Wetting Dynamics of Liquid Polymers

Promovendus/a: Yichuan Zhang

Promotor(en): Prof. dr. ir. David Seveno, Prof. dr. Joël De Coninck

Onze werken bestudeerden de bevochtigingsdynamiek van vloeibare polymeren op substraten met vlakke en vezelgeometrieën en de resultaten werden vergeleken met de hydrodynamische benadering (HD) en de moleculair-kinetische theorie (MKT). Eerst werd de spreidingsdynamiek van industriële polymeren met een hoge viscositeit op vlakke substraten bestudeerd. Zowel HD- als MKT-modellen lieten uitstekende overeenkomsten zien met de experimentele gegevens. Het leidde echter tot een ambiguïteit in het identificeren van het dominante kanaal van energiedissipatie (viskeuze dissipatie voor HD of wrijvingsdissipatie voor MKT). Deze industriële gesmolten polymeren zijn mengsels van korte en lange polymeerketens en er werd verondersteld dat de korte en lange polymeerketens verschillende rollen spelen in het verspreidingsproces. Om deze hypothese te valideren, werd de bevochtigingsdynamica van polymeermengsels met verschillende verhoudingen van laagmoleculaire en hoogmoleculaire vloeistoffen op vezelsubstraat vervolgens bestudeerd. De resultaten suggereerden dat er een overgangsregio was tussen MKT- en HD-regimes en dat de segregatie van het oppervlak van korte moleculaire ketens tijdens het verspreidingsproces kan plaatsvinden. Vervolgens was het gericht op het verkennen van het MKT / HD-overgangsinterval en experimenten werden geïmplementeerd bij hoge temperatuur, omdat de viscositeiten van polymeervloeistoffen kunnen worden bijgesteld door de temperatuur te variëren. De resultaten gaven aan dat de MKT / HD-overgang in een zeer kort viscositeitsinterval was, waarbij de vezelruwheid een belangrijke rol speelde bij de identificatie van het dominante dissipatiekanaal.