ICS 71. 040. 40 G 04 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T26490—2011 纳米材料超双疏性能检测方法 Methods for measuring super hydrophobicity of nanomaterials 2011-05-12发布 2012-02-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 26490—2011 前言 本标准按GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由全国纳米技术标准化技术委员会纳米材料分技术委员会（SAC/TC279/SC1)提出并归口。 本标准主要起草单位：中国科学院化学研究所。 本标准主要起草人：江雷。 1 GB/T26490—2011 纳米材料超双疏性能检测方法 1范围 本标准规定了纳米材料超双疏性能检测方法的术语和定义、方法原理、仪器和试剂、样品制备、检测 条件、检测步骤及结果评定、检测报告等。 不变形（在液体表面张力的垂直分量作用下）和各向同性的固体表面。 规范性引用文件 2 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件 GB/T6682一2008分析实验室用水规格和试验方法（ISO3696：1987，MOD） GB/T19619纳米材料术语 3术语和定义 GB/T19619界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3. 1 接触角 contact angle 液体滴在固体表面上，在固-液-气三相交点处做气-液界面的切线，此切线与固液交界线之间的夹 角，见图1。测试状态下，固体表面与水的接触角称为水接触角，与油的接触角称为油接触角 注：接触角是评定超双疏材料的主要指标之一。 3.2 疏水性hydrophobicity 材料表面对水有很低的亲和性和不可润湿性。 3.3 疏油性oleophobicity 材料表面对油有很低的亲和性和不可润湿性。 3. 4 黏附力 adhesiveforce 材料表面疏水性能和疏油性能的程度。材料对水滴表现出的黏附力，称为水黏附力；对油滴表现出 的黏附力，称为油黏附力。 注：黏附力是评定超双疏材料的另一主要指标。 3.5 超双疏纳米材料super-hydrophobicitynanomaterials 经纳米技术处理，材料表面具有纳米结构，具备疏水疏油性能，水接触角不小于150°、油接触角不 小于120且水黏附力不大于10μN、油黏附力不大于10μN的材料称为超双疏纳米材料。 1 GB/T26490—2011 4原理 4.1接触角的测量原理 4.1.1接触角用来表征液体对固体的润湿程度，以度计，介于0°～180之间。对于一给定的体系，接触 角是特定的，取决于三相界面（液/气、固/气和液/固）间的相互作用。 固体表面液滴的接触角是固、气、液界面间表面张力平衡的结果，液滴的平衡使得体系总能量趋于 最小，因而使液滴在固体表面上处于稳态（亚稳态）。一般来说，液滴在光滑平坦固体表面的接触角可以 用杨氏方程来表示，见式（1）： Ys=Ysl +YivcosO (1) 即: cosO=(—l)/v 式中： s—固-气表面张力，单位微牛顿（μN)； sl固-液的表面张力，单位为微牛顿（μN)； Yiv———液-气界面的表面张力，单位为微牛顿（μN)； 9一一平衡接触角，或称本征接触角，单位为度（°）。 图1为接触角测量原理示意图。 1——液滴； 2——样品表面； 0——平衡接触角。 注：此图所示为大于90°（左）和小于90（右）的两个接触角。 图1接触角测量原理示意图 4.1.2本标准采用圆锥法测量接触角。圆锥法运用二次曲线方程式来拟合液滴的轮廓形状，计算出接 滴，也同样可用于不符合轴对称的液滴。 4.2黏附力测量原理 4.2.1黏附力测量是基于黏附理论。材料给予液滴的拉伸力是随着两者间距增加而增长，直至液滴脱 离材料表面，重力数值归零。拉伸力及两者间距的数值，通过配套软件记录并绘制成黏附曲线，黏附曲 线中拐点的重力数值，依据相互作用力原理，实际表现为材料表面与液滴之间因黏附作用而产生的拉伸 力，即材料对液滴的黏附力，见图2。 2 GB/T 26490—2011 70. 0 - 1 60. 0 - 50. 0 - (1 40.0 - 0'08: 20. 0 - D 10.0 - 0. 0- XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 10. 0 - (. 0 0. 1 0.2 0. 3 (0. 4 [15 0. 6 0.7 距离/mm 注：拐点处纵坐标即黏附力数值。 图2黏附力曲线 4.2.2本标准采用动态接触角与微重力分析仪测量黏附力，由样品平台、微量进样器及泵组成的液体 输送系统、电脑和与之相应的用于捕获、分析和记录图像的软件构成。微重力分析仪安装在悬臂处，是 一种灵敏的质量检测元件，检测精度达到微牛顿级，可检测液滴从接触到离开材料表面过程中微重力的 数值。由于超双疏材料表面对水滴和油滴具有极低的黏附性，液滴脱离材料表面之前，材料给予液滴的 作用力是非常小的。 5仪器和试剂 5.1仪器 a）光学接触角测量仪（测量精度士0.1度）； b）动态接触角仪与微重力分析仪。 5.2试剂 a）7 水：按GB/T6682一2008中规定的二级去离子水； b) 油：正十六烷（分析纯）。 6样品制备 从待测材料的不同部位取5块大小为70mmX70mm的标准样品。样品应平整、洁净、无褶皱，具 有代表性。对于软质材料，可用双面胶将样品固定在载玻片上。拿取和制作标准样品时应使用手套和 镊子。如果待测材料不能切割成70mmX70mm的标准样品，也可以使用相同原料及相同加工方法得 到的材料作为样品，也可以使用本标准所规定以外的大小与形状的样品，但应保证在不同的、间距6mm 以上的5个点测定接触角。 注：在对样品加工过程中，需要注意防止油等有机污染物以及待测材料之间的交叉污染。 3.