• 胶布

    胶布

与聚合物粘合

接触角和表面张力测量:用于优化塑料涂层

因为塑料具有比较低的表面自由能,其在粘合、涂覆或印刷时就会具有较低的界面粘附力。而水基涂料通常具有较高的表面张力。这就需要对接触的两相进行处理:降低液态涂料物质的表面张力,同时增加塑料的表面自由能。我们的表面张力仪和接触角测量仪可用来优化这两个过程。

  • 塑料粘合,尤其是汽车工业和包装领域的塑料粘合
  • 薄膜印刷
  • 塑料涂装
  • 基体聚合物、有机纤维和粉末与复合材料的粘合

降低液态涂料物质的表面张力

色漆和清漆,甚至粘合剂经常含有表面活性剂以降低表面张力,从而改进润湿性。我们的半自动和全自动张力仪采用精密方法测量表面张力。

表面张力仪 - K100基于临界胶束浓度(CMC)测定表面活性剂的效率,该值表示表面活性剂引起的表面张力下降的最大值。通过测量CMC可避免过度使用表面活性剂。

对于快速处理过程,我们可使用台式和便携式气泡压力张力仪测量表面活性剂降低表面张力的速度。该仪器能在宽的时间范围内测量动态表面张力,可精确到几毫秒。测量结果有助于选择或研发与过程速度相匹配的理想表面活性剂。

增加塑料的表面自由能

仅有良好的润湿不会产生良好的粘附力,还需要对塑料进行预处理以提高表面自由能。常用的方法是等离子处理、电晕或火焰处理和氧化性气体(如臭氧或氟)处理。

我们的液滴形状分析测量仪可在接触角测量的基础上评价材料加工处理期间表面自由能的增加。同时,也可以测定表面自由能的极性组成。表面自由能的极性组分反映了表面引入极性基团后塑料的活化效果。我们的便携式表面分析仪 - MSA还支持对任何大小的样品进行现场非破坏性测量、进行重复测量以检查处理的长期效果。

计算粘附力和长期稳定性

可结合聚合物表面自由能和液相表面张力的测量结果计算粘附力的直接量度 - 粘附功。得通过分别分析,可优化两种成份,以达到所需的接触效果。这两种测量方法作为一个整体出现在DIN 55660涂覆物质标准中。

并合表面进一步研究得到的是界面张力。界面张力描述涂层的固有不稳定性。在有其他物质通过微小裂缝渗透涂层时,界面张力越低涂层越易脱落。

纤维和粉末测量

接触角、表面自由能和粘附功也可根据应用情况(如纤维增强材料的质量保证和研发)在纤维和粉末上测定。用于研究的纤维和粉末可以是涂覆塑料或有聚合物涂层的材料。

我们的K100通用张力仪是用于这些测量工作的主要仪器之一。高精度特殊设计的力学法张力仪 - K100SF可在非常细的单丝(如碳纤维)上测定润湿性和表面自由能。

KRÜSS应用报告

TN318: Inline process control of wettability by means of contact angle measurement
on moving surfaces

通过大量的可行性研究,我们开发出了将液体针头滴液模块和ADVANCE API软件进行信息整合来进行在线接触角测量,从而第一次实现了不间断的在线过程控制。

AR280:优化聚合物表面的火焰处理

当在火焰活化的聚丙烯上施加装饰箔时,汽车工业的供应商面临非常高的废品率。测试油墨无法找到答案,而表面自由能的非
破坏性现场测量可找出问题来源。

AR272:为什么测试油墨无法显现出表面自由能的全部信息

测定了16种材料和等离子体处理的聚合物的表面自由能。在某些情况下,差异相当大。鉴于油墨测试不考虑表面自由能的极性部分,该差异是可以解释的。

AR271:采用单纤维接触角测量仪测量碳纤维的润湿性 - 可行性研究

可采用K100SF单纤维接触角测量仪测量碳纤维上非常低的湿润力,具有显著差异的接触角平均值能定量表示纤维的润湿性。

AR262:氧气—氦气等离子体常压处理对医用塑料表面能的影响

经过等离子体处理的聚合物表面改性显著提高了对水的浸润性,可以预计,这一发现将应用于医学领域以提高塑料的生物相容性。

AR256:塑料如何丧失疏水性

基于接触角测量的聚甲醛(POM)和聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)塑料证明了由于臭氧处理引起的表面极性的增加,结果还显示持续时间对表面活化的不同影响。