表面張力
表面張力的產(chǎn)生是因?yàn)橐后w表面分子受到不對(duì)稱(chēng)力的作用，在液體界面上受到的力與在液體內(nèi)部受到的力不一樣。
表面的分子具有較高的自由能，自由能定義為移動(dòng)單位面積表面分子層所需的能量，表面張力的大小是用與液面上單位長(zhǎng)度直線(xiàn)呈垂直方向的作用力來(lái)衡量的。
固體也存在相似的表面取向效應(yīng)，具有表面自由能。
表面張力的作用使得液體的表面自由能變小，表面張力將液滴縮成球體，因?yàn)榍蝮w的表面積與體積的比最小。
表面張力推動(dòng)不平整的液體發(fā)生流動(dòng)，形成平整的表面，平整的表面與空氣之間的界面面積要比粗糙表面小，因此表面越平整，表面自由能就越低。
具有低表面張力的分子鏈段會(huì)在表面定位，全氟烷基在表面形成最低的表面張力，其次是甲基基團(tuán)。
聚二甲基硅氧烷具有低的表面張力，是由于高自由度、易旋轉(zhuǎn)的硅烷鍵主鏈?zhǔn)勾罅康募谆鶊F(tuán)在表面定位。
直鏈脂肪烴的表面張力隨著鏈長(zhǎng)度的增長(zhǎng)而增大，表明在表面上亞甲基與甲基的比呈上升趨勢(shì)。脂肪族化合物、芳香族化合物、酯和酮以及醇類(lèi)的表面張力依次增大，如含有偶極基團(tuán)的酮和含氫鍵的醇類(lèi)物質(zhì)也能提高表面張力，由于在表面不存在穩(wěn)定分子間的偶極和氫鍵的相互作用，導(dǎo)致了較高的表面能。
酯、酮和醇的表面張力隨鏈的增長(zhǎng)而提高，也是由于亞甲基比甲基具有更高的表面張力。
表面張力隨溫度升高而變小。
水是涂料中表面張力最大的可揮發(fā)組分，它的表面張力在
25℃ 時(shí)為 72mN/m
100℃時(shí)為 59mN/m
在25℃時(shí)有機(jī)液體的表面張力的范圍從全氟烴類(lèi)的
10mN/m
到高極性物質(zhì)丙三醇的
50mN/m
添加少量的表面活性劑能降低表面張力，這是由于表面活劑中的疏水部分聚集在表面。
決定涂料性能的主要表面張力可能不是平衡態(tài)的表面張力，而是動(dòng)態(tài)表面張力。
定性來(lái)講，當(dāng)涂層中含有柔性分子、小分子，或體系中各組分的極性像水性涂料體系中那樣存在較大差異時(shí)，就能夠快速建立平衡，具有最低表面張力的潛在基團(tuán)是聚合物，達(dá)到平衡需要較長(zhǎng)的時(shí)間。但是如果聚合物具有中等分子量和柔性的主鏈，顯然它們能快速達(dá)到表面，前面提到的聚二甲基硅氧烷就是一個(gè)例子，低分子量的聚丙烯酸辛酯共聚物可作為助劑來(lái)降低成膜過(guò)程中漆膜的表面張力。
各種表活劑達(dá)到表面張力平衡的速率是不同的，表面張力隨溫度降低而增大，通常溶劑的表面張力比樹(shù)脂要低，因此由于濃度和溫度二者的變化，漆膜的表面張力隨著樹(shù)脂液膜中溶劑的揮發(fā)而增大。
如果兩種表面張力不同但能混溶的液體相互接觸，表面張力低的液體會(huì)流動(dòng)，并覆蓋在表面張力高的液體上而，從而總的表面自由能減小，這樣一種流動(dòng)稱(chēng)為表面張力差異驅(qū)動(dòng)流動(dòng)，也稱(chēng)為表面張力梯度驅(qū)動(dòng)流動(dòng)。
總之，表面張力的作用能造成兩種流動(dòng)方式：第一種是由表面張力驅(qū)動(dòng)的流動(dòng)，會(huì)降低液體的表面積，第二種是由表面張力梯度驅(qū)動(dòng)的流動(dòng)，使一種表面張力低的液體去覆蓋表面張力高的液體表面或其他表面。
