接觸角是指在氣、液、固三相交點(diǎn)處所作的氣-液界面的切線穿過液體與固-液交界線之間的夾角θ,單位為度(°)。液固界面取代氣固界面后形成的接觸角叫做前進(jìn)角;氣固界面取代液固界面后形成的接觸角叫做后退角。真實(shí)固體表面在一定程度上或者粗糙不平或者化學(xué)組成不均一,這就使得實(shí)際物體表面上的接觸角并非如Young方程所預(yù)示的而是在相對(duì)穩(wěn)定的兩個(gè)角度之間變化,其上限為前進(jìn)接觸角,下限為后退接觸角,二者差定義為接觸角滯后性。接觸角是潤(rùn)濕程度的量度,若θ<90°,則固體表面是親液性的,即液體較易潤(rùn)濕固體,其角越小,表示潤(rùn)濕性越好;若θ>90°,則固體表面是憎液性的,即液體不容易潤(rùn)濕固體,容易在表面上移動(dòng)。
對(duì)常用接觸角測(cè)試方法有外形圖像分析方法和稱重法兩種。外形圖像分析法的原理為:將液滴滴于固體樣品表面,通過顯微鏡頭與相機(jī)獲得液滴的外形圖像, 再運(yùn)用數(shù)字圖像處理和一些算法將圖像中的液滴的接觸角計(jì)算出來(lái)。稱重法通常稱為潤(rùn)濕天平或滲透法接觸角儀。影響接觸角的因素有:固體和液體的性質(zhì)、固體表面粗糙度、表面不均勻性、雜質(zhì)的影響、添加物的影響等。
接觸角測(cè)量技術(shù)不僅可用于常見的表征材料的表面性能,而且在石油工業(yè)、浮選工業(yè)、醫(yī)藥材料、芯片產(chǎn)業(yè)、低表面能無(wú)毒防污材料、油墨、化妝品、農(nóng)藥、印染、造紙、織物整理、洗滌劑、噴涂、污水 處等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。對(duì)于納米材料而言,在研究其表面改性時(shí),往往要涉及潤(rùn)濕接觸角這個(gè)概念。
GB∕T 30447-2013 納米薄膜接觸角測(cè)量方法
GB/T 30693-2014 塑料薄膜與水接觸角的測(cè)量
DB44/T 1872-2016 紡織品 表面潤(rùn)濕性能的測(cè)定 接觸角法
YC/T 424-2011 煙用紙表面潤(rùn)濕性能的測(cè)定 接觸角法
GB/T 24368-2009 玻璃表面疏水污染物檢測(cè) 接觸角測(cè)量法