Стандартен метод за изпитване на полимерни филми, обработени с коронарен разряд, съгласно ASTM D5946-17, използващ измервания на ъгъла на контакт с вода

Стандартен метод за изпитване на полимерни филми, обработени с коронарен разряд, съгласно ASTM D5946-17, използващ измервания на ъгъла на контакт с вода

Стандартът „ASTM D5946-17 Стандартен метод за изпитване на полимерни филми, обработени с корона, с използване на измервания на ъгъла на контакт с вода“, разработен от Американското дружество за изпитване и материали (ASTM), описва метод за изпитване за измерване на ъгъла на контакт на водни капчици върху повърхности на полимерни филми, обработени с корона. Този стандарт е по същество същият като стандарта „ISO 15989 Пластмаси - Фолио и листове - Измерване на ъгъла на контакт с вода на фолиа, обработени с корона“, публикуван от Международната организация по стандартизация (ISO).

Стандартен метод за изпитване на полимерни филми, обработени с коронарен разряд, съгласно ASTM D5946-17, използващ измервания на ъгъла на контакт с вода

За целите на този стандарт, статичният ъгъл на контакт се отнася до ъгъла между допирателната линия, начертана към повърхността на капката в трите фазови точки, и повърхността на субстрата, когато капка течност е в покой върху равна твърда повърхност. Стойностите на ъгъла на контакт могат да се определят, както следва:

  • Анализиране на изображение на капка с помощта на различни проекционни или отразяващи устройства и директно измерване на ъгъла на контакт с транспортир, използвайки тангенциално подравняване на курсорна линия или използване на процедури за референтно подравняване (стандартен метод за изпитване ASTM D724)
  • Анализиране на изображение на капка с помощта на различни проекционни или отразяващи устройства и измерване на височината и ширината на повърхността на субстрата за изчисляване на ъгъла на контакт, както е посочено в стандарта.

Първият метод може да е пристрастен поради субективния характер на визуалното намиране на допирателна към изображението на капката в трифазната точка. Ако се използва този метод, трябва да се определи отклонението на измерванията на всеки оператор. Тъй като вторият метод използва измерените размери на капката, се очаква той да има по-малко отклонение. Не са провеждани сравнителни анализи, използващи тези различни процедури. Поради това се препоръчва повишено внимание при сравняване на данни от тези различни методи. Вторият метод може да не е приложим в специални случаи, когато ъгълът на контакт е по-голям от 90 градуса.

В стандартния метод за изпитване ASTM D5946-17, водни капки се поставят върху повърхността на филмова проба и стойностите на ъгъла на контакт се измерват и осредняват.

Способността на полимерните филми да задържат мастила, покрития, лепила и други подобни зависи главно от характера на повърхността им и може да бъде подобрена чрез една от няколко техники за обработка на повърхността. Установено е, че обработката с електроерозия, като например обработката с коронен разряд, увеличава омокрящото напрежение на полимерния филм. Колкото по-силен е процесът, толкова по-активно повърхността реагира с различни полярни интерфейси. Следователно е възможно да се свърже ъгълът на контакт на повърхността на полимерния филм с неговата способност да приема и задържа мастила, покрития, лепила, ако мастилото, покритието или лепилото съдържат полярни функционални групи. Сам по себе си ъгълът на контакт не е напълно приемлива мярка за адхезия на мастило, покритие или лепило.

Напрежението на омокряне на полимерен филм принадлежи към група физични параметри, за които не съществува стандарт за точност. Напрежението на омокряне на полимера не може да бъде измерено директно, тъй като твърдите вещества не променят формата си измеримо в отговор на повърхностната енергия. Предложени са много косвени методи. Различните методи за тестване са склонни да дават различни резултати върху едни и същи проби. Практическото определяне на повърхностната енергия на твърдо вещество използва това взаимодействие на твърдото вещество с тестваните течности.

Въпреки че нивото на повърхностна обработка на полимерните филми традиционно се определя в индустрията по отношение на дина/см, тези стойности са получени от субективна интерпретация на наблюдаваното поведение на тестовата течност.

Диапазоните на стойностите на ъгъла на контакт с вода, дадени в стандарта, могат да се използват като ръководство за определяне на нивото на повърхностна обработка на полиолефини и много други полимерни филми с първоначално ниски повърхностни енергии. Пригодността на изпитванията за приемане на спецификации, производствен контрол и крайна употреба на полимерни филми трябва да се определи чрез проучвания на възможностите за всеки специфичен филм и процес.

В почти всички материали има промени в ъгъла на контакт, когато се движите от една точка към друга. Неравномерната обработка на филма с устройства за коронарна обработка също може да добави вариабилност към резултатите. Следователно са необходими множество измервания, за да се отразят промените в процеса и грапавостта на повърхността.

Напрежението на омокряне на полимерен филм в контакт с капка течност в присъствието на въздух е функция на повърхностните енергии както на границите въздух-филм, така и на границите филм-течност. Всякакви следи от замърсяване с повърхностноактивни вещества в тестовата течност или филм могат да повлияят на резултатите. Ето защо е важно никоя част от повърхността на тестваното фолио да не бъде докосвана или търкана, цялото оборудване да е щателно почистено и чистотата на водата да се поддържа внимателно. Стъклените апарати, по-специално, е вероятно да бъдат замърсени от детергенти с много ниско повърхностно напрежение, освен ако не се вземат специални предпазни мерки, за да се гарантира тяхното отсъствие, като например почистване с хромова сярна киселина и изплакване с дестилирана вода.

Наличието на противоплъзгащи, антистатични или антиблокиращи и други добавки може да промени повърхността на филма поради отделянето на тези добавки от повърхността с течение на времето. Тънките релефни филми въвеждат по-голяма вариабилност в измерванията.

Полимерните филми често генерират статични заряди по време на обработката. Лечението с коронавирус често влошава проблемите. За измерване на повърхността, пробата от филм може да понесе статичното натоварване, генерирано по време на обработката, или да натрупа натоварване чрез триене, докато се плъзга по повърхността на държача на пробата.

Нашата организация, която от години се стреми да подкрепя бизнеса от всеки сектор с широк спектър от тестове, измервания, анализи и оценки, разполага със силен екип, който следи отблизо развитието в света в областта на науката и технологиите и непрекъснато се усъвършенства. В този контекст, на предприятията се предоставят и услуги за тестване в съответствие със стандарта „ASTM D5946-17 Стандартен метод за изпитване на полимерни филми, обработени с корона, с помощта на измервания на ъгъла на контакт с вода“.

WhatsApp