ASTM D7334-08 روش استاندارد برای ترشوندگی سطح پوشش‌ها، زیرلایه‌ها و رنگدانه‌ها با بهبود اندازه‌گیری زاویه تماس

ASTM D7334-08 روش استاندارد برای ترشوندگی سطح پوشش‌ها، زیرلایه‌ها و رنگدانه‌ها با بهبود اندازه‌گیری زاویه تماس

استاندارد «ASTM D7334-08 استاندارد عملی برای ترشوندگی سطح پوشش‌ها، زیرلایه‌ها و رنگدانه‌ها با توسعه اندازه‌گیری زاویه تماس» که توسط انجمن آمریکایی آزمایش و مواد (ASTM) تدوین شده است، کاربردی را برای اندازه‌گیری زاویه تماس هنگام اعمال یک قطره مایع بر روی سطح پوشش داده شده، زیرلایه یا دیسک رنگدانه از پیش شکل گرفته شرح می‌دهد.

ASTM D7334-08 روش استاندارد برای ترشوندگی سطح پوشش‌ها، زیرلایه‌ها و رنگدانه‌ها با بهبود اندازه‌گیری زاویه تماس

دو نوع زاویه تماس وجود دارد: پیشروی و عقب نشینی. این استاندارد فقط با زوایای تماس پیشرونده سروکار دارد. این برنامه برای تکمیل دستورالعمل های سازنده برای دستگاه مورد استفاده برای اندازه گیری است، اما در نظر گرفته نشده است.

یک مایع آزمایش رایج آب است، اما مایعات بسیار دیگری نیز می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند، مانند حلال‌ها، محلول‌های سورفکتانت و دیسپرس‌کننده و حتی رنگ‌های مایع. این کاربرد مبتنی بر گونیومتری است که شامل مشاهده یک قطره ثابت از مایع مورد آزمایش بر روی یک بستر جامد است. اگرچه زوایای تماس توسط کشش سطحی کنترل می‌شوند، اما این استاندارد را نمی‌توان مستقیماً برای اندازه‌گیری کشش سطحی استفاده کرد.

برای اهداف این استاندارد، اصطلاحات و تعاریف زیر اعمال می شود:

  • زاویه تماس پیشرونده، زاویه تماسی است که بلافاصله پس از قرار گرفتن قطره نشسته روی سطح اندازه‌گیری می‌شود. قطره دارای حداکثر حجم مجاز برای سطح مشترک مایع-جامد است، هرگونه افزایشی باعث انبساط قطره و افزایش سطح مشترک مایع-جامد می‌شود. این را می‌توان به عنوان زاویه خیس شدن در نظر گرفت، زیرا قطره آماده است تا سطح اضافی را خیس کند. این زاویه تماسی است که در این روش و اکثر اندازه‌گیری‌های پوشش استفاده می‌شود.
  • زاویه تماس، زاویه‌ای است که توسط یک قطره بین زیرلایه و مماس رسم شده در نقطه تقاطع بین زیرلایه، همانطور که در شکل نشان داده شده است، ایجاد می‌شود. این زاویه، زاویه‌ای است که در مرزهای سه فازی، جایی که مایع، گاز (هوا) و جامد یکدیگر را قطع می‌کنند، تشکیل می‌شود.
  • زاویه تماس پس‌رونده، زاویه تماسی است که هنگام جدا شدن ماده از قطره و انقباض آن اندازه‌گیری می‌شود. سطح مشترک مایع-جامد کاهش خواهد یافت. این زاویه خیس شدن است.
  • قطره خوابیده، قطره‌ای از مایع است که روی یک سطح افقی قرار دارد.
  • اصطلاحات کشش سطحی و انرژی سطحی اغلب به جای یکدیگر استفاده می‌شوند. از نظر عددی یکسان هستند، اما واحدهای متفاوتی دارند. اینها معیارهایی برای اندازه‌گیری اثری هستند که ناشی از نیروهای چسبندگی مولکولی نامتعادل روی یک سطح است که باعث می‌شود سطح منقبض شود و مانند یک فیلم یا غشاء رفتار کند. مولکول‌های سطحی انرژی آزاد بالاتری نسبت به مولکول‌های ماده‌ی حجیم دارند. انرژی آزاد اضافی همان چیزی است که انرژی سطحی نامیده می‌شود. با این حال، آنچه اندازه‌گیری می‌شود معمولاً کشش سطحی است، که نیرویی است که برای شکستن یک لایه با طول مشخص لازم است.

هنگام آزمایش، حجم مشخصی از آب یا قطره مایع آزمایش دیگری که بر اساس توافق تعیین شده است، با استفاده از سرنگ روی نمونه آزمایش اعمال می‌شود. زاویه تماس با یکی از دو روش زیر اندازه‌گیری می‌شود:

  • با مشاهده قطره ساکن از طریق میکروسکوپی که مجهز به مقیاس گونیامتر برای اندازه‌گیری مستقیم زاویه است.
  • با گرفتن تصویری از قطره، سپس اندازه‌گیری آن با نقاله یا استفاده از نرم‌افزار مناسب برای پردازش تصویر و اندازه‌گیری زاویه.

این استاندارد برای توصیف ترشوندگی سطوح مفید است. سطحی که به راحتی خیس می‌شود، سطحی است که پوشش روی آن چسبندگی و ظاهر خوبی ایجاد می‌کند و کمتر دچار عیوب مربوط به کشش سطحی مانند خزش، حفره‌دار شدن، سوراخ‌های ریز و پوست پرتقالی می‌شود.

این استاندارد همچنین می تواند برای آزمایش ترشوندگی سطوح رنگدانه، به ویژه توسط سورفکتانت بالقوه یا پخش کننده های مبتنی بر رزین یا پایه های آسیاب استفاده شود. رنگدانه هایی که به راحتی خیس می شوند به احتمال زیاد راحت تر پراکنده می شوند و مواد پراکنده/ پایه های آسیاب که رنگدانه های مورد نظر را خیس می کنند به احتمال زیاد آن رنگدانه ها را به خوبی پخش می کنند.

اگرچه زاویه تماس توسط کشش‌های سطحی مایع مورد آزمایش و سطح مورد آزمایش کنترل می‌شود، اما این زاویه نمی‌تواند مقدار مستقیمی از کشش سطحی را ارائه دهد.

مقدار زاویه تماس پیشروی کم (تا ۴۵ درجه) نشان دهنده ترشوندگی و زوایای ۱۰ تا ۲۰ درجه نشان دهنده ترشوندگی عالی است.

آب می‌تواند به عنوان یک مایع آزمایشی (از طریق زاویه تماس پیش‌رونده) برای تعیین اینکه آیا یک سطح آب‌دوست (زاویه تا ۴۵ درجه)، آب‌گریز (زاویه حداقل ۹۰ درجه) یا جایی بین این دو (زاویه بین ۴۵ درجه و ۹۰ درجه) است، استفاده شود. از زاویه تماس آب برای پیش‌بینی تمیزی سطح قبل و بعد از عملیات تمیزکاری، سهولت خیس شدن سطوح با پوشش‌های پایه آب و اثربخشی عملیات شستشو استفاده شده است.

یک مایع آلی، مانند یک حلال، می‌تواند برای توصیف یک زیرلایه، پوشش یا رنگدانه نیز استفاده شود. زاویه تماس حاصل به کشش سطحی مایع و سطح مورد آزمایش بستگی دارد. یک سطح آزمایش با کشش سطحی (انرژی) پایین، توسط مایعی با کشش سطحی بالا خیس نمی‌شود.

علاوه بر آب و حلال‌ها، می‌توان از یک محلول پراکنده‌کننده یا دیسپرس‌کننده سورفکتانت برای آزمایش سطح رنگدانه استفاده کرد. هر مایع آزمایشی که به عنوان یک پراکنده‌ساز بالقوه برای رنگدانه آزمایشی عمل می‌کند، باید رنگدانه را کاملاً خیس کند، در غیر این صورت به عنوان یک پراکنده‌ساز عمل نخواهد کرد.

اندازه‌گیری زاویه تماس می‌تواند برای نقشه‌برداری سطوح از نظر آب‌دوستی، وجود اجزا یا آلاینده‌های با کشش سطحی پایین یا تفاوت در ترکیب استفاده شود. روش‌های تحلیلی دیگری مانند میکروسکوپ مادون قرمز برای شناسایی بخش‌های شیمیایی که باعث تفاوت در زاویه تماس می‌شوند، مورد نیاز است.

این روش آزمایش تقریباً روی همه پوشش‌ها و زیرلایه‌ها قابل استفاده است و با فشرده کردن پودر رنگدانه در یک دیسک جامد، می‌توان آن را به رنگدانه‌ها نیز تعمیم داد.

سازمان ما که سال‌هاست با طیف گسترده‌ای از مطالعات آزمایش، اندازه‌گیری، تحلیل و ارزیابی که انجام می‌دهد، سعی در حمایت از کسب‌وکارها از هر بخشی دارد، دارای کارکنانی قوی است که از نزدیک تحولات جهان در زمینه علم و فناوری را دنبال می‌کنند و دائماً خود را بهبود می‌بخشند. در این زمینه، خدمات آزمایش نیز مطابق با استاندارد «ASTM D7334-08 کاربرد استاندارد برای ترشوندگی سطح پوشش‌ها، زیرلایه‌ها و رنگدانه‌ها با بهبود اندازه‌گیری زاویه تماس» به مشاغل ارائه می‌شود.

واتساپ