В работе проведено исследование процессов смачивания полимерных поверхностей растворами оксиэтилированных (ОЭ) высших жирных спиртов с различной средней степенью оксиэтилирования (n = 3, 7 и 10). В качестве объектов выбраны полиэтилен высокого давления (ПЭВД) и полистирол (ПС). Анализ смачивания указанных материалов имеет как прикладное значение, так и способствует углублению понимания совместного влияния природы полимера и поверхностно-активных веществ (ПАВ) на формирование краевого угла. Измерения проводили методом сидящей капли с использованием катетометра КМ-8. Установлено, что ПАВ проявляют высокую эффективность в качестве смачивателей. При этом увеличение числа оксиэтиленовых звеньев (от 3 до 10) приводит к снижению способности растворов смачивать поверхность как ПЭВД, так и ПС. Анализ полученных данных показал, что смачивание полимеров напрямую связано с величиной их свободной поверхностной энергии (СПЭ). Расчет параметров СПЭ: общей, кислотно-основной и дисперсионной составляющих, а также показателя полярности поверхности, выполнялся на основе измеренных краевых углов смачивания для ПЭВД и ПС с использованием набора тестовых жидкостей. Установлено, что увеличение полярности поверхности приводит к более выраженному проявлению смачивающего действия ПАВ. Так же было показано, что работа адгезии ОЭ спиртов, определяемая по уравнению Юнга-Дюпре, зависит как от степени оксиэтилирования молекулы, так и от величины СПЭ исследуемого полимера. При увеличении числа оксиэтиленовых звеньев в молекуле ПАВ работа адгезии уменьшается.
This study examined the wetting behavior of polymer surfaces by aqueous solutions of ethoxylated (EO) higher fatty alcohols with different average degrees of ethoxylation (n = 3, 7, and 10). Low-density polyethylene (LDPE) and polystyrene (PS) were selected as the objects of research. The study of wetting behavior in these materials is not only of practical importance but also of fundamental interest, as it provides insight into how the intrinsic properties of polymers and surfactants jointly influence contact angle formation. Measurements were carried out by the sessile drop method using a KM-8 goniometer. It was established that surfactants are highly effective as wetting agents. At the same time, an increase in the number of ethylene oxide units (from 3 to 10) leads to a decrease in the wetting ability of solutions for both LDPE and PS. A correlation between wetting and the surface free energy (SFE) of polymers was revealed. The values of SFE, including its acid-base and dispersion components, as well as the polarity index of the surface, were calculated based on contact angle measurements obtained for LDPE and PS using test liquids. It was shown that an increase in surface polarity enhances the wetting efficiency of surfactants. In addition, the adhesion work of EO alcohols, calculated according to the Young-Dupre equation, was found to depend both on the degree of ethoxylation and on the SFE of the polymer. With increasing ethoxylation, the adhesion work decreases.