织物是由纤维与纤维通过分子间的范德华力*以及氢键等作用力重叠交织而成,由于纤维本身是多孔性,加上纤维与纤维间的空隙,在织物表面和纤维内部存在着血多“毛细管”,很容易被液体所湿润,由表面物理化学的一般理论可知,当液体的临界表面张力大于接触面的表面能时就不会润湿。
氟是自然界中电负性最大的元素,几乎不能被激化,当碳链上的氢被氟取代之后键能增加,键长变短,氟碳键的稳定性非常好,且氟碳分子间的作用力很小,因此氟碳聚合物具有极低的表面能,有良好的防水防油性能。氟聚合物的防油整理机理就是在底材外表面形成一层薄膜,使底材的表面能显著降低,小鱼一般液体,从而表现出憎水憎油的性能。
因此当含氟聚合物在固体表面成膜后,含氟的长侧链能够在界面伸展而又定向排列,就可以发挥防水防油效果。
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*相关阅读:【范德华力】范德华力(van der Waals' force)在化学中指分子之间非定向的、无饱和性的、较弱的相互作用力,根据荷兰物理学家约翰内斯·范德瓦耳斯命名。范德华力是一种电性引力,但它比化学键或氢键弱得多,通常其能量小于5kJ/mol。分子的大小和范德华力的大小成正比。
范德华力的主要来源有三种机制:
范德华力的大小会影响物质尤其是分子晶体的熔点和沸点,通常分子的相对分子质量越大,范德华力越大。水(氧化氢)比硫化氢的相对分子质量小,因此范德华力比后者弱,但由于水分子间存在更强的氢键,熔沸点反而更高。壁虎能够在墙及各种表面上行走,便是因为脚上极细致的匙突(spatulae)和接触面产生的范德华力所致。
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