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嘉峪检测网 2021-08-25 23:09
在电装工艺涂覆过程中，经常会遇到涂覆材料退润湿的显现，如图1所示。发生这种现象，会导致涂覆材料起皮、脱落，或者部分位置过薄，导致防护不到位，从而引起失效。这种退润湿现象一般会与基材和涂覆材料的表面能有关。而评价表面能的指标一般通过润湿角和表面张力来体现。
图1涂覆材料退润湿的显现
1、表面张力和接触角的简介
在液体和气体的分界处，即液体表面及两种不能混合的液体之间的界面处，由于分子之间的吸引力，产生了极其微小的拉力。假想在表面处存在一个薄膜层，它承受着此表面的拉伸力，液体的这一拉力称为表面张力。液滴在固体表面达到平衡时，在气、液、固三相交界处，气液界面和液固界面的夹角称为接触角。
图2接触角示意图
工业上合成的表面活性剂、涂料添加剂和粘合剂等材料的属性都是依赖于表面张力，通过研究固体基材的表面自由能、接触角和流体的表面张力，可以获得材料的粘合性、铺展性、润湿性等重要信息。
2、光学视频接触角测量仪的基本原理
表面张力常用的测试方法为平板法、圆环法、旋转滴法、悬滴法和气泡压力法，平板法、圆环法主要是力学法测表面张力，方法较为单一。考虑到材料的复杂性和多样性，兼顾表面张力和接触角等测试项目进而选用光学视频接触角测量仪（图3），通过注射单元注射液滴，根据液滴外形，通过光学镜头形成影像，用悬滴法求算表面张力、界面张力；座滴法求算接触角、前进角和后退角等的一种先进测试方法。
图3 光学视频接触角测量仪（OCA 25）
3、光学视频接触角测量仪的主要应用
光学视频接触角测量仪具有诸多功能，可以对液体材料进行表面张力和界面张力测定，如表面活性剂、涂覆剂、油类及各种液体材料；同时可以测量液体在各种固体表面的接触角，如玻璃板材、金属基材、PCB、高分子薄膜等；通过测量上述参数，计算表面自由能、粘附功等。
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序号 |
测试内容 |
示意图 |
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1 |
悬滴法测量各种液体的表面/界面张力及其极性、色散分量 |
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2 |
液体在固体表面的铺展、渗透、吸收等润湿性行为；各种材料的接触角测量，座滴法测量静态接触角； |
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3 |
液滴在材料表面的吸收动态，接触角随时间变化曲线分析 |
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4 |
通过测量不同液体在固体材料上的静态接触角，从而计算固体的表面自由能及其极性色散分量分析；分析液体在固体表面的粘附功，评价固体表面均匀性和清洁度等 |
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4、光学视频接触角测量仪适用的对象及标准方法
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测试对象 |
标准方法 |
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涂料、基材和颜料 |
ASTM D7334 - 08 (2013) 通过推进接触角测量涂料、基材和颜料的表面润湿性 |
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固体图层、基材和颜料 |
ASTM D 7490 - 13 使用接触角测量固体涂层、基材和颜料的表面张力标准试验方法 |
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玻璃产品 |
GB/T 24368-2009 玻璃表面疏水污染物检测接触角测量法 ASTM C813-1990(2014) 用接触角测量玻璃上疏水污染的标准试验方法 |
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薄膜 |
ASTM D2578-2017 聚乙烯和聚丙烯薄膜润湿张力的标准试验方法 |
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各种液体 |
SY/T 5370-2018 表面及界面张力测定法（悬滴法） |
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油漆和清漆 |
ISO 19403-3-2017油漆和清漆-润湿性第3部分用垂滴法测定液体的表面张力 |
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油漆和清漆 |
DIN 55660-2 (2011-12-00) 油漆和清漆润湿性第2部分 通过测量接触角来测定固体表面的自由表面能 |
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油漆和清漆 |
DIN 55660-3 (2011-12-00) 油漆和清漆润湿性第3部分 用垂滴法测定液体的表面张力 |
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油漆和清漆 |
DIN 55660-4 (2012-04-00) 油漆和清漆润湿性第4部分从界面张力中测定液体表面张力的极性和分散性分数 |
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油漆和清漆 |
DIN 55660-5 (2012-04-00) 油漆和清漆润湿性第5部分通过对固体表面能的分散贡献的接触角测量来测定液体表面张力的极性和分散性分数 |
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油漆和清漆 |
DIN 55660-6 (2014-10-00) 油漆和清漆润湿性第6部分 动态接触角的测量 |
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油漆和清漆 |
DIN 55660-7 (2014-10-00) 油漆和清漆润湿性第7部分 测量倾斜工作台上的接触角(滚转角) |
来源：Internet
