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淺析聚合物薄膜的水滴角測量方式

  薄膜材料很多場合需要疏水，如何評(píng)測其疏水效果，需要使用水滴角測量進(jìn)行量化。聚合物薄膜附著油墨，涂料，膠粘劑等的能力，主要由其表面性質(zhì)所決定，而且可通過多種表面處理技術(shù)來改善。放電處理，例如等離子處理。

  已被證實(shí)可以通過提高表面極性來提高聚合物薄膜表面的潤濕張力，等離子處理效果越好，極性越強(qiáng)，極性組份越多，與其它極性界面的反應(yīng)越活躍，如果油墨，涂料或膠粘劑中含有一定的極性官能團(tuán)，則有可能把薄膜接觸和附著油墨，涂料，膠粘劑等的能力與聚合物薄膜表面的潤濕張力聯(lián)系起來，但潤濕張力本身并不能完全衡量油墨，涂料或膠粘劑的粘附力。

  現(xiàn)在很多鋼化膜標(biāo)榜不沾指紋，不沾塵，不留水痕。北斗儀器水滴角測試儀符合各類測量要求，由于固體不會(huì)因表面能的改變而以生可測量的形貌變化，因此不能直接測量聚合物的潤濕張力，到目前為止，已提出多種間接測量方法，不同的測試方法會(huì)在同一試樣上得出不同的結(jié)果，實(shí)用的固體表面能測定方法主要是利用固體與測試液體的相互作用來實(shí)現(xiàn)。

  有在業(yè)界中傳統(tǒng)用單位為dyn/cm(mN/M)的值來表示聚合物薄膜的表面處理水平，但這些數(shù)值是來源于觀察測試液體表現(xiàn)行為后的主觀解析。固體材料的表面能由色散力和極性力兩部分組成，水會(huì)跟處理過或未處理過（極性力和色散力不同）的聚合物發(fā)生相互作用，但并不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。水滴形狀與薄膜的表面能及表面極性有關(guān)，因些，依據(jù)薄膜與水相互作用的程度，不同程度的薄膜可被視為具有同一表面屬性的一系列相同材質(zhì)的薄膜，每當(dāng)薄膜受到電暈處理時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一組同材質(zhì)的新樣品。對(duì)于此類薄膜，薄膜表面特定的表面能和極性將決定水滴的形狀。

潤濕程度與接觸角的關(guān)系如下：

樣品在液體之上，力/長度被歸零。

樣品撞到表面。對(duì)于如圖所示的樣品，接觸角<90°時(shí)，液體上升，造成正向力。

樣品浸入時(shí)，浮力增加導(dǎo)致平衡力下降。對(duì)于前進(jìn)角度測量力。

在達(dá)到所需深度后，將樣品從液體中拉出。力測量后退角度。

  優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)需要測量均勻的，規(guī)則形狀的樣品上的動(dòng)態(tài)接觸角時(shí)，力張力測量是一個(gè)很好的選擇。分析單纖維，如毛發(fā)潤濕，可以通過我們的敏感力張力計(jì)輕松處理。此外，當(dāng)測量失去粉末或顏料潤濕性能時(shí)，動(dòng)態(tài)接觸角提供有關(guān)接觸角滯后的信息，這些信息源于與理想表面不同的性質(zhì)。因此，動(dòng)態(tài)接觸角測量可以表明化學(xué)和地形異質(zhì)性。前進(jìn)和后退值的動(dòng)態(tài)接觸角是可能的接觸角范圍的極端值。