ASTM D1331 Стандартные методы испытаний поверхностного и межфазного натяжения растворов поверхностно-активных веществ

Стандарт «ASTM D1331 Стандартные методы испытаний поверхностного и межфазного натяжения растворов поверхностно-активных веществ», опубликованный Американским обществом по испытаниям материалов (ASTM), описывает методы испытаний для определения поверхностного натяжения и межфазного натяжения различных жидких материалов, включая, помимо прочего, краски, растворители и растворы поверхностно-активных веществ, как определено в стандарте ASTM D459.

Ниже обсуждаются четыре различных метода тестирования, предназначенных для обеспечения точных и повторяемых результатов:

• Метод A — Поверхностное натяжение с кольцом Дю Нуи: Этот метод использует платиновое проволочное кольцо, подвешенное к тензиометру, для измерения поверхностного натяжения. Он в первую очередь разработан для водных растворов поверхностно-активных веществ, но применим также к водным краскам, неводным растворам и системам смешанных растворителей. Для учета вытесненной кольцом жидкости требуется поправка на плавучесть.
• Метод B — Межфазное натяжение с кольцом Дю Нуи: Этот метод измеряет натяжение на границе раздела двух жидких фаз. Он подходит для двухфазных растворов, в том числе содержащих несколько растворенных компонентов, даже если не все из них поверхностно-активны. Как и метод A, он требует поправки на плавучесть.
• Метод C — Поверхностное натяжение с помощью пластины Вильгельми: Этот метод использует плоскую тонкую пластину (обычно стеклянную или платиновую) для измерения поверхностного натяжения. Он рекомендуется для красок и растворов смол благодаря простоте использования, более лёгкой очистке и возможности использования с пигментированными жидкостями. Он не требует коррекции плавучести и нечувствителен к умеренной вязкости жидкости (1–10 Па·с). Этот метод рекомендуется для использования с красками и растворами смол.
• Метод D — Межфазное натяжение с помощью пластины Вильгельми: Этот метод измеряет межфазное натяжение между двумя жидкими фазами с помощью пластины Вильгельми. Он применим к двухфазным растворам и смесям и обладает теми же преимуществами, что и метод C. Методы с пластиной Вильгельми (C и D) часто предпочтительны в промышленных условиях, особенно для лакокрасочных материалов, благодаря своей надежности и простоте обслуживания.

Эти методы предоставляют полезные данные для оценки эффективности поверхностно-активных веществ в снижении поверхностного натяжения. Более того, данные о поверхностном натяжении позволяют прогнозировать взаимодействие жидкостей с твердыми поверхностями или другими жидкостями и могут быть использованы для определения смачивающих свойств красок, растворителей и других жидкостей. Многие лаборатории обнаружили, что пластина Вильгельми проще в использовании, легче очищается и, в целом, удобнее для работы с пигментированными красками. В то же время, в науке о поверхностях метод кольца Дю Нуи используется для измерения поверхностного натяжения жидкости.

Короче говоря, ASTM D1331 представляет собой комплексную систему для измерения поверхностного и межфазного натяжения различных жидких материалов, включая краски, растворители и растворы поверхностно-активных веществ. Этот стандарт широко используется в различных отраслях промышленности для оценки поведения жидкостей при контакте с другими жидкостями или твердыми поверхностями, что критически важно для таких применений, как покрытия, клеи и эмульсии.

Настоящий стандарт распространяется на определение поверхностного натяжения и межфазного натяжения для различных жидкостей и применим к:

• Водные растворы поверхностно-активных веществ (ПАВ).
• Краски на водной и безводной основе.
• Растворы смешанных растворителей.
• Двухфазные жидкие системы.

Методы испытаний, описанные в стандарте ASTM D1331, имеют решающее значение для:

• Оценка поверхностно-активных веществ: они предоставляют данные для оценки того, насколько эффективно поверхностно-активные вещества снижают поверхностное натяжение, необходимое для создания стабильных эмульсий и покрытий.
• Прогнозирование взаимодействия жидкостей: данные о поверхностном и межфазном натяжении помогают предсказать, как жидкости будут взаимодействовать с твердыми поверхностями или другими жидкостями, определяя их смачивающие и растекающиеся свойства.
• Контроль качества: эти измерения гарантируют однородность и эффективность красок, растворителей и связанных с ними материалов в промышленных условиях.

Метод пластины Вильгельми особенно примечателен своей практичностью при обработке пигментированных красок, поскольку его легче очищать и он меньше подвержен влиянию вязкости по сравнению с методом кольца Дю Нуи.

Стандарт ASTM D1331 подчёркивает важность безопасности. Пользователям следует:

• Для всех реагентов и материалов необходимо ознакомиться с паспортами безопасности материалов.
• Должны быть внедрены соответствующие меры по обеспечению безопасности, охраны здоровья и окружающей среды.
• Перед проведением испытаний необходимо убедиться в соблюдении правовых ограничений.

Настоящий стандарт соответствует международным принципам стандартизации, установленным Комитетом по техническим барьерам в торговле Всемирной торговой организации, что обеспечивает его глобальное действие.

Этот стандарт претерпел несколько изменений с целью включения достижений в методы измерений и расширения области его применения. В последнем обновлении область его применения была расширена и теперь включает не только поверхностно-активные вещества, но и красители и растворители. Предыдущие версии были сосредоточены преимущественно на поверхностно-активных веществах и включали только два метода (кольцо Дю Нуи для поверхностного и межфазного натяжения). Добавление методов пластины Вильгельми в последующих редакциях отражает технологический прогресс и потребности отрасли.

В результате ASTM D1331 стал важнейшим стандартом для отраслей, где необходимы точные измерения поверхностного и межфазного натяжения. Четыре метода испытаний как поверхностного, так и межфазного натяжения — кольцо Дю Нуи и пластина Вильгельми — предоставляют универсальные инструменты для оценки жидкостей, используемых в красках, растворителях и поверхностно-активных веществах. Предоставляя надежные данные для контроля качества и прогнозирования характеристик, этот стандарт способствует инновациям и единообразию в области материаловедения.

Наша организация, много лет обслуживающая бизнес и внимательно следящая за мировыми достижениями в области науки и технологий, располагает командой опытных специалистов и обширной инфраструктурой для проведения испытаний, измерений и анализа в широком спектре областей для предприятий всех секторов экономики. В связи с этим мы также предоставляем услуги по испытаниям в соответствии со стандартом ASTM D1331 «Методы испытаний поверхностного и межфазного натяжения растворов поверхностно-активных веществ».