超疏水表面不同接触角测试方法

作者：Susanna Laurén，Biolin Scientific

对超疏水表面表征的需求日益增长，检测的可靠性和可重复性至关重要。接触角测量是表征超疏水表面常用的方法，其中静态接触角仍然是最常用的。由于接触角滞后也是表征超疏水性的重要指标，因此也需要测定前进角和后退角。

在超疏水表面上测量水的接触角是具有挑战的，因为根据定义，超疏水的表面是不希望与水接触的，因此水滴放置在表面会十分困难，因为水滴通常更容易附着在针上而不是样品表面。

- 静态接触角不易受磨损影响

超疏水表面开发的最大挑战之一就是耐久性。因此通常要进行不同类型的磨损实验来评估耐久性。通常会做静态接触角的测量，但它们无法提供关于磨损影响的很多信息。静态接触角不容易受到磨损的影响，因为前进角仍然很高[1]。

类似的例子也会出现在涂有超疏水涂层的织物上。静态接触角和接触角滞后被记录为洗涤周期的函数。在整个60次洗涤循环中，静态接触角在150°左右保持的相对较高，但在20次左右循环后，接触角滞后开始迅速增加，在60次洗涤循环后，接触角滞后达到60°。[2]

- 超疏水表面评价推荐采用自动针法

建议采用针法测量接触角。在这种方法中，很细的不锈钢针接近样品表面。将滴液速度设置为较低值以减少液体流动引起的动态影响。只要液滴与表面之间的接触线在移动，滴液就会持续进行。当这种情况发生时，可以测量前进。类似的，液体被带回针头，只要接触线开始撤回，再次记录液滴，便测得了后退角。

要了解更多关于超疏水表面接触角测量的信息，请联系DKSH索取更多资料。

[1] X. Tian, T. Verho, and R.H.A. Ras, ”Moving superhydrophobic surface toward real-world applications”, Science 352 (2016) 142.

[2] Zhao, Y., Xy, Z., Wang, X. and Lin, T., ”Photoreactive azido-containing silica nanoparticle/polycation multilayers: Durable superhydrophobic coating on cotton fabrics”, Langmuir 28 (2012) 6328.

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