表面張力
表面張力的產(chǎn)生是因為液體表面分子受到不對稱力的作用，在液體界面上受到的力與在液體內(nèi)部受到的力不一樣。
表面的分子具有較高的自由能，自由能定義為移動單位面積表面分子層所需的能量，表面張力的大小是用與液面上單位長度直線呈垂直方向的作用力來衡量的。
固體也存在相似的表面取向效應(yīng)，具有表面自由能。
表面張力的作用使得液體的表面自由能變小，表面張力將液滴縮成球體，因為球體的表面積與體積的比最小。
表面張力推動不平整的液體發(fā)生流動，形成平整的表面，平整的表面與空氣之間的界面面積要比粗糙表面小，因此表面越平整，表面自由能就越低。
具有低表面張力的分子鏈段會在表面定位，全氟烷基在表面形成最低的表面張力，其次是甲基基團。
聚二甲基硅氧烷具有低的表面張力，是由于高自由度、易旋轉(zhuǎn)的硅烷鍵主鏈使大量的甲基基團在表面定位。
直鏈脂肪烴的表面張力隨著鏈長度的增長而增大，表明在表面上亞甲基與甲基的比呈上升趨勢。脂肪族化合物、芳香族化合物、酯和酮以及醇類的表面張力依次增大，如含有偶極基團的酮和含氫鍵的醇類物質(zhì)也能提高表面張力，由于在表面不存在穩(wěn)定分子間的偶極和氫鍵的相互作用，導(dǎo)致了較高的表面能。
酯、酮和醇的表面張力隨鏈的增長而提高，也是由于亞甲基比甲基具有更高的表面張力。
表面張力隨溫度升高而變小。
水是涂料中表面張力最大的可揮發(fā)組分，它的表面張力在
25℃ 時為 72mN/m
100℃時為 59mN/m
在25℃時有機液體的表面張力的范圍從全氟烴類的
10mN/m
到高極性物質(zhì)丙三醇的
50mN/m
添加少量的表面活性劑能降低表面張力，這是由于表面活劑中的疏水部分聚集在表面。
決定涂料性能的主要表面張力可能不是平衡態(tài)的表面張力，而是動態(tài)表面張力。
定性來講，當涂層中含有柔性分子、小分子，或體系中各組分的極性像水性涂料體系中那樣存在較大差異時，就能夠快速建立平衡，具有最低表面張力的潛在基團是聚合物，達到平衡需要較長的時間。但是如果聚合物具有中等分子量和柔性的主鏈，顯然它們能快速達到表面，前面提到的聚二甲基硅氧烷就是一個例子，低分子量的聚丙烯酸辛酯共聚物可作為助劑來降低成膜過程中漆膜的表面張力。
各種表活劑達到表面張力平衡的速率是不同的，表面張力隨溫度降低而增大，通常溶劑的表面張力比樹脂要低，因此由于濃度和溫度二者的變化，漆膜的表面張力隨著樹脂液膜中溶劑的揮發(fā)而增大。
如果兩種表面張力不同但能混溶的液體相互接觸，表面張力低的液體會流動，并覆蓋在表面張力高的液體上而，從而總的表面自由能減小，這樣一種流動稱為表面張力差異驅(qū)動流動，也稱為表面張力梯度驅(qū)動流動。
總之，表面張力的作用能造成兩種流動方式：第一種是由表面張力驅(qū)動的流動，會降低液體的表面積，第二種是由表面張力梯度驅(qū)動的流動，使一種表面張力低的液體去覆蓋表面張力高的液體表面或其他表面。
