光学接触角仪

在这里您可以找到有关以下标准的信息:

ASTM D7334-08

意义和用途

该标准可用于表征表面的润湿性。易于润湿的表面是涂层更有可能提供良好的粘附性和外观并且不太可能遭受与表面张力相关的缺陷(例如爬行,缩孔,针孔和桔皮)的表面。

该标准还可用于测试颜料表面的润湿性,特别是通过潜在的表面活性剂或树脂基分散剂或研磨基料。容易润湿的颜料更容易分散,并且感兴趣的湿颜料的分散剂/研磨基料更可能很好地分散这些颜料。尽管接触角由测试液体和测试表面的表面张力决定,但该角度不能直接提供表面张力值。

较低的前进接触角值(<45°)表示润湿,10至20°的角度表示良好的润湿性。水可用作测试液体(通过前进接触角)建立表面是亲水的(角度<45º),疏水性(角度> 90°)还是介于两者之间(角度为45到90°)。水接触角已被用于估算清洁操作之前和之后的表面清洁度,水性涂层对表面的润湿性和漂洗过程的有效性。

诸如溶剂的有机液体也可用于表征基材,涂料或颜料。所得到的接触角将取决于液体和测试表面的表面张力。低表面张力(能量)测试表面不会被具有高表面张力的液体润湿。除水和溶剂外,表面活性剂分散剂或分散剂溶液可用于测试颜料表面。任何作为测试颜料的潜在分散剂的测试液体必须充分润湿颜料,否则它将不能用作分散剂。

接触角测量可用于根据亲水性,低表面张力组分或污染物的存在或组成的变化来绘制表面。需要其他分析方法如红外显微镜来鉴定产生接触角差异的化学部分。

该测试方法可用于几乎所有涂料和基材,并可通过将颜料粉末压制成固体圆盘而延伸至颜料。

  1. 范围

    1.1   这种做法包括测量一滴液体涂在涂层表面,基材或预制的颜料盘上时的接触角。
    1.2  有两种类型的接触角,前进和后退。该标准仅涉及提前接触角。 
    1.3  本实践旨在补充制造商对用于进行测量的设备的说明,但并非旨在取代它们。
    1.4  常见的测试液体是水,但也可以使用许多其他液体,如溶剂,表面活性剂和分散剂溶液,甚至液体涂料。
    1.5  这种做法是基于测角测量法,其涉及在固体基质上观察固着的一滴测试液体。
    1.6  虽然接触角受表面张力控制,但该标准不能直接用于测量表面张力。
    1.7  以SI单位表示的值应视为标准。括号中给出的值仅供参考。

ASTM D7490-08

意义和用途

该标准中描述的方法基于以下概念:表面处的总自由能是来自不同分子间力的贡献的总和,例如分散,极性和氢键。还有其他技术采用三种组分(分散,极性和氢键)。这些方法由于需要三到五种测试液体而变得更加复杂,并且对于常规测试是不实用的。此方法使用的两种液体的接触角为两个部件,分散,计算提供数据γ 小号d,和极性,γ 小号p

分散和极性组分数据以及总固体表面张力可用于解释或预测预处理,基材和其它涂层上的涂层的润湿或粘附或两者。低固体表面张力值通常是污染的标志,并预示着潜在的润湿问题。高极性组分可能表示极性污染。在文献中有证据表明,面漆和底漆的极性组分的匹配提供了更好的粘附性。

颜料的固体表面张力,特别是极性组分,可用于理解分散问题或为分散剂和研磨基料的组合物提供信号。然而,如果由它们制备的盘的粗糙度或孔隙率或两者存在差异,则颜料的比较可能是困难的。

虽然这种技术在表征表面,评估表面活性添加剂和解释问题方面非常有用,但它并不是设计用于质量控制或规格测试。

  1. 范围

    1.1  本试验方法描述了测量基板上已知表面张力,颜料(盘状)或固化或风干涂层的两种液体(一种极性和另一种非极性)的接触角的程序。计算固体的表面性质(表面张力及其分散和极性组分)。
    1.2  使用该方法可确定的总固体表面张力范围约为20至60达因/厘米。
    1.3  以SI单位表示的值应视为标准值。本标准中不包含任何其他计量单位。
    1.4  本标准并不旨在解决与其使用相关的所有安全问题(如果有的话)。本标准的使用者有责任建立适当的安全和健康实践,并在使用前确定法规限制的适用性。 

ASTM D5946-09

意义和用途

聚合物薄膜保留油墨,涂料,粘合剂等的能力主要取决于其表面的特性,并且可以通过几种表面处理技术中的一种来改进。已经发现诸如电晕处理的放电处理增加了聚合物膜的润湿张力。处理越强,表面对不同极性界面的反应就越活跃。因此,如果油墨,涂料或粘合剂含有极性官能团,则可以将聚合物膜表面的接触角与其接受和保留油墨,涂料,粘合剂等的能力联系起来。接触角本身并不是完全可接受的油墨,涂层或粘合剂附着力的量度。

聚合物薄膜的润湿张力属于一组物理参数,其中不存在准确度标准。聚合物的润湿张力不能直接测量,因为固体在与表面能的反应中不会显着改变形状。已经提出了许多间接方法。不同的测试方法往往会在相同的样品上产生不同的结果 固体表面能的实际测定使用固体与测试液体的这种相互作用。

虽然聚合物薄膜的表面处理水平传统上在达因/厘米(mN / m)方面在工业中定义,但这些值来自对观察到的测试液体行为的主观解释。

以下水接触角值范围可用作定义聚烯烃和许多其他具有初始低表面能的聚合物薄膜的表面处理水平的指南:

治疗水平 水接触角
边缘或没有治疗 > 90°
低治疗 85-90 °
中等治疗 78-84 °
高度治疗 71-77 °
非常高的治疗 <71 °

必须通过对每种特定薄膜和处理的能力研究来确定测试对于规格接受,制造控制和聚合物薄膜最终使用的适用性。

当一个点从一个点移动到另一个点时,几乎所有材料都具有接触角的变化。用电晕处理器对膜进行不均匀处理也可能增加结果的可变性。因此,需要多次测量以反映处理和表面粗糙度的变化。

  1. 范围

    1.1  该测试方法包括测量电晕处理的聚合物膜表面上水滴的接触角。
    注1 -此测试方法是相同的ISO 15989.
    1.2  在SI单位表示的值被认为是标准。括号中给出的值仅供参考。
    1.3  本标准无意解决与其使用相关的所有安全问题(如果有的话)。本标准的使用者有责任建立适当的安全和健康实践,并在使用前确定法规限制的适用性。


ASTM C813-90(2009)

意义和用途

接触角测试是非破坏性的,并且可以用于控制和评估去除疏水性污染物的过程。该测试还可用于检测和控制处理环境中的疏水性污染物。对于该应用,将不含疏水性膜的表面暴露于环境条件下并随后进行测试。

  1. 范围

    1.2  以SI单位表示的数值应视为标准值。本标准中不包含任何其他计量单位。
    1.3  本标准无意解决与其使用相关的所有安全问题(如果有的话)。本标准的使用者有责任建立适当的安全和健康实践,并在使用前确定法规限制的适用性。


ASTM G205-10

意义和用途

在没有水的情况下,原油是无腐蚀性的。沉积物和水的存在使原油具有腐蚀性。试验方法并提供测定原油水和沉积物含量的方法。

含水原油的腐蚀性可以通过三种性质的组合来确定(图1)(1):油和水之间形成的乳液类型,钢表面的润湿性,以及水相的腐蚀性。存在油。

水和油是不混溶的,但在某些条件下,它们可以形成乳液。有两种乳液:O / W和W / O. W / O乳液(其中油是连续相)具有低导电性,因此腐蚀性较小; O / W(其中水是连续相)具有高导电性,因此具有腐蚀性(见ISO 6614)(2)。表1(3)中提供了各种液体的电导率。W / O转化为O / W的水的百分比称为乳液转化点(EIP)。EIP可以通过测量乳液的电导率来确定。在EIP及其上方,存在连续相的水或游离水。因此,存在腐蚀的可能性。

水相是否会在油的存在下引起腐蚀取决于表面是油润湿(疏水)还是水润湿(亲水)(4-8)。由于较高的阻力,油湿表面不易腐蚀,但是水湿表面。润湿性可以通过测量接触角或电导率(扩散方法)来表征。

在接触角法中,通过观察三相系统的行为,直接测量水从钢中置换烃的趋势。接触角由三相的表面张力(表面自由能)决定。如果这种作用会导致系统的能量减少,则烃 - 钢界面将被水 - 钢界面取代。为了确定表面是油润湿,混合湿润还是水润湿,观察并测量油 - 水 - 固体交叉处的角度。

在确定润湿性的铺展方法中,测量钢销之间的阻力。如果导电相(例如,水)覆盖(润湿)引脚之间的距离,则它们之间的导电性将很高。另一方面,如果非导电相(例如,油)覆盖(润湿)引脚之间的距离,则它们之间的导电性将是低的。

原油中成分的溶解可能改变水相的腐蚀性。基于水相的腐蚀性如何在其存在下改变,原油可以分类为腐蚀性,中性,抑制性或预防性原油。在油存在下水相的腐蚀性可通过测试方法,指南,实践,测试方法和NACE TM0172中描述的方法测定。

  1. 范围

    1.2  本指南不包括详细的计算和方法,而是一系列可用于评估原油腐蚀性的方法。
    1.3  本指南仅考虑那些在原油腐蚀性评估中得到广泛接受的方法。
    1.4  本指南未涉及管道系统低点积水造成的油水比变化。
    1.5  本指南旨在帮助选择可用于在水存在于液态(通常高达100°C)的条件下确定原油腐蚀性的方法。这些条件通常发生在管道中的石油和天然气生产,储存和运输期间。
    1.6  本指南不包括在炼油厂原油精炼过程中在较高温度(通常高于300°C)下对原油腐蚀性的评估。
    1.7  本指南涉及在易燃液体存在下使用电流。消防安全意识对于安全使用本指南至关重要。
    1.8  以SI单位表示的值应视为标准值。本标准中不包含任何其他计量单位。
    1.9  本标准无意解决与其使用相关的所有安全问题(如果有的话)。本标准的使用者有责任建立适当的安全和健康实践,并在使用前确定法规限制的适用性。 

ISO 15989:2004

ISO 15989:2004规定了测量电晕处理的聚合物膜表面上的水滴的接触角并随后确定膜的润湿张力的方法。

该方法适用于几乎任何聚合物薄膜。但是,如果薄膜表面对水具有化学亲和力,则不适用。


ISO 27448:2009

ISO 27448:2009涉及精细陶瓷。

ISO 27448:2009规定了一种测试方法,用于测定含有光催化剂或在表面上具有光催化膜的材料的自清洁性能,并且通常由半导体金属氧化物如二氧化钛制成。

该方法用于测量紫外光照射下的水接触角,这是影响光催化材料自清洁性能的指标之一。

ISO 27448:2009不包括透水性基材,没有暴露水滴的粗糙表面,高疏水性,粉末或颗粒状材料,或可见光敏感光催化剂。


ISO 19403


ISO 19403规定了用于测量接触角,表面张力,表面自由能以及测定极性和分散性部分的光学测试方法。
它适用于非牛顿流体,可用于表征基材,涂料和涂料。ISO 19403分为七个部分,每个部分都指定了一个单独的光学测试方法。每个部分都定义了测量设置,程序,测试条件和评估标准。


ISO 19403-1
术语和一般原则


ISO 19403的第一部分规定了关键术语,并定义了用光学测试方法确定接触角,表面张力和表面自由能的一般原则。
它总结了悬滴分析原理和最常用的表面自由能方法,Owens-Wend-Rabel-Kaeble和Wu方法。


ISO 19403-2
通过测量接触角确定固体表面的表面自由能


ISO 19403的第二部分规定了接触角测量,用于测定固体的表面自由能,可用于研究基材和涂层。
此外,该标准还列出了推荐使用已知表面张力值的液体,建议用于测量。该标准还强调形态和化学同质性对结果有影响。

根据该标准,至少应对两种不同的液体进行至少三次测量。当仅使用两种液体时,建议使用水和二碘甲烷。如果加入第三种液体,应选择乙二醇。接触角计算为测量值的算术平均值,标准偏差不应超过3°。对于表面自由能的评估,Owens-Wend-Rabel-Kaeble方法推荐用于高能表面(˃20mJ/ m2)和Wu方法用于低能表面。


ISO 19403-3
使用悬滴法测定液体的表面张力


ISO 19403的第三部分规定了悬滴法,以确定可用于液体涂料的液体表面张力。

在该方法中,通过使用杨 - 拉普拉斯方程从悬垂液滴的形状计算表面张力。为了评估Young-Laplace评估的充分性,该标准定义了形状参数值B(在ISO 19403-1中规定),其应在0.60±0.06的范围内。太小的液滴和太细的针将产生具有小B值的太球形液滴。由于其自身的质量,足够大的液滴将偏离球形。针的合适外径取决于液体的表面张力和液体与环境相之间的密度差。


ISO 19403-4
通过界面张力测定液体表面张力的极性和分散部分


ISO 19403的第四部分规定了一种确定液体表面张力的极性和分散部分的方法。
该方法可以应用于液体涂料,特别是在测量期间发生干燥效果时。

在该方法中,在浸没在参考液体中的同时进行一滴测量液体。根据Young-Laplace方程分析界面张力,并且应该从至少三滴测量。当已知测试液和参比液的表面张力时,可以根据界面张力确定测试液体的极性和分散组分。如果不知道,可以根据ISO 19403-3进行测量。N-烷烃和全氟烷烃很好地用作参考液体,因为它们是不混溶的并且能够形成弯液面。对于极性和分散部分的计算,应使用Owens-Wendt-Rabel-Kaeble或Wu方法。


ISO 19403-5
通过对固体的接触角测量确定液体表面张力的极性和分散部分,仅对其表面能有分散贡献


ISO 19403的第5部分规定了一种从接触角测量确定液体表面张力的极性和分散部分的方法。
该方法可用于液体涂料。

该方法要求液体的表面张力和分散固体的表面自由能是已知的。参考固体应具有小于0.5mJ / m 2的极性分数,并且它应该在化学上和拓扑上是均匀的。例如,由石蜡或PTFE制成的固体可用作参考固体。测试液体的分散部分可以用Owens-Wendt-Rabel-Kaeble或Wu方法计算,这取决于固体的表面自由能。对于参考固体上测试液体的接触角,标准偏差不应超过1°。


ISO 19403-6
动态接触角的测量


ISO 19403的第6部分规定了一种测量动态接触角的方法,并定义了前进和后退接触角的概念。
该方法允许表征润湿和去湿特性,以及固体的形态和化学均匀性。

该标准将动态接触角定义为在前进或后退三相边界点期间测量的角度。应使用光学接触角测量装置从至少三滴测量动态接触角。给料速度应尽可能慢,以使液滴的接触角接近其热力学平衡。拟合应使用多项式方法完成。表面的润湿性可以通过前进的接触角和后退角的脱湿性来表征。

ISO 19403-7
倾斜台上接触角的测量(滚降角)


ISO 19403的最后一部分规定了一种在倾斜平台上测量动态测量中的滚降角的方法。
滚动角度在研究时提供关于表面的基本信息,例如,抗粘附和易于清洁的表面。该方法还可用于确定前进和后退接触角。

滚降角度是指在以恒定速度倾斜时,液滴将从表面滚落的角度。当两个三相点移动至少1mm时,已达到滚降角。液滴尺寸和倾斜速度影响滚降角。由于液滴的惯性,更快的倾斜速度导致更高的滚降角度。当达到滚降角时,确定前进和后退接触角。后退接触角通常小于前进角。应测量至少三滴,并且不应使用先前润湿的位置。


T 458 cm-04

在该方法(1-3)中,将纸面上的空气和液体之间的接触角作为纸表面对液体润湿的抵抗力的量度。

初始接触角或初始润湿性被认为是纸张的统治质量的量度。润湿性的变化率被认为是书写质量的量度。

存在其他重要目的,例如,关于粘合剂,可能对通过接触角测量的纸的表面润湿性感兴趣。但是,可能需要对程序进行相当大的修改。因此,该程序仅限于裁决和书面目的。


T 558 om-10

T 558描述了使用自动接触角测试仪测量纸张等片状材料的表面润湿性和吸收性。接触角测量可用于研究未涂布的吸附纸的相对吸附率或研究涂布或大小的印刷和书写纸的相对印刷或书写特性。接触角是一种精确的经验工具,用于研究产品和工艺改进的特定液体/基材组合。液体和表面之间的复杂相互作用可以看作三种不同过程的组合:润湿,吸收和吸附。

该测试方法是接触角测量的自动化方法,适用于各种片状材料和液体,其界面接触角范围从接近零到接近180°。


 力学表面张力仪

在这里您可以找到有关以下标准的信息:

ASTM D1331-11

抽象

这些测试方法包括使用张力计测定表面活性剂溶液的表面张力和界面张力。方法A包括表面活性剂的水溶液,但也适用于非水溶液和混合溶剂溶液。方法B适用于两相解决方案。可存在一种以上的溶质组分,包括本身不表面活性的溶质组分。

  1. 范围

    1.1  这些测试方法包括测定表面活性剂溶液的表面张力和界面张力,如术语D459中所定义。两种方法包括如下:

      • 方法A:表面张力
      • 方法B:界面张力

    1.2  方法A主要用于覆盖表面活性剂的水溶液,但也适用于非水溶液和混合溶剂溶液。
    1.3  方法B适用于两相解决方案。可存在一种以上的溶质组分,包括本身不表面活性的溶质组分。
    1.4  本标准无意解决与其使用相关的所有安全问题(如果有的话)。本标准的使用者有责任建立适当的安全和健康实践,并在使用前确定法规限制的适用性。材料安全数据表可用于试剂和材料。使用前请检查危险情况。


ASTM D971-12

意义和用途

电绝缘油的界面张力测量提供了检测少量可溶性极性污染物和氧化产物的灵敏方法。新矿物绝缘油的高价值表明不存在大多数不希望的极性污染物。该测试经常应用于使用寿命的油,作为劣化程度的指示。

  1. 范围

    1.1   该试验方法包括在非平衡条件下测量矿物油和水之间的界面张力。
    1.2   本标准无意解决与其使用相关的所有安全问题(如果有的话)。本标准的使用者有责任建立适当的安全和健康实践,并在使用前确定法规限制的适用性。


ISO 1409:2006

ISO 1409:2006规定了一种用于测定聚合物分散体和橡胶胶乳(天然和合成)表面张力的环法。

该方法适用于粘度小于200 mPa·s的聚合物分散体和橡胶胶乳。为此,将分散体或胶乳用水稀释至总固体质量分数为40%。如有必要,进一步降低固体含量以确保粘度低于规定的限度。

该方法也适用于预硫化晶格和复合材料。


经合组织115

抽象

本测试指南描述了确定水溶液表面张力(单位为N / m)的方法。该方法基于力的测量,该力必须垂直施加在与液体表面接触的马镫或环上,以便将其与表面或板上的边缘分开。与表面接触,以便绘制已形成的薄膜。有四种不同的方法:板法,马镫法,环法和OECD协调环法。它们在ISO标准304-1985中有详细描述。所述方法适用于大多数物质的水溶液,无论其纯度如何。浓度应为饱和溶解度的90%,但必须低于1g / l。因此,应在保护罩下进行,以避免在20°C左右发生干扰。将环浸入溶液表面下方。然后,放置测量容器的桌面以约0.5cm / min的速率逐渐且均匀地降低,以使环从表面分离,直到达到最大力。在张力计上读取力。在完成第一次测量之后,重复测量直到达到恒定的表面张力值。


EN 14210

该文件规定了测定两种不混溶液体之间界面张力在4mN / m至50mN / m范围内的试验方法,这些液体也可以不含表面活性剂。它特别适用于测定水或水溶液与水不混溶的有机液体之间的界面张力。


EN 14370

本标准规定了测定液体表面张力的试验方法,特别是表面活性剂溶液。该方法适用于确定液体的静态表面张力,例如无机和有机液体和溶液。

全系列表面张力仪

在这里您可以找到有关以下标准的信息:

ASTM D1331-11

抽象

这些测试方法包括使用张力计测定表面活性剂溶液的表面张力和界面张力。方法A包括表面活性剂的水溶液,但也适用于非水溶液和混合溶剂溶液。方法B适用于两相解决方案。可存在一种以上的溶质组分,包括本身不表面活性的溶质组分。

  1. 范围

    1.1  这些测试方法包括测定表面活性剂溶液的表面张力和界面张力,如术语D459中所定义。两种方法包括如下:

      • 方法A:表面张力
      • 方法B:界面张力

    1.2  方法A主要用于覆盖表面活性剂的水溶液,但也适用于非水溶液和混合溶剂溶液。
    1.3  方法B适用于两相解决方案。可存在一种以上的溶质组分,包括本身不表面活性的溶质组分。
    1.4  本标准无意解决与其使用相关的所有安全问题(如果有的话)。本标准的使用者有责任建立适当的安全和健康实践,并在使用前确定法规限制的适用性。材料安全数据表可用于试剂和材料。使用前请检查危险情况。


ASTM D971-12

意义和用途

电绝缘油的界面张力测量提供了检测少量可溶性极性污染物和氧化产物的灵敏方法。新矿物绝缘油的高价值表明不存在大多数不希望的极性污染物。该测试经常应用于使用寿命的油,作为劣化程度的指示。

  1. 范围

    1.1   该试验方法包括在非平衡条件下测量矿物油和水之间的界面张力。
    1.2   本标准无意解决与其使用相关的所有安全问题(如果有的话)。本标准的使用者有责任建立适当的安全和健康实践,并在使用前确定法规限制的适用性。


ISO 1409:2006

ISO 1409:2006规定了一种用于测定聚合物分散体和橡胶胶乳(天然和合成)表面张力的环法。

该方法适用于粘度小于200 mPa·s的聚合物分散体和橡胶胶乳。为此,将分散体或胶乳用水稀释至总固体质量分数为40%。如有必要,进一步降低固体含量以确保粘度低于规定的限度。

该方法也适用于预硫化晶格和复合材料。


经合组织115

抽象

本测试指南描述了确定水溶液表面张力(单位为N / m)的方法。该方法基于力的测量,该力必须垂直施加在与液体表面接触的马镫或环上,以便将其与表面或板上的边缘分开。与表面接触,以便绘制已形成的薄膜。有四种不同的方法:板法,马镫法,环法和OECD协调环法。它们在ISO标准304-1985中有详细描述。所述方法适用于大多数物质的水溶液,无论其纯度如何。浓度应为饱和溶解度的90%,但必须低于1g / l。因此,应在保护罩下进行,以避免在20°C左右发生干扰。将环浸入溶液表面下方。然后,放置测量容器的桌面以约0.5cm / min的速率逐渐且均匀地降低,以使环从表面分离,直到达到最大力。在张力计上读取力。在完成第一次测量之后,重复测量直到达到恒定的表面张力值。


EN 14210

该文件规定了测定两种不混溶液体之间界面张力在4mN / m至50mN / m范围内的试验方法,这些液体也可以不含表面活性剂。它特别适用于测定水或水溶液与水不混溶的有机液体之间的界面张力。


EN 14370

本标准规定了测定液体表面张力的试验方法,特别是表面活性剂溶液。该方法适用于确定液体的静态表面张力,例如无机和有机液体和溶液。