中华人民共和国国家标准
GB/T26490-2011
Methods for measuring super hydrophobicity of nanomaterials
中国国家标准化管理委员会 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
前言
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. 本标准按GB/T1.1-2009给出的规则起草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.
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.
本标准适用于检测经纳米技术进行处理的材料的超疏水和超疏油性能，材料表面应是均匀、光滑、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.
2规范性引用文件
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（包括的修改单）适用于本文件.
GB/T6682-2008分析实验室用水规格和试验方法（ISO3696：1987，M0D)
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.
疏油性oleophobicity
材料表面对油有很低的亲和性和不可润湿性.
黏附力adhesive force
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-hydrophobicity nanomaterials
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10uN、油黏附力不大于10uN的材料称为超双疏纳米材料.
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，液演的平衡使得体系总能量趋于最小，因面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）：
即：
式中：
Y固-气表面张力，单位微牛顿（gN）：Y-固-液的表面张力，单位为微牛顿（gN）；Y一-液-气界面的表面张力，单位为微牛顿（uN)；9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； 9-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廊形状，计算出接触角.由于未对液滴的形状作任何假定，所以其适用范围不受液演形状的限制，不但可用于轴对称的液滴，也同样可用于不符合输对称的液滴.
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面增长，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.
注：拐点处织座标即编附力数值.
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
b）动态接触角仪与微重力分析仪. a）光学接触角测量仪（测量精度士0.1度）：
5.2试剂
a）水：按GB/T6682-2008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70mm×70mm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70mm×70mm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，需要注意防止泊等有机污染物以及待测材料之间的交叉污染.
