DB44T 1232-2013 测定固体涂层、基材和颜料表面张力的试验方法 接触角法

测定固体涂层、基材和颜料表面张力的试验方法接触角法2013-12-06发布2014-03-06实施本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准的起草参考了ASTMD7490-08《测定固体涂层、基材和颜料表面张力的标准试验方法接本标准由广东省质量技术监督局提出。本标准由广东省质量技术监督局归口。本标准起草单位：华南理工大学、广州市质量监督检测研究院、北京东方德菲仪器有限公司。本标准主要起草人：尹诗衡、王万卷、李晓增、杨辑、汤敏、冼健威、容腾、何国山、潘永红。1测定固体涂层、基材和颜料表面张力的试验方法接触角法本标准规定了采用接触角法测定固体涂层、基材和颜料表面张力的试验方法。本标准适用于平面基材、表面涂层和制备成片状的颜料表面张力的测定，表面张力测定范围为2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T6682—2008分析实验室用水规格和试验方法3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。接触角Contactangle当液体滴加到固体表面后，液、固和气相(空气)三相接触点处，基线与切线的内夹角，如图1所TTD图1接触角示意图破坏单位长度薄膜表面所需要的力，单位为力/长度。固体表面张力不能直接进行测量，但可通过测定已知表面张力的液体在固体表面的接触角进行计算而求得。2接触角单位为°,表面张力单位为mN/m。基于Owens-Wendt-Kaelble"对固体表面张力的定义，测定试样表面水和二碘甲烷的接触角，然后将两个接触角数据代入0wens-Wendt-Kaelble本方法采用视频接触角测试仪测试试样表面接触角。视频接触角测试仪主要由光源、样品台、微量注射系统、视频摄像系统和计算机数据处理系统等组成，其中微量注射系统配备27号不锈钢针头和7.1根据测试仪器对样品大小的要求，7.2确保测试区域不含有可见的表面瑕疵或缺陷，且不能有手指碰触或任何其他形式的污染。)SchoffC.K.,“WettabilityPhenomenaandCoatings”inModernApproachestoWedApplications,M.E.SchraderandG.Loeb,eds.PlenumPress,NewYork,PierceP.E.andSchoffC.K.,CoatingFilmDefects,2ndETechnology,BlueBell,PA,1994.3——温度：试验温度应控制在23℃±2℃范围内。——湿度：除非有其他约定条件，环境相对湿度控制在50%≤RH≤75%。b)利用微量注射器注射一定量的液滴(2μL～5μL);c)将试样水平放置到试样台上，并缓慢升高试样台，将液滴接触到试样表面，尽量让液滴接触在试样的中心位置，远离边沿区域，再缓慢降低试样台(如图2所示),然后拍摄液滴在试d)调节基线位置，描绘液滴外形轮廓，然后采用如图1所示的三相切线法测试接触角；e)水平移动试样，测试3个不同位置的接触角，测试点应尽量远离已测试区域，水接触角测试应在液滴被转移到试样后30s内测定，以免水挥发导致接触角数据的变化。如果条件允许，可以使用湿度箱以尽量降低其挥发速度。如果某测试点左右两个接触角数据相差超过1°,应重新进行测试，取3个位置6个接触角数据的平均值。12整3整图2液滴转移过程(1—针头，2—水滴，3—试样表面)b)表面粗糙或多孔会导致液滴快速渗入材料本体，这种现象常见于d)相对湿度较低(如RH<40%)时，采用水作为测试液体时，接触角会变化较快。4Y₁—测试液体的表面张力，其中蒸馏水γ₁=72.8mN/m,二碘甲烷γ₁=50.8mN/m);γ——测试液体表面张力的色散分量，其中蒸馏水γ=21.8m/m,二碘甲烷γ=49.5mN/m;Y?——测试液体表面张力的极性分量，其中蒸馏水γ?=51.0mN/m,二碘b)根据测试所得蒸馏水和二碘甲烷在试样表面的接触角计算其cosθ值，将cosθ值分别代入Owens-Wendt-Kaelble方程，得到含两个未知数γ和γ的二元一次方程组，求解方程组得到c)将色散分量和极性分量加和得到总表面张力(试验测试结果示例见附录A)。10试验报告f)如果试样表面进行过清洁处理，应在报告5(资料性附录)试验测试结果示例表A.1所示为试验测试结果示例。表A.1试验测试结果示例水接触角