- PII
- 10.31857/S0235010624040021-1
- DOI
- 10.31857/S0235010624040021
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume / Issue number 4
- Pages
- 365-376
- Abstract
- In the article, using equations previously obtained by the author, calculations were made of the interfacial energies of a solid polymer – polytetrafluoroethylene in contact with organic liquids and their vapors. Based on the calculation results, the spreading coefficients in the studied systems were calculated. Since Young’s derivation of the equation for the cosine of the contact angle, many researchers have attempted to determine the surface energy of solids, which would, in turn, make it possible to determine the interfacial energy at the solid-melt (liquid) interface. However, on the way to solving this problem there were obstacles associated with various processes that accompany phenomena occurring on the surface of a solid body in the presence of a liquid (melt) of another body on its surface. This is not the place to list all types of processes. They are well known to specialists in the field of surface phenomena. Here are just a few of them that affect the surface properties of bodies: chemical reactions, mutual dissolution of components of solid and liquid phases, deformation of solid phases, etc. In the case of contact of the polymer with organic liquids, such obstacles do not exist. Also, since it is impossible to dwell on all publications devoted to the determination of the surface energy of solids, the article discusses specific works on determining the interfacial energy at contact angles close to or equal to zero. Since the question of the behavior of interfacial energy at a contact angle equal to zero is of fundamental importance, and there are conflicting opinions in the literature on this matter, giving the correct answer to this question is an urgent task. Using examples of calculations of interfacial energies of homologous series of organic liquids on a solid surface of polytetrafluoroethylene, we have shown that only at zero contact angle the interfacial energy is zero. In this article, using interfacial energy values, we are the first to calculate the spreading coefficients of organic liquids over the surface of a solid polymer, which, in our opinion, is also an urgent task.
- Keywords
- поверхностная энергия межфазная энергия, политетрафторэтилен краевой угол коэффициент растекания n-алканы di(n-алкил)эфиры n-алкилбензол линейные полиэтиленсилоксаны
- Date of publication
- 17.09.2025
- Year of publication
- 2025
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 14
References
- 1. Воляк Л.Д., Степанов В.Г., Тарлаков Ю.В., Яргин В.С. О температурной зависимости краевого угла смачивания / Физическая химия границ раздела контактирующих фаз. Киев: Наукова думка. 1976. С. 124–127.
- 2. Fox H.W, Zisman W.A. The Spreading of Liquids on Low Energy Surfaces. I. polytetrafluoroethylene // Journal of Colloid Science. 1950. № 5. Р. 514–531.
- 3. Найдич Ю.В., Перевертайло В.М., Григоренко Н.Ф. Капиллярные явления в процессах роста и плавления кристаллов. Киев: Наукова думка. 1983.
- 4. Дохов М.П. Расчет межфазной энергии некоторых органических соединений на границе раздела монокристалл – расплав // Журнал физической химии. 1981. 55. № 5. С. 1324–1327.
- 5. Дохов М.П. Изменение межфазных энергий твердое тело – расплав и твердое тело – пар в зависимости от краевого угла // Изв. вузов: Физика. 1985. № 7917-В.85. C. 12.
- 6. Роулинсон Дж., Уидом Б. Молекулярная теория капиллярности. М: 1986. С. 247–257.
- 7. Good R.J., Girifalco L.A. A theory for estimation of surface and interfacial energies. III. Estimation of surface energies of solids from contact angle data // The Journal of Physical Chemistry. 1960. 64 (5). P. 561–565.
- 8. Rhee S.K. A method for determining surface energies of solids // Materials Science and Engineering. 1973. 11. № 6. P. 311–318.
- 9. Дохов М.П. К вопросу о величине межфазной энергии на границе твердое тело – расплав в сингулярных точках // Расплавы. 2022. № 4. С. 362–372.
- 10. Найдич Ю.В. Контактные явления в металлических расплавах. Киев: Наукова думка. 1972.
- 11. Липатов Ю.С. Межфазные явления в полимерах. Киев: Наукова думка. 1980.
- 12. Шритапунья Т., Китиянан Б., Скамехорн Дж., Грейди Б., Чавадей С. Смачивание полимерных поверхностей водными растворами поверхностно-активных веществ. Коллоиды и поверхности. A. 2012. 409. С. 30–41.
- 13. Пухова И.В., Курзина И.А., Савкин К.П., Оскомов К.В., Окс Е.М. Модификация поверхности политетрафторэтилена методом ионной имплантации / Труды Международного междисциплинарного симпозиума. Физика поверхностных явлений, межфазных границ и фазовые переходы. 2015. 5. С. 185–188.
- 14. Zisman W.A. Relation of the Equilibruium Contact Angle to Liquid and Solid Constitution // Advances in chemistry series. 1964. 43. P. 1–51.
- 15. Пугачевич П.П., Бегляров Э.М., Лавыгин И.А. Поверхностные явления в полимерах. М.: Химия. 1982.
