亲水性表面应用

当液滴接触到材料表面时，有不同的表现方式。它可以完全分散在表面上、从表面上滚落或者作为液滴停留在材料表面。根据液滴的形状，更准确地说，液滴在表面上的角度被称为亲水或疏水。这些词来自于希腊语，Hydro-代表水，-philic来自philos这个词，意思是爱。因此，亲水表面被认为是“爱水”的，使液滴在材料表面上扩散。从生物医学设备到海洋工程等许多不同的应用都需要亲水表面特性。

• 材料表面为何亲水

表面的亲水性由可与水滴相互作用的官能团决定的。亲水性官能团包括羟基、羰基、羧基、氨基、磷酸基等。多种材料（玻璃或者陶瓷）本质上都是亲水的，但可以通过不同类型的表面处理使表面亲水。例如等离子体处理常用于使聚合物表面亲水，至少暂时亲水。

• 需要亲水性的应用案例

在涂覆涂层时或在粘合工艺之前，通常需要亲水性。这是因为涂层配方在填充可能存在空腔的亲水表面上扩散得更好。需要对表面进行适当的润湿（即配方的铺展），以实现涂层和基材之间的良好附着力。

亲水性表面特性在生物医学应用中通常是首选，因为它们可以防止蛋白质吸附并提高导尿管的润湿性。

防污表面不仅在生物应用中非常重要，而且在海洋工程中也非常重要，因为它们可以防止微生物聚集。薄薄的水层形成屏障，防止或延迟微生物的附着。

防雾表面是另一个选择亲水表面的例子。防雾表面可防止在需要良好能见度的应用中起雾，例如挡风玻璃或游泳镜。

• 亲水性可以通过水接触角来测量

如前面讨论的，当水滴在材料上扩散时，表面被称为亲水性。表面亲水程度可以通过接触角测量来确定。如果接触角低于90度则称为亲水表面。如果接触角低于5度，则表面完全润湿，称为超亲水。