值,凹面的曲率半径取负值。
所以,凸面的附加压力指向液体,凹面的附加压力指向气体,即附加压力总是指向球面的球心。
一般式:
1.4.1开尔文方程开尔文方程设在某温度设在某温度T时,时,平面液体所受压力为平面液体所受压力为P0其蒸气压为其蒸气压为P0球形液滴所受蒸气压力球形液滴所受蒸气压力P=Pr=P0P(P为附加压力为附加压力)外压对蒸气压的影响,可以得到外压对蒸气压的影响,可以得到:
P0+PPP0=P=2/rVl=Vm=M/(M为液体的摩尔质量,为液体的摩尔质量,为液体密度)为液体密度)1.内聚功内聚功(workofcohesion)等温、等压条件下,两个单位液面可逆聚合等温、等压条件下,两个单位液面可逆聚合为液柱所作的最大功称为为液柱所作的最大功称为内聚功内聚功,是液体本身结,是液体本身结合牢固程度的一种量度。
合牢固程度的一种量度。
内聚时两个单位液面消失,所以,内聚功在内聚时两个单位液面消失,所以,内聚功在数值上等于该变化过程表面自由能变化值的负值。
数值上等于该变化过程表面自由能变化值的负值。
液体的铺展液体的铺展(spreading)一种液体能否在另一种不互溶的液体上铺展,一种液体能否在另一种不互溶的液体上铺展,取决于两种液体本身的表面张力和两种液体之间取决于两种液体本身的表面张力和两种液体之间的界面张力。
的界面张力。
一般说,铺展后,一般说,铺展后,表面自由能下降表面自由能下降,则这种,则这种铺展铺展是自发的是自发的。
大多数表面自由能较低的有机物可以在表面大多数表面自由能较低的有机物可以在表面自由能较高的水面上铺展。
自由能较高的水面上铺展。
12g1,gg1,2g2,g在三相接界点处,在三相接界点处,和和的作用的作用力企图维持液体力企图维持液体1不铺展;不铺展;g1,gg1,2设液体设液体1和和2的表面张力和界面张的表面张力和界面张力分别为力分别为,和和g1,2g2,gg1,g而而的作用是使液体铺展,如果的作用是使液体铺展,如果,则液体,则液体11能在液体能在液体22上铺展。
上铺展。
g2,gg1,g+g2,gg1,21.润湿的三种类型:
润湿的三种类型:
(有关界面均取有关界面均取单位面积单位面积)(11)沾湿沾湿:
气:
气-固界面和气固界面和气-液界面被液液界面被液-固界面所取代的过程。
固界面所取代的过程。
沾湿过程的吉布斯函数变为:
沾湿过程的吉布斯函数变为:
沾湿功沾湿功Wa:
将单位面积已沾湿的液固界面再拉开所需要的最:
将单位面积已沾湿的液固界面再拉开所需要的最小功。
小功。
当当Ga0,沾湿为自发过程。
,沾湿为自发过程。
(2)浸湿浸湿:
固体浸入液体时气:
固体浸入液体时气-固界面完全被液固界面完全被液-固界面所固界面所取代的过程。
取代的过程。
浸湿功浸湿功Wi:
将单位面积已浸湿的液:
将单位面积已浸湿的液-固界面再分开形成气固界面再分开形成气-固固界面,所需的最小功。
界面,所需的最小功。
当当Gi0时,浸湿为自发过程。
时,浸湿为自发过程。
(3)铺展铺展:
少量液体在光滑固(或液)表面展开成薄膜:
少量液体在光滑固(或液)表面展开成薄膜的过程。
的过程。
铺展系数铺展系数自发铺展的条件是自发铺展的条件是:
P(l/g)O(s/g)M(s/l)NO接触角(润湿角)接触角(润湿角)由接触点由接触点O沿液沿液-气气界面作的切线界面作的切线OP与固与固-液液界面界面ON间的间的夹角夹角称为称为接触角接触角或叫或叫润湿角润湿角。
当液体对固体润湿达平衡时,则在当液体对固体润湿达平衡时,则在O点处必有:
点处必有:
此式称为此式称为杨氏杨氏(Young)方程方程。
2.Young方程和接触角方程和接触角Young方程方程
(1)完全润湿:
完全润湿:
时时,Young方程不方程不成立,但成立,但液体仍然可液体仍然可以在固体表面完全铺展开来;以在固体表面完全铺展开来;
(2)润湿:
润湿:
固固体能为液体所润湿;体能为液体所润湿;Young方程方程(3)不润湿不润湿:
固体不能为液体所润湿;固体不能为液体所润湿;-g界面界面-g界面界面界面界面4.黏黏附功和内聚能附功和内聚能如果液柱的上端为液体如果液柱的上端为液体,下端为不相溶的液体,下端为不相溶的液体(或固体或固体),则拉开后原来的界面,则拉开后原来的界面不再存在,而出现了两不再存在,而出现了两个新的表面个新的表面和和。
这时所消耗的功叫黏附功。
其表达式为。
这时所消耗的功叫黏附功。
其表达式为W黏黏附附是是将将结结合合在在一一起起的的两两相相分分离离成成独独立立的的两两相相外外界界所所做做的的功功,称作黏附功。
称作黏附功。
若将均相物质分离成两部分,产生两个新界面,则前面若将均相物质分离成两部分,产生两个新界面,则前面式中,式中,=,=0。
则:
则:
这里这里W内聚内聚称作称作内聚功内聚功或或内聚能内聚能,物体的内聚能越大,物体的内聚能越大,将其分离产生新表面所需的功也越大。
将其分离产生新表面所需的功也越大。
W黏附黏附,表征不同液体或液体与固体间的吸引强度。
表征不同液体或液体与固体间的吸引强度。
W内聚功内聚功,表征相同液体间的吸引强度。
表征相同液体间的吸引强度。
5.Young-Dupre公式公式Young方程:
方程:
SG=SL+LGcos
(1)
(1)若将润湿现象与黏附功结合起来考虑。
对固若将润湿现象与黏附功结合起来考虑。
对固-液界面,有:
液界面,有:
WSL=S+LGSL
(2)式式
(1)中中SG和式和式
(2)中中S是有区别的。
严格地讲,是有区别的。
严格地讲,S是固体处在真空是固体处在真空中的表面张力,中的表面张力,SG则是固体表面为液体蒸汽饱和时的表面张力。
则是固体表面为液体蒸汽饱和时的表面张力。
一般有一般有SSG=(3)称为扩展压称为扩展压(spreadingpressure)。
在在气气-液液-固固三三相相系系统统中中,固固-气气,液液-气气均均达达到到平平衡衡,即即固固、液液表表面面都都吸附了气体,因此式吸附了气体,因此式
(2)写成:
写成:
WSL=SG+LGSL(4)与与Young方程(方程
(1)结合可得:
)结合可得:
WSL=LG(1+cos)(5)上式称为上式称为Young-Dupre方程,它将固方程,它将固-液之间的液之间的黏附功黏附功与与接触角接触角联系起来。
联系起来。
在式在式(5)中,如果中,如果=0,则,则WSL=2LG即黏附功等于液体的内聚功,固即黏附功等于液体的内聚功,固-液分子间的吸引力等于液体分子与液体液分子间的吸引力等于液体分子与液体分子的吸引力,因此固体被液体完全润湿。
分子的吸引力,因此固体被液体完全润湿。
当当=180,WSL=0即液即液-固分子之间没有吸引力,分开固固分子之间没有吸引力,分开固-液界面不需作功。
此时固体完全液界面不需作功。
此时固体完全不为液体润湿。
不为液体润湿。
实际上,固实际上,固-液之间多少总存在吸引力,接触角液之间多少总存在吸引力,接触角在在0-180之间。
之间。
接触角越小,黏附功越大,润湿性越好。
接触角越小,黏附功越大,润湿性越好。
类型类型1:
溶液表面张力随溶液浓度增加而线性溶液表面张力随溶液浓度增加而线性增大。
增大。
多数无机盐。
(如多数无机盐。
(如NaCl,NH4Cl)、)、酸、碱及蔗糖、甘露醇等多羟基有机物的水酸、碱及蔗糖、甘露醇等多羟基有机物的水溶液属于这一类型。
这类物质常称为溶液属于这一类型。
这类物质常称为“非表非表面活性物质面活性物质”。
类型类型2:
溶液表面张力随溶液浓度增加而逐渐溶液表面张力随溶液浓度增加而逐渐降低。
降低。
这种类型的例子包括大多数低分子量这种类型的例子包括大多数低分子量的极性有机物。
如醇、醛、酸、酯、胺及其的极性有机物。
如醇、醛、酸、酯、胺及其衍生物。
由于水溶性有机化含物一般含有一衍生物。
由于水溶性有机化含物一般含有一个极性基(如个极性基(如OH基或基或COOH基)和一个基)和一个非极性碳氢基团。
这类分子倾向于聚集在表非极性碳氢基团。
这类分子倾向于聚集在表面层,它们的取向是把极性部分指向体相溶面层,它们的取向是把极性部分指向体相溶液中的极性水分子,非极性部分朝向气相。
液中的极性水分子,非极性部分朝向气相。
类型类型3:
这种类型的特点是:
这种类型的特点是:
当当浓度增加时,浓度增加时,迅速下降并很迅速下降并很快达最低点,此后溶液表面快达最低点,此后溶液表面张力随浓度变化很小。
张力随浓度变化很小。
达到达到最低点时的浓度一般在最低点时的浓度一般在1%以下。
在水中加入高直碳链以下。
在水中加入高直碳链的有机酸以及烷基磺酸盐的有机酸以及烷基磺酸盐(RCOO-Na+和和R-SO3-Na+)等属这种类型。
等属这种类型。
溶质使溶剂表面张力降低的性质溶质使溶剂表面张力降低的性质称为称为表面活性表面活性,具有表面活性的溶质,具有表面活性的溶质称为称为表面活性物质表面活性物质(如类型(如类型2和类型和类型3)。
由于类型)。
由于类型3表面活性物质具有在表面活性物质具有在低浓度范围内显著降低表面张力的特低浓度范围内显著降低表面张力的特点,这类物质也称为点,这类物质也称为表面活性剂表面活性剂。
例如在例如在25时,在时,在0.008moldm-3的十二烷基硫酸钠水溶液中,水的的十二烷基硫酸钠水溶液中,水的表面张力从表面张力从0.072Nm-1降到降到0.039Nm-1。
1表面活性剂的基本性质表面活性剂的基本性质表面活性剂分子结构的特点是具有不对称表面活性剂分子结构的特点是具有不对称性,即由一亲水基和另一憎水基(或称亲油基)性,即由一亲水基和另一憎水基(或称亲油基)组成。
例如棕榈酸钠(组成。
例如棕榈酸钠(C15H31COONa)的结的结构可分为如图所示的亲水基和憎水基部分:
构可分为如图所示的亲水基和憎水基部分:
2.1表面活性剂分类表面活性剂分类表面活性剂的种类繁多,但其性质之差异主要取决于表面活性剂的种类繁多,但其性质之差异主要取决于亲水和亲油基团的性质特别是亲水基团的性质。
因此通常亲水和亲油基团的性质特别是亲水基团的性质。
因此通常采用按化学结构的分类方法将其分为离子型和非离子型两采用按化学结构的分类方法将其分为离子型和非离子型两大类,离子型中又可分为阳离子型、阴离子型和两性型表大类,离子型中又可分为阳离子型、阴离子型和两性型表面活性剂。
显然阳离子型和阴离子型的表面活性剂不能混面活性剂。
显然阳离子型和阴离子型的表面活性剂不能混用,否则可能会发生沉淀而失去活性作用。
用,否则可能会发生沉淀而失去活性作用。
1.离子型2.非离子型阳离子型阴离子型两性型表面活性剂常用表面活性剂类型常用表面活性剂类型阴离子表面活性剂RCOONa羧酸盐R-OSO3Na硫酸酯盐R-SO3Na磺酸盐R-OPO3Na2磷酸酯盐l如肥皂一般是含碳如肥皂一般是含碳14141818个的个的羧酸盐,这类表面活性剂一般羧酸盐,这类表面活性剂一般不适用于硬水、酸性溶液和海水。
不适用于硬水、酸性溶液和海水。
l十二烷基硫酸钠是十二烷基硫酸钠是硫酸酯盐的典型代表。
它具有良好的硫酸酯盐的典型代表。
它具有良好的乳化和起泡性能。
乳化和起泡性能。
l磺酸盐类表面活性剂主要有:
烷基苯磺酸盐、烷基磺酸磺酸盐类表面活性剂主要有:
烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基萘磺酸盐。
盐、烷基萘磺酸盐。
阳离子表面活性剂R-NH2HCl伯胺盐CH3|R-N-HCl仲胺盐|HCH3|R-N-HCl叔胺盐|CH3CH3|R-N+-CH3Cl-季胺盐|CH3两性表面活性剂R-NHCH2-CH2COOH氨基酸氨基酸型型CH3|R-N+-CH2COO-甜菜碱型甜菜碱型|CH3R-(C6H4)-O(C2H4O)nH烷基酚聚氧乙烯醚烷基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂R2N-(C2H4O)nH聚氧乙烯烷基胺聚氧乙烯烷基胺R-CONH(C2H4O)nH聚氧乙烯烷基酰胺聚氧乙烯烷基酰胺R-COOCH2(CHOH)3H多元醇型多元醇型R-O-(CH2CH2O)nH脂肪醇脂肪醇聚氧乙烯醚聚氧乙烯醚2.临界胶束浓度临界胶束浓度临界胶束浓度是表面活性剂的重要特性参数,临界胶束浓度是表面活性剂的重要特性参数,它可以作为表面活性剂性能的一种量度。
它可以作为表面活性剂性能的一种量度。
CMC越小,越小,此种表面活性剂形成胶团所需浓度越低,为改变体此种表面活性剂形成胶团所需浓度越低,为改变体系表面(界面)性质,起到润湿、乳化、起泡、增系表面(界面)性质,起到润湿、乳化、起泡、增溶等作用所需的浓度也越低。
也就是说,临界胶束溶等作用所需的浓度也越低。
也就是说,临界胶束浓度越低,表面活性剂的应用效率越高。
浓度越低,表面活性剂的应用效率越高。
溶液的表面张力降至最低值,溶液中的表面活性溶液的表面张力降至最低值,溶液中的表面活性剂会从单体(单个离子或分子)缔合成为胶态聚集物,剂会从单体(单个离子或分子)缔合成为胶态聚集物,即形成胶团。
表面活性剂中开始大量形成胶团的浓度即形成胶团。
表面活性剂中开始大量形成胶团的浓度叫叫临界胶束浓度临界胶束浓度(CMC,criticalmicelleconcentration)。
)。
4膜分离膜分离膜分离膜分离:
以膜为分离介质、借助膜两侧的能量差:
以膜为分离介质、借助膜两侧的能量差(如压力差、如压力差、浓度差、电位差,温度差等浓度差、电位差,温度差等)为推动力,将待分离组分从流体为推动力,将待分离组分从流体主体中分离出来的过程。
主体中分离出来的过程。
物质透过膜的主要三种方式:
物质透过膜的主要三种方式:
被动传递被动传递促进传递促进传递主动传递主动传递被动传递被动传递:
物质由高化学位相向低化学位相传递,这一化:
物质由高化学位相向低化学位相传递,这一化学位的差就是膜分离过程的推动力。
学位的差就是膜分离过程的推动力。
AAAAAA被动传递被动传递促进传递促进传递:
膜内有载体,在高化学位一侧,载体同被:
膜内有载体,在高化学位一侧,载体同被传递的物质发生反应,而在低化学位一侧又将被传递的传递的物质发生反应,而在低化学位一侧又将被传递的物质释放,这种传递过程有很高的选择性。
物质释放,这种传递过程有很高的选择性。
AAA+BABAABA+BAAA促进传递促进传递BAB主动传递主动传递:
膜中的载体同被传递物质在低化学位侧发生:
膜中的载体同被传递物质在低化学位侧发生反应并释放能量,使被传递物质由低化学位一侧被传递到反应并释放能量,使被传递物质由低化学位一侧被传递到高化学位一侧,物质的传递方向为逆化学位梯度方向。
高化学位一侧,物质的传递方向为逆化学位梯度方向。
AAA+BABAABA+BAAA化学反应化学反应主动传递主动传递BAB优点优点:
v过程无相变过程无相变(渗透蒸发膜除外渗透蒸发膜除外),节能;,节能;v可在室温或低温下操作,尤其适用于对高温敏感的物质可在室温或低温下操作,尤其适用于对高温敏感的物质(如如生化试剂生化试剂);v装置简单,操作容易,应用范围广装置简单,操作容易,应用范围广(无机、有机、生物制品无机、有机、生物制品)。
5膜分离的特点膜分离的特点缺点缺点:
v清洗:
在操作中膜面会发生污染,使膜性能降低,故有必清洗:
在操作中膜面会发生污染,使膜性能降低,故有必要采用与工艺相适应的膜面清洗方法;要采用与工艺相适应的膜面清洗方法;v使用范围受限:
膜的耐药性、耐热性、耐溶剂能力有限;使用范围受限:
膜的耐药性、耐热性、耐溶剂能力有限;v分离效果有限:
单独采用膜分离技术效果有限。
分离效果有限:
单独采用膜分离技术效果有限。
微滤微滤超滤超滤纳滤纳滤反渗透反渗透悬浮悬浮粒子粒子大分子大分子小小分分子子二二价价离离子子一一价价离离子子水水微滤、超滤、纳滤、反渗透对物质的截留微滤、超滤、纳滤、反渗透对物质的截留压力驱动膜对物质的截留压力驱动膜对物质的截留电渗析的基本原理电渗析的基本原理溶液中的离子在电位差的推动下,通过荷电膜而同其他溶液中的离子在电位差的推动下,通过荷电膜而同其他不带电的组分分开。
不带电的组分分开。
阳膜:
带负电的阳离子传递膜阳膜:
带负电的阳离子传递膜阴膜:
带正电的阴离子传递膜阴膜:
带正电的阴离子传递膜+固定离固定离子子Cl-Na+-正极正极阴离子交换膜阴离子交换膜负极负极8其他驱动膜其他驱动膜
(1)透析膜)透析膜v透析透析(Dialysis,DS)基于分子大小,分子构象与电荷,基于分子大小,分子构象与电荷,以以浓度递度为驱动力浓度递度为驱动力,通过水和小分子物质扩散达到分离,通过水和小分子物质扩散达到分离浓缩的目的。
浓缩的目的。
v透析是采用透析是采用半透膜半透膜作为滤膜,使试样中的小分子经扩散作为滤膜,使试样中的小分子经扩散作用不断透出膜外,而大分子不能透过,被保留在膜内,作用不断透出膜外,而大分子不能透过,被保留在膜内,直到膜两边达到平衡。
直到膜两边达到平衡。
dialysisv电晕放电处理电晕放电处理v火焰处理与热处理火焰处理与热处理v高分子材料的表面金属化高分子材料的表面金属化v离子注入表面改性技术离子注入表面改性技术v难黏高分子材料的化学改性难黏高分子材料的化学改性v光化学改性光化学改性v等离子体表面改性等离子体表面改性v表面接枝共聚表面接枝共聚材材料料表表面面改改性性的的方方法法1电晕放电处理电晕放电处理电晕放电处理电晕放电处理(又称电火花处理又称电火花处理)是将是将2100千伏、千伏、210千赫的高频高压施加于放电电极上,以产生大量的等离子千赫的高频高压施加于放电电极上,以产生大量的等离子气体及臭氧,其与高分子材料表面分子直接或间接作用,使气体及臭氧,其与高分子材料表面分子直接或间接作用,使高分子材料表面分子链上产生羰基和含氮基团等极性基团,高分子材料表面分子链上产生羰基和含氮基团等极性基团,表面张力明显提高,而强烈的离子冲击会使高分子材料表面表面张力明显提高,而强烈的离子冲击会使高分子材料表面粗化、去油污、水气和尘垢等这些作用协同作用的结果导致粗化、去油污、水气和尘垢等这些作用协同作用的结果导致高分子材料表面的黏附性明显改善,实现高分子材料表面预高分子材料表面的黏附性明显改善,实现高分子材料表面预处理的目的。
处理的目的。
2火焰处理与热处理火焰处理与热处理v所谓火焰处理就是采用一定配比的混合气体,在特别的灯所谓火焰处理就是采用一定配比的混合气体,在特别的灯头上烧,使其火焰与高分子材料表面直接接触的一种表面头上烧,使其火焰与高分子材料表面直接接触的一种表面处理方法。
处理方法。
v火焰中含有处于激发态的火焰中含有处于激发态的O、NO、OH和和NH等,这些基等,这些基团能从高分子材料表面把氢抽取出来,随后按自由基机理团能从高分子材料表面把氢抽取出来,随后按自由基机理进行表面氧化,形成很薄的氧化层,使高分子材料表面产进行表面氧化,形成很薄的氧化层,使高分子材料表面产生羟基、羰基、羧基等含氧基团和不饱和双键,甚至发生生羟基、羰基、羧基等含氧基团和不饱和双键,甚至发生断链反应,消除弱的边界层,使材料的润湿性和黏接性改断链反应,消除弱的边界层,使材料的润湿性和黏接性改善。
善。
v一般情况下,火焰处理时,将高分子材料加热到稍低于热一般情况下,火焰处理时,将高分子材料加热到稍低于热变形温度,并保持一定时间即可(一般为变形温度,并保持一定时间即可(一般为0.010.1s)。
)。
热处理是将高分子材料暴露在约热处理是将高分子材料暴露在约500热空气中。
热空气中。
热处理一般有三个方面的作用。
热处理一般有三个方面的作用。
v一是使材料表面吸附的物质解吸附,提高材料表面能一是使材料表面吸附的物质解吸附,提高材料表面能;v二是使材料表面氧化产生极性基团二是使材料表面氧化产生极性基团;v三是诱导材料结晶使材料表面粗糙化。
聚乙烯经热空气处三是诱导材料结晶使材料表面粗糙化。
聚乙烯经热空气处理后,表面上被引进羰基、羧基和某些胺基,也生成某些烃理后,表面上被引进羰基、羧基和某些胺基,也生成某些烃类的过氧化物,从而获得可润湿性和黏结性。
类的过氧化物,从而获得可润湿性和黏结性。
3高分子材料的表面金属化高分子材料的表面金属化v随着高分子材料的应用领域越来越广,人们对高分子材料随着高分子材料的应用领域越来越广,人们对高分子材料的要求也越来越高。
在家电、汽车等行业的应用中人们对的要求也越来越高。
在家电、汽车等行业的应用中人们对高分子材料的美观性和功能性提出了更高的要求,满足这高分子材料的美观性和功能性提出了更高的要求,满足这些要求的重要手段之一就是将高分子材料的表面加以金
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