亲疏水处理的微观机理当硅片经清洗液处理后表面不沾水分子时称为疏水处理,反之表面吸附水膜时为亲水处理。纯净的硅片表面是疏水性的。从能量观点看,疏水性表面属低能表面,这时硅片表面张力小于水分子表面张力。亲水性表面则属高能表这时的硅表面张力大于水分子表面张力即硅片表面必须由低能转化为高能表面。从(2)式可以看出:完成上述转化的条件为或者使上升,或者下降。由于清洗液大多为无机碱、酸的水溶液,知这时几乎不变。因此,的方法是改变,使之增加。
运用等离子技术来改变材料亲疏水的应用案例
1:破坏分子化学键、起到改性的作用,使材料表面达因值增大、使表面附着力增大。
2:可用于清洗活化各种表面如玻璃、LED显示屏,橡胶,硅胶等大部分有机物质等。
3:手机屏幕表面处理、处理手机屏幕玻璃,如电子产品中,LCD屏的涂覆处理、机壳及按键钮等结构件,镜片镀涂前的处理。丝印、PCB表面的除胶除污清洁、镜片胶水粘贴前的处理等、使其增大表面张力、增大达因值,降低水滴角度。
4:印刷包装糊盒机械中对封边位置的上胶前的处理,开胶的克星
5:汽车玻璃、汽车工业车灯罩、刹车片、车门密封胶条的粘贴前的处理;因为汽车玻璃上要涂增水剂:所以必须用我们机子处理后才能达到效果,可使水滴角变小,使被处理物体亲水性增大,可使汽车玻璃雨天模糊程度小,更有利于开车。等离子处理机处理刹车片以增大达因值及表面张力,使其更容易达到处理效果
6:喷码机:喷码不清晰或者喷不上码;可用等离子处理机处理被喷码物体的表面,使其被喷码物体表面活化物体表面,使喷码更加牢固
7:生物:增大亲水性、杀菌、消毒、增大达因值、疏水改造等功效。
【亲疏水性】
历,罗马的Pliny the Elder(老普林尼)在《Natural History》中记载了“when oil is poured onto water, it stills the waves.””oil” should be olive oil. 1773年,Benjamin Franklin次书面记载了他验证此说法所进行的实验。1890年,Rayleigh(瑞利)重复了Franklin的实验,他认为形成的是单层油膜,基于此,计算出了原子的厚度。
从这里就体现出来了oil differ with water这个事实,oil即为疏水。跟溶解度,还不是完全等同,比如NaCl溶液,就不用亲疏水性来解释。
生物化学中的许多非共价相互作用是以亲疏水性的方式展现出来的。比如lipid构成的细胞膜。特别是,表面活性剂,主要就是靠亲疏水性来解释的。蛋白质含有许多nonpolar groups,这是蛋白保持结构的主要原因。
1954年,Kauzmann首先提出了“hydrophobic bonding”的概念。重要的是疏水相互作用,而不是亲水,从概念的革命上来说,后者是前者衍生出来的。
但在表面研究方面,似乎亲疏水是同样地位的,亲水表面水滴铺开,疏水表面水滴收缩起来。
一般带有极性基团的分子对水有较大的亲和能力,可以吸引水或者易溶解于水,橡胶制品中用量橡胶填料—轻钙就是含有极性基团的亲水性填料,轻钙与橡胶在混炼时都会产生负电荷,同性相斥,导致轻钙难以快速分散在橡胶中,氧化镁、氧化锌、硫酸钙等盐类填料都含有极性基团;陶土、云母粉、滑石粉、高岭土等无机填料虽然含有极性基团,不易被橡胶浸润,但是这些填料本身粒径较大、结构度较低,因此可以以较快的速度分散在橡胶中。白炭黑是浅色橡胶制品生产中常用的补强型填料,粒径小、结构度高、密度小、易产生静电,难以混入橡胶中。