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什么是水滴角测试?水滴角衡量指标与测试方法

嘉峪检测网        2023-04-06 18:37

一、简介
 
当一液滴放置在固体平面上时,液滴能自动地在固体表面铺展开来,或以与固体表面成一定接触角的液滴存在,如图1所示。
 
接触角:液体滴落在固体的表面,由于液体表面张力作用,液体与固体之间呈张角。测试在固体的固-液-气三相交界点处,其气-液界面和固-液界面两切线把液相夹在其中形成一个夹角。接触角是一种固体被另外一种液体润湿的定量测量,当接触液体是水时又称水滴角。液体与固体如果为吸引,液体将在固体表面形成一个较低的接触角(θ< 90。);如果为排斥,则接触角较大(θ> 90。)。
 
表面张力:一个分子在本体中各个方向受力均等,但是在表面位置的分子本体一方受到的引力要大于相反一方的引力。在液-气界面的引力差从里到外产生了测量的一个特性(表面张力),在液-液界面,表面张力指的是界面张力。
 
表面自由能(SE):指固体的表面张力,表面自由能被定义为极性和色散力的总和,表示界面上分子间相互作用的特性。
 
图1液滴形态及相关概念示意图
 
二、衡量指标及测试方法
 
2.1衡量指标
 
接触角测量仪是一种特别用在研发和质量控制时表征表面和表面处理效果的科学仪器,可以测量:
 
静态接触角、动态接触角、表面自由能、表面张力、界面张力
 
能够表征测试样品的湿润性、粘附性、均匀性、铺展性、清洁度、印刷适应性、吸附作用等。
 
2.2常用测试标准
 
GB/T 30693-2014塑料薄膜与水接触角的测量       
 
GB/T 24368-2009玻璃表面疏水污染物检测,接触角测量法。
 
ASTM C813-20通过接触角测量在玻璃上的疏水污染的标准测试方法ASTM D5946-17使用水接触角测量的电晕处理的聚合物膜的标准测试方法
 
ASTM D7334-08(2013)涂层基材和颜料的表面润湿性的标准操作通过推进接触角测量
 
ASTM D7490-2013采用接触角测量固体涂料,基质和颜料的表面张力的标准试验方法。
 
ISO/TS 14778:2021纸和纸板.用光学方法测量水接触角。
 
DIN 55660-2-2011油漆和清漆.湿润性.第2部分:通过测量接触角测定固体表面自由表面能。
 
ISO 27448:2009精细陶瓷(高级陶瓷、高级工业陶瓷)——半导体光催化材料自清洁性能的试验方法——水接触角的测量
 
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来源:优尔鸿信检测

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