A Study on the Wettability by Surfactant of Hydrophobic-Hydrophilic Powders

Hydrophobic-Hydrophilic 분체의 계면활성제에 의한 Wettability 연구

The contact angle on powder hydrophobic polymer PMMA(polymethylmethacrylate), PVC(poly vinyl chloride) and hydrophilic metal aluminium was measured by wicking method on the base of Washburn equation for water, glycerol, formamide, diiodomethane, 1,1,2,2-tetrabromoethane, 1-bromonaphthalene, acetone, chloroform, benzene, ethanol, methanol, and for anionic surfactant SDS(sodium dodecyl sulfate) and cationic surfactant CATB(cetyl trimethylamonium bromide) aqueous solution with concentrations. The values of ${\gamma}_c$ estimated by Zisman plot and adhesion tension plot for contact angle with organic liquids, SDS, and CTAB aqueous solutions were 43.5, 28.3, and $36.2mNm^{-1}$ for PMMA and 44.2, 25.0, and $34.8mNm^{-1}$ for PVC, respectively. From the results, it was considered that wettability and characteristics of solid surface were transformed by adding surfactant. The surface free energy, ${\gamma}_s$ and its components of PMMA, PVC, and aluminium were determined using harmonic equation.

분체 형태의 소수성 고분자 polymethylmethacrylate(PMMA), poly vinyl chloride(PVC)와 친수성 금속 aluminium에 대한 water, glycerol, formamide, diiodomethane, 1,1,2,2-tetrabromoethane, 1-bromonaphthalene, acetone, chloroform, benzene, ethanol과 methanol과의 접촉각을 Washburn식을 기본으로 한 wicking법으로 측정하였다. 또한, 농도에 따른 음이온 계면활성제 SDS(sodium dodecyl sulfate)와 양이온 계면활성제 CTAB(cetyl trimethylamonium bromide) 수용액과의 접촉각을 측정하였다. 유기액체들과의 측정된 접촉각으로부터 Zisman plot을 사용하여 임계표면장력, ${\gamma}_c$를 예측하였으며, 농도에 따른 계면활성제 SDS와 CTAB수용액과의 접촉각으로부터 adhesion tension plot을 사용하여 ${\gamma}_c$를 예측하였다. 유기액체, 계면활성제 SDS와 CTAB수용액에 대해서 분체 PMMA의 ${\gamma}_c$는 각각 43.5, 28.3과 $36.2mNm^{-1}$이며, 분체 PVC의 ${\gamma}_c$는 각각 44.2, 28.0과 $34.8mNm^{-1}$값을 얻었다. 이로부터, 고체 표면의 적심성과 성질이 계면활성제의 첨가에 의해 변화됨을 알 수 있었다. 또한, 측정된 접촉각으로부터 조화평균식을 사용하여 각 고체의 표면자유에너지. ${\gamma}_s$와 그 성분 값들을 결정하였다.