表面活性剂增强聚二甲基硅氧烷（PDMS）动态表面张力的建模

假设：表面活性剂常被加入水溶液中，以诱导其在原本不润湿的疏水表面上铺展。或者，它们也可直接引入固体疏水材料中——例如软弹性体聚二甲基硅氧烷——以在无需额外表面或液体改性的情况下诱导自主铺展。鉴于这两种方法机制上的相似性，描述水溶液表面活性剂润湿的模型也应能刻画表面活性剂-固体体系的润湿行为。实验：将多种不同尺寸与化学组成的表面活性剂加入预聚合的PDMS样品中。交联后，在设定时间点将水滴置于其表面，并记录接触角以追踪界面张力随时间的演化。将多个非线性模型拟合于该数据，分析其参数，并比较各自的拟合优度。发现：经验动态表面张力模型比文献中唯一的既有模型更能描述该润湿过程。所提模型更适应PDMS中分子慢扩散所引发的更长时间尺度。硅氧烷乙氧基化物表面活性剂比辛基酚聚氧乙烯醚乙氧基化物更能诱导水对PDMS更快且更完全的润湿。该模型在表征广泛物理化学性质表面活性剂方面的普适性得到了证明。