接触角又叫水滴角,指液体与固体表面接触时,气、液、固三相交点处所做的固-液交界线、气-液之间的切线所形成的夹角(如下图所示),用θ表示的话,0°≤θ≤180°,可以用接触角测试仪测试材料表面的接触角。

接触角示意图
表面附着力是指两种不同的物质接触部分的相互吸引力,即两种物质的分子间相互作用的吸引力,只有物质分子间的距离小10-8m才能显示出来。因此表面附着力通常存在于液体与固体相接触时,比如油墨喷涂、印刷到固体材料上,用胶水粘接两个固体,就是表面附着力产生作用的表现,水滴在倾斜的叶子上,是直接滚落、成珠状还是在叶子上铺展开来,是表面附着力在生活中最直观的体现。

水滴与叶子之间的表面附着力作用
那接触角和表面附着力两者之间存在着什么关系呢?
表面附着力的大小关系到喷涂、印刷的着色效果和油墨附着性的好坏以及材料进行粘接后的牢固性。这里我们所说的表面附着力,其实着重针对的是固体材料的表面特性,不同的材料表面特性存在差异,体现在液体对材料表面的润湿能力。材料越容易被液体润湿,说明表面附着力好,印刷时就容易着色,材料粘接牢固性也相对较好。
怎么判断表面附着力大小呢?通常会用接触角测试仪测试固体表面的接触角,接触角越小,材料越容易被液体润湿,表面附着力越大;接触角越大,材料越难被液体润湿,表面附着力越小。
在工业印刷、粘接进行之前,一般都会对固体材料进行接触角测试,以此判断此时的表面附着力是否满足印刷、粘接的要求。由于很多材料属于非极性材料,例如某些塑胶、玻璃、金属、陶瓷等,这些原材料的表面附着力很差,所以对这些材料进行粘接、印刷前,通常需要对材料表面进行特殊处理,例如用等离子处理机对材料表面进行清洁、活化等。
在材料表面处理结束后,通常还需要再次进行接触角测试,分析表面处理的效果,即处理后的表面附着力是否满足接下来的作业要求。从此可以看出,在实际操作中,接触角是判断表面附着力大小的一个重要标准。
