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聚合物涂覆

测量润湿性和粘附力的方法

聚合物几乎在各行各业与传统材料形成竞争,塑料的许多涂覆应用(如喷漆、印刷和粘合)决定材料研发和涂层要求,特定界面测量以及选择适用这些测量方法的材料可提高质量。

典型的聚合物涂层应用

  • 作为设计元素的塑料涂装
  • 包装和薄膜涂装
  • 与玻璃、金属、纺织或其它合成材料粘合
  • 自清洁表面的超疏水涂层
  • 隐形眼镜涂层,以实现配戴的舒适性和良好的透氧性

塑料和涂料之间的能量平衡

塑料涂覆的一个常见问题是材料不兼容,所用的聚合物难以润湿,并且水作为许多涂料的基础具有较差的润湿性。为使双方兼容,要对塑料预处理以增加其表面自由能,对涂料加入表面活性剂以降低涂料的表面自由能。我们的测量设备可为这两项工作提供重要指导信息。

聚合物的表面自由能

有很多方法被用来增加塑料的表面自由能:

  • 电晕处理
  • 等离子处理
  • 火焰处理
  • 化学作用

通过测量接触角得到的表面自由能极性组分可提供大量信息,它反映了与水介质的亲和力。我们研发了台式实验室用仪器和非破坏性的手持式仪器用于现场测量接触角。

涂层的表面张力、粘附力和稳定性

我们的张力仪用于分析涂层相,即液态涂层的表面,所使用的表面活性剂的效果和效率非常关键。

也可以测定表面张力的极性和非极性(分散)组分。结合固相和液相的测量结果可了解全貌:

     

  • 粘附功是涂层或粘合初始粘附力的量度。
  • 界面张力决定长期稳定性,为实现永久粘合,界面张力必须尽可能小。
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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。

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

接触角测量结果证明了通过臭氧处理可以提高表面极性,研究结果还表明表面活化程度取决于处理的持续时间。

AR253:电晕处理的聚丙烯包装膜上湿蒸气透射率与后退水滴角数据的相关性

通过接触角测量来量化聚丙烯薄膜上电晕处理引起的表面自由能增加。随着处理时间过度延长,不合需要的透湿性增加量与所测量的后退角之间会呈现良好的相关性。

AR234:电子元件表面自由能的测定

对两个电子元件的接触角测量进行比较,结果显示二者表面自由能之间有显著差异。可预期即便用同一封装化合物,二者也会出现粘附力和润湿性差异,而该差异意味着存在质量问题。