Caracterização do Polímero

Caracterização física de filmes poliméricos - como medir propriedades de superfície, ópticas e em massa

Sejam suas películas de polímero usadas para embalagens, sacolas plásticas, filmes fotográficos, substratos para células solares flexíveis, telas flexíveis, painéis de toque ou placas de circuito - sua composição sempre determina suas propriedades. Os requisitos que eles precisam atender são tão diversos quanto seus campos de aplicação e é necessária uma investigação completa de suas propriedades para modificar sua formulação ou simplesmente testar sua qualidade.

Investigação de filmes finos e nanofilmes (espessura <1 µm)

Filmes poliméricas muito finos (~ 1 µm e menos), que geralmente consistem em várias camadas, são frequentemente usados como isolamento elétrico ou proteção contra corrosão para componentes eletrônicos como placas de circuito impresso (PCI) ou peças de smartphones, bem como películas refrativas em lentes ópticas. Eles também podem ser usados como sensores para umidade ou litografia, revestimentos antibacterianos de stents ou mesmo para sequenciamento de genoma.

Para testar as películas finas e os nanofilmes, é possível usar o  método de teste de nanorisco  para medição da adesão e resistência a arranhões de cada camada da película fina ou do material final com apenas um instrumento. Informações sobre o potencial zeta de superfície de películas finas e propriedades de superfície relacionadas pode ser obtidas pela medição de potencial de fluxo ou corrente de fluxo.

Além da adesão, resistência a riscos e potencial de superfície zeta, a nanoestrutura também é de grande interesse.. Descubra o máximo de seu material executando:

  • medições topográficas
  • medições de propriedades mecânicas
  • medições de propriedades elétricas 

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Investigação de filmes espessos (espessura >1µm)

Filmes de proteção ou decorativas, como tintas de proteção para automóveis, eletrodomésticos brancos ou tintas epóxi para revestimento de pisos, devem resistir a danos, causados principalmente por arranhões. No caso de metais, pinturas protegem o material base contra corrosão mas também contra riscos e arranhões.

Utilize a  técnica de teste de resistência a riscos  mais eficiente e confiável para avaliar a resistência a arranhões da película para descobrir a resistência a danos do revestimento em condições precisamente definidas. Estes testes também fornecem informação sobre sua recuperação elástica.

A fim de descobrir como uma películafunciona em certas condições ambientais, tais como temperatura, umidade ou condições de tensão, a   análise mecânica dinâmica é  a escolha certa para garantir que a qualidade do produto final atenda às expectativas dos usuários.

Quando desenvolvendo seus filmes, você quer ter certeza que a superfície ficará perfeita. Por isso você deseja caracterizar os polímeros fundidos e também designar as operações de processamento de acordo. Uma   caracterização reológica abrangente  ajuda a alcançar tudo isso.

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Investigação de filmes aderentes

À medida que um número crescente de produtos industriais e de consumo são aderentes ao invés de unidos, soldados, parafusados ou fixados, os filmes aderentes têm um futuro brilhante pela frente. Porém, as películas adesivas são geralmente produzidas revestindo uma camada base com uma camada adesiva líquida, que precisa ser curada durante o processo.

Aproveite os benefícios da caracterização reológica para determinação da cinética de cura da camada adesiva, assim encontrando o design ideal do processo de produção.

Desse modo, para que a capacidade de adesão da sua película adesiva não seja perdida abaixo de uma determinada temperatura, utilize a análise mecânica dinâmica para determinar o intervalo de temperatura em que a película adere a outras superfícies.

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Não importa se são filmes finos e nanofilmes, filmes espessos ou filmes aderentes - sua composição sempre determina suas propriedades. É essencial investigar completamente essas propriedades para que seu filme polimérico possa cumprir os requerimentos específicos em qualquer campo de aplicação. Uma investigação completa é também um pré-requisito de modificações de formulação e controle de qualidade.  

SoluçãoO seu benefícioInstrumento

A película produzida possui baixa qualidade superficial (superfície ondulada).

Realize medições reológicas para caracterizar a viscoelasticidade do material de base usado para otimizar as condições de processo.

Qualidade consistente nos filmes produzidos, sem imperfeições ou defeitos na superfície.

A película da embalagem mostra taxas de falha aumentadas em climas tropicais / áridos / frios.

Analise a performance mecânica da película em testes DMA de controle de umidade.

A garantia de que seu produto chegará ao cliente em boa condição, independente da condição climática.

A película se rompe durante uso.

Realize ensaios de tensão para determinar a pressão ou tensão de ruptura. Realize análise mecânica dinâmica para investigar a fragilidade da película (conforme indicado pelo fator de amortecimento medido).

Qualidade de produto aprimorada baseada na melhor seleção de materiais adaptados aos requisitos do produto

Resíduos aderentes permanecem na superfície após descascar a fita adesiva (camada adesiva incompletamente curada).

Investiga o envelhecimento do adesivo dependendo da temperatura e tempo.

Qualidade maior do produto devido as formulações otimizadas do material e condições de processamento.

A pintura risca muito facilmente.

Performe testes de resistência a riscos precisamente controlados para medir a resistência.

Feedback sobre resistência a riscos na tinta para novas formulações.

Os filmes poliméricos e pinturas devem se recuperar após riscagem.

Performe teste de resistência a riscos precisamente definidos para medir a profundidade do risco e a profundidade após a recuperação.

Testar diferentes filmes e revestimentos e otimizar a formulação para alcançar a melhor recuperação possível da pintura ou da película após a riscagem.

A película/pintura deve resistir ao envelhecimento.

Performe medidas de indentação com um segmento de fluência para medir as propriedades de fluência da película/pintura. Analise o potencial zeta de superfície em diversos valores de pH para determinar o ponto isoelétrico.

Possibilidade de classificar diferentes pinturas/filmes de acordo com suas propriedades de fluência e selecionar os melhores. Possibilidade de correlacionar o potencial zeta à propensão ao envelhecimento.

A película produzida possui qualidade óptica insuficiente, é rasa (alta variação na dispersão).

Performe medições de índice de refração em comprimentos de onda diferentes e determine a dispersão.

Qualidade consistente de filmes produzidas. Polímeros rasos já podem ser separados durante o desenvolvimento de novos produtos.

A película não exibe o comportamento desejado de umedecimento.

Analise o potencial zeta de superfície para obter informações sobre as funcionalidades da superfície.

A opção de ajustar as propriedades para obter uma película com o comportamento de umedecimento desejado.

o fino filme de polímero não mostra comportamento antibacteriano

Analise o potencial zeta de superfície em diversos valores de pH para obter informações sobre o ponto isoelétrico.

Detecção da composição adequada de material que exibe o comportamento antibacteriano.

A interação entre um filme fino de polímero e uma solução aquosa precisa ser prevista

Analise o potencial zeta da superfície para descobrir se as moléculas do líquido são adsorvidas na superfície ou se os componentes do filme fino são eluídos.

Acesso a uma técnica sensível á superfície que permite analisar a amostra de vida real.

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Saiba mais sobre a caracterização de polímeros através dos principais especialistas da área

Entenda como especialistas acadêmicos da área de caracterização de polímeros usam instrumentos Anton Paar como parte de seus trabalhos diários. Leia esta entrevista e descubra como instrumentos Anton Paar são usados em pesquisas acadêmicas para obter insights sobre polímeros e desenvolver produtos poliméricos inovadores.

Análise de revestimento de silicone em testes de resistência

“Nós descobrimos que o padrão de riscos (adesão, coesão) era diferente indo de fino a espesso quando comparado a de espesso a fino.”

Professor James Kohl, Universidade de San Diego 

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