• Traitement au plasma (photo : Diener electronic)

    Traitement au plasma (photo : Diener electronic)

Traitement de surface des polymères

Mesures de l'angle de contact pour déterminer la mouillabilité et l'adhésion

L'utilisation des substances d'impression, adhésives et de revêtement à base d'eau requiert un pré-traitement optimal des surfaces en plastique hydrophobe. Différentes méthodes comme le traitement corona, le traitement par flammage, le traitement au plasma ou l'action chimique de l'ozone ou du fluor augmentent l'énergie de surface et garantissent ainsi un mouillage amélioré, une meilleure adhésion et une stabilité à long terme.

Nos instruments d'analyse de profil de goutte déterminent l'angle de contact comme mesure de la mouillabilité. L'effet du traitement sur le mouillage et l'adhésion peut être déterminé et optimisé avec précision pour les substances de contact basées sur une caractérisation de l'énergie de surface.

Applications d'un traitement sur des surface des plastiques

  • Peinture et autres revêtements
  • Impression de pièces et de films en plastique
  • Collage et étanchéisation
  • Augmentation de la biocompatibilité des implants

Caractérisation de la mouillabilité en se basant sur l'angle de contact

La tension superficielle élevée de l'eau en contact avec des polymères à basse énergie de surface entraîne une mauvaise mouillabilité. Le pré-traitement augmente l'énergie de surface et améliore donc le mouillage par l'eau.

La différence de mouillabilité avant et après le traitement peut être mesurée par l'angle de contact à l'aide de nos instruments d'analyse de profil de goutte. Pour le contrôle qualité, l'angle de contact peut être mesuré de manière non destructive sur site, même sur de grands échantillons à l'aide de notre équipement de mesure mobile.

Détermination de l'énergie de surface

L'énergie de surface peut être calculée à partir de l'angle de contact avec plusieurs liquides. Nos instruments de mesure possèdent des systèmes de dosage allant jusqu'à huit liquides, permettant ainsi d'évaluer le succès d'un processus de pré-traitement. Les mesures répétées à des intervalles plus longs permettent d'évaluer l'effet à long terme du traitement.

L'énergie de surface est augmentée principalement en incorporant des groupements polaires à la surface du polymère. La division de l'énergie de surface en fraction polaire et dispersive décrit le degré exact de correspondance avec le milieu polaire aqueux.

Calcul de l'adhésion et de la stabilité à long terme

Un aperçu complet de la chimie des interfaces entre le polymère et la substance de mouillage est obtenu en caractérisant également la tension superficielle du liquide. Le travail d'adhésion en tant que mesure de la force initiale de liaison et la tension interfaciale en tant que facteur déstabilisant peuvent ensuite être calculés.

À l'aide de la méthode de la goutte pendante, nos instruments mesurent la tension superficielle sans changer la configuration du test. La procédure pour la caractérisation générale du revêtement et du matériau revêtu a été définie dans la norme DIN 55660.

Rapports d'application KRÜSS

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

Grâce une étude de faisabilité, nous montrons comment les mesures d'angle de contact peuvent être utilisées pour des contrôles en cours de processus ininterrompu, en utilisant notre rapide unité de dosage Aiguille liquide et l'interface logicielle ADVANCE API pour l'intégration des systèmes d'information.

AR280: Optimizing flame treatment of polymer surfaces

Un fournisseur de l'industrie automobile était confronté à un taux très élevé de rebuts lors de l'application d'une feuille décorative sur une surface polypropylène activée par flammage. Après des essais non concluants avec des encres test, les mesures non destructives de l'énergie de surface ont démontré la source du problème.

AR272 : Why test inks cannot tell the full truth about surface free energy

L'énergie de surface est mesurée pour 16 matériaux et polymères traités au plasma. Les différences, qui peuvent être relativement importantes dans certains cas, s'expliquent par le fait que les tests d'encre ne tiennent pas compte de la partie polaire dans le calcul de l'énergie de surface.

AR262 : The Effect of an Oxygen-Helium Atmospheric Plasma on the Surface Energy of Medical Plastics

La modification de la surface des polymères au moyen d'un traitement au plasma augmente la mouillabilité par l'eau. Suite à cette découverte, une biocompatibilité plus élevée des plastiques dans des applications médicales peut être attendue.

AR256 : How plastics lose their hydrophobia 

L'augmentation de la polarité de surface en raison du traitement à l'ozone est démontrée à l'aide de la mesure de l'angle de contact. Les résultats montrent également la dépendance du degré d'activation de la surface avec la durée du traitement.

AR253 : Correlation of receding water contact angle data with moisture vapor transition rate on corona treated polypropylene packaging film

L'augmentation de l'énergie de surface d'un film en polypropylène suite au  traitement corona est évaluée à l'aide des mesures d'angle de contact. L'augmentation non souhaitée de la perméabilité à l'humidité avec une durée de traitement excessive correspond à l'angle au retrait mesuré.