PofoliaPofolia ile paylaşıldı

ACS Applied Materials & Interfaces· 2026Q1

Yüzey Geriliminin Ötesinde: Siloksan Kaplamanın Polariteye Bağlı Sıvı İticiliği

Beyond Surface Tension: Polarity-Governed Liquid Repellency of Siloxane Finish

Florence Acha, Hanna Dodiuk, Samuel Kenig, Margaret A. Auerbach ve diğerleri

Kısa özet

PFAS içermeyen siloksan kaplamaların sıvı iticiliğinde yüzey geriliminden ziyade polarite belirleyicidir; polar sıvılar, karşılaştırılabilir yüzey gerilimine sahip apolar sıvılara göre daha yüksek temas açıları sergiler.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Polar sıvılar, siloksan bazlı kaplamalarda karşılaştırılabilir yüzey gerilimlerine (21–32 mN/m) sahip apolar sıvılara göre daha yüksek içsel temas açıları gösterir.
  • Katı-sıvı arayüzey gerilimi (γSL), apolar sıvılara (sıfıra yakın) kıyasla polar sıvılar için daha yüksektir (yaklaşık 6–18 mN/m).
  • Apolar yağlar, siloksan yüzeylerine daha güçlü afinite ve emilim göstererek iticiliği azaltır.
  • Pürüzlü tekstil yüzeylerinde, apolar sıvılar daha gelişmiş ıslanma ve Cassie-Wenzel geçiş eğilimi gösterir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Industry-standard textile liquid repellency tests, including AATCC TM118 for non-polar oils and AATCC TM193 for polar water/isopropanol (IPA) mixtures, classified performance primarily according to liquid surface tension (γLV). In this study, we systematically compared the wetting of seven non-polar n-alkanes and seven polar water/IPA mixtures with matched surface tensions (21–32 mN/m) on a PFAS-free siloxane-based chemistry applied to both a smooth surface (glass) and a rough surface (woven nylon/cotton fabric). Contact angle measurements revealed that polar liquids consistently exhibited higher intrinsic contact angles than non-polar liquids with a comparable liquid surface tension γLV, demonstrating that liquid polarity plays a critical role beyond total surface tension alone. Surface energy analysis using Wu's harmonic-mean model attributed this divergence to the solid–liquid interfacial tension (γSL): non-polar liquids produced γSL values close to zero, whereas polar liquids exhibited substantially higher γSL values (approximately 6–18 mN/m). Hansen solubility parameter analysis further showed that the stronger affinity between non-polar oils and the siloxane-based surface promoted absorption and lowered interfacial resistance, providing a molecular explanation for their inferior repellency. On rough textile substrates, the non-polar liquids also exhibited enhanced wetting and a greater tendency to undergo Cassie-to-Wenzel transitions compared with polar liquids, despite having similar surface tensions. These findings demonstrate that liquid polarity and chemical affinity, rather than γLV alone, govern PFAS-free liquid repellency. We therefore propose that γSL and Hansen solubility distance (Ra) provide more physically meaningful descriptors for designing next-generation fluorine-free liquid-repellent textiles with improved resistance to low-surface-tension liquids.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. ACS Applied Materials & Interfaces, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Yüzeyler, Kaplamalar ve Filmler

Surfaces, Coatings and FilmsMaterials Science