• Charakterystyka polimerów

    Fizyczna charakterystyka folii polimerowych – jak zmierzyć właściwości powierzchniowe, optyczne i zbiorcze

  • Folie polimerowe są wykorzystywane jako materiały opakowaniowe na torby z tworzyw sztucznych, a także na błony fotograficzne, podłoża dla elastycznych ogniw słonecznych, elastyczne wyświetlacze, panele dotykowe lub obwody drukowane – ich skład zawsze wpływa na właściwości. Wymogi, jakie muszą one spełnić, są tak zróżnicowane jak ich obszary zastosowania, a dokładne zbadanie ich właściwości jest konieczne w celu modyfikacji ich receptur lub testowania ich jakości.

    Badanie cienkich folii i nanofolii (grubość <1 µm)

    Bardzo cienkie (~1  µm i mniej) folie polimerowe, które często składają się z wielu warstw, są często wykorzystywane jako izolacja elektryczna lub zabezpieczenie przed korozją elementów elektronicznych takich jak elektroniczne płytki drukowane (PCB) lub części smartfonów, a także folie załamujące światło na soczewkach optycznych. Mogą być także stosowane jako czujniki wilgotności lub wykorzystywane w litografii, jako antybakteryjne powłoki stentów lub nawet do sekwencjonowania genomu.

    Do celów przetestowania cienkich folii i nanofolii można stosować  badanie metodą nanozarysowań  w celu pomiaru przyczepnościodporności na zarysowania każdej warstwy cienkiej folii lub materiału końcowego za pomocą jednego przyrządu. Informacje na temat potencjału zeta powierzchni cienkich warstw i powiązanych właściwości powierzchni można uzyskać przez pomiar potencjału strumieniowego lub prądu strumieniowego.

    Oprócz adhezji, odporności na zarysowania i potencjału zeta powierzchni, bardzo interesująca jest również nanostruktura. Dowiedz się jak najwięcej na temat swojego materiału, przeprowadzając:

    • pomiary topografii
    • pomiary właściwości mechanicznych
    • pomiary właściwości elektrycznych 

    Znajdź odpowiedni przyrząd dla swoich potrzeb

    Badanie grubych folii (grubość >1 µm)

    Folie ochronne lub dekoracyjne takie jak powłoki ochronne samochodów i artykułów gospodarstwa domowego lub farby epoksydowe do wykładzin podłogowych muszą być odporne na uszkodzenia, które są powodowane przede wszystkim przez zarysowania. W przypadku metali farby chronią materiał podstawowy głównie przed korozją, ale także przed zarysowaniami.

    Zastosuj najwydajniejszą i najbardziej niezawodną  technikę zarysowania,  aby ocenić odporność folii na zarysowania i dowiedzieć się, jak jest odporna na uszkodzenia w ściśle określonych warunkach. Badania te zapewniają także informacje o elastyczności.

    Aby dowiedzieć się, jak folia zachowuje się w określonych warunkach środowiskowych, takich jak temperatura, wilgotność lub naprężenia, należy zastosować  dynamiczną analizę mechaniczną w celu zagwarantowania, aby jakość końcowego produktu spełniała oczekiwania użytkowników.

    Podczas opracowywania folii chcesz mieć pewność, że powierzchnia będzie posiadała doskonałe wykończenie. W tym celu potrzebna jest właściwa charakterystyka stopionego polimeru, a także odpowiednie projektowanie procesów przetwarzania. Kompleksowa  charakterystyka reologiczna  pomaga to wszystko osiągnąć.

    Znajdź odpowiedni przyrząd dla swoich potrzeb

    Badanie folii adhezyjnych

    Jako że coraz więcej produktów przemysłowych i konsumenckich jest mocowanych za pomocą warstw adhezyjnych zamiast spajania, spawania, lutowania bądź łączenia za pomocą śrub lub zacisków, folie adhezyjne stanowią przyszłościowe rozwiązanie. Oznacza to jednak także, że muszą one zaspokajać różnorodne potrzeby:

    Trzeba zbadać ich wytrzymałość, elastyczność, trwałość, a nawet specjalne cechy, takie jak przewodnictwo lub opór elektryczny. Wykorzystaj wielorakie możliwości oferowane przez mikroskopię sił atomowych i przeanalizuj swoje folie adhezyjne w skali nanometrycznej.

    Przeprowadzona analiza krzywej siły powie Ci wszystko, co chcesz wiedzieć o sile przyczepności. Dowiedz się więcej na temat swojej folii adhezyjnej dzięki ilościowym pomiarom jej własności elastycznych.

    Folie adhezyjne są często produkowane poprzez powlekanie warstwy podstawowej płynną warstwą adhezyjną, która w tym procesie musi ulec utwardzeniu.

    Wykorzystaj korzyści, jakie daje charakterystyka reologiczna w celu określenia kinetyki utwardzania warstwy kleju, a tym samym wyboru optymalnego procesu produkcyjnego.

    Aby lepkość folii adhezyjnej nie zanikła poniżej określonej temperatury, zastosuj dynamiczną analizę mechaniczną w celu określenia zakresu temperatur, w którym folia będzie przyklejać się do innych powierzchni.

    Znajdź odpowiedni przyrząd dla swoich potrzeb

  • Znajdź odpowiednie rozwiązanie w celu określenia charakterystyki polimerów

    Niezależnie od tego, czy mamy do czynienia z cienkimi foliami i nanofoliami, grubymi foliami czy foliami adhezyjnymi – ich skład zawsze określa ich właściwości. Zasadnicze znaczenie ma dokładne zbadanie tych właściwości, aby dane folie polimerowe mogły spełniać szczególne wymogi w każdej dziedzinie zastosowania. Dokładane badanie stanowi także warunek konieczny w przypadku modyfikacji receptury i kontroli jakości.  

    RozwiązanieTwoja korzyśćAparat

    Wyprodukowana folia ma niską jakość powierzchni (pofałdowana powierzchnia).

    Przeprowadź pomiary reologiczne, aby scharakteryzować lepkosprężystość stosowanego surowca w celu zoptymalizowania warunków procesu.

    Stała jakość produkowanych folii, bez wad i niedoskonałości powierzchni

     

    Folia opakowaniowa wykazuje zwiększone wskaźniki uszkodzeń w klimacie tropikalnym/suchym/zimnym.

    Przeanalizuj mechaniczną wydajność folii w testach DMA w kontrolowanej wilgotności.

    Gwarancja, że produkt dotrze do klienta w dobrym stanie, niezależnie od warunków klimatycznych.

     

    Folia pęka podczas użytkowania.

    Wykonaj próby rozciągania, aby określić naprężenie lub naprężenie przy zerwaniu. Wykonaj dynamiczną analizę mechaniczną, aby zbadać kruchość folii (na co wskazuje zmierzony współczynnik tłumienia).

    Lepsza jakość produktu dzięki bardziej optymalnemu wyborowi materiałów dostosowanych do wymagań produktu

     

    Pozostałości klejów widoczne na powierzchni po odklejeniu taśmy samoprzylepnej (niekompletnie utwardzona warstwa adhezyjna).

    Zbadaj charakterystykę starzenia warstwy adhezyjnej w zależności od temperatury i czasu.

    Wyższa jakość produktu dzięki zoptymalizowanym recepturom materiałowym i warunkom przetwarzania

     

    Farba zbyt łatwo ulega zarysowaniu.

    Przeprowadź precyzyjnie kontrolowane badania zarysowań, aby zbadać odporność na zarysowania.

    Informacje zwrotne na temat odporności farb o nowych recepturach na zarysowania

     

    Folie i farby polimerowe muszą odzyskać swoją strukturę po uszkodzeniu przez zarysowanie.

    Przeprowadź precyzyjnie zdefiniowane badania zarysowań w celu pomiaru głębokości podczas zarysowania i po odzyskaniu struktury.

    Badanie różnych folii i powłok oraz optymalizacja receptury w celu osiągnięcia najlepszego możliwego odzysku struktury farby lub powłoki po uszkodzeniu przez zarysowanie

     

    Folia/farba polimerowa musi być odporna na starzenie się.

    Przeprowadź pomiary wgłębień z wykorzystaniem segmentu pełzania w celu zmierzenia właściwości folii/farby. Przeanalizuj potencjał zeta powierzchni przy różnych wartościach pH, aby określić punkt izoelektryczny.

    Możliwość uszeregowania różnych folii/farb według ich właściwości pełzania i wyboru najlepszych. Możliwość skorelowania potencjału zeta ze skłonnością do starzenia.

     

    Wyprodukowana folia posiada niewystarczającą jakość optyczną, jest płytka (duże zróżnicowanie dyspersji).

    Przeprowadź pomiar współczynnika załamania światła przy różnych długościach fal i określ dyspersję.

    Stała jakość produkowanych folii. Płytkie polimery można wysortować już na etapie opracowywania nowych produktów.

     

    Należy scharakteryzować taśmy samoprzylepne.

    Sporządź mapę 3D rozkładu materiałów adhezyjnych.

    Kontrola procesu i jakości produkcji taśm samoprzylepnych

     

    Należy rozwijać lub scharakteryzować nowe materiały adhezyjne.

    Przeprowadź pomiary krzywej siły na potrzeby analizy ilościowej siły przyczepności.

    Szybsze cykle rozwoju, aby osiągnąć docelowe specyfikacje

     

    Sprawdzanie nanostruktury i właściwości mechanicznych wielowarstwowych polimerów w odniesieniu do każdej warstwy

    Przeprowadzanie pomiarów topografii oraz krzywej siły i przemieszczenia za pomocą AFM

    Uzyskiwanie informacji na temat chropowatości i wartości ilościowych modułu sprężystości na skali sub-nanometrycznej

     

    Ilościowe określenie proporcji mieszaniny różnych polimerów w cienkich foliach, aby znaleźć doskonały materiał dla uzyskania pożądanego zastosowania końcowego

    Przeprowadzenie pomiarów w dynamicznym trybie kontaktowym lub CRAI pokazujących rozkład różnych polimerów, określających proporcję mieszaniny

    Pokazanie rozkładu różnych polimerów na skali nanometrycznej, określenie ilościowe proporcji mieszaniny dla optymalnej charakterystyki materiałów

     

    Folia nie wykazuje pożądanych właściwości zwilżania

    Przeanalizuj potencjał zeta powierzchni, aby zdobyć wiedzę na temat funkcjonalności powierzchni.

    Możliwość dostosowania właściwości w celu uzyskania folii o pożądanych właściwościach zwilżania.

     

    Cienka folia polimerowa nie wykazuje właściwości antybakteryjnych

    Przeanalizuj potencjał zeta powierzchni przy różnych wartościach pH, aby uzyskać wiedzę o punkcie izoelektrycznym.

    Wykrywanie odpowiedniego składu materiału wykazującego właściwości antybakteryjne.

     

    Należy przewidzieć interakcję między cienką folią polimerową a roztworem wodnym

    Przeanalizuj potencjał zeta powierzchni, aby dowiedzieć się, czy cząsteczki cieczy adsorbują się na powierzchni, czy też składniki cienkiej warstwy ulegają elucji.

    Dostęp do techniki powierzchniowo czułej, która umożliwia analizę rzeczywistej próbki.

     

    Nie udało Ci się znaleźć informacji na temat określonej sytuacji? Anton Paar wciąż ma rozwiązanie dla Twojego wyzwania. Po prostu skontaktuj się z nami, aby uzyskać więcej informacji. 

  • Dowiedz się więcej na temat charakterystyki polimerów od wiodących specjalistów w tej dziedzinie

    Dowiedz się, w jaki sposób eksperci ze środowiska akademickiego w dziedzinie charakterystyki polimerów wykorzystują przyrządy Anton Paar w ramach swojej codziennej pracy. Przeczytaj wywiady i dowiedz się, w jaki sposób przyrządy Anton Paar są wykorzystywane w badaniach akademickich, aby uzyskiwać więcej informacji na temat polimerów i opracowywać innowacyjne produkty polimerowe.

    • Analiza powłoki silikonowej za pomocą badania zarysowań

      „Stwierdziliśmy, że charakterystyka zarysowań (adhezja, kohezja) była inna w przypadku przechodzenia z warstwy cienkiej do grubej w porównaniu z przejściem z warstwy grubej do cienkiej”.

      Prof. James Kohl, Uniwersytet San Diego 

      Czytaj dalej

    • AFM w branży pakowania żywności

      „Metoda AFM była wykorzystywana do ilościowego określenia zjawiska reagregacji nanocząsteczek po utworzeniu się powłoki na powierzchni folii z tworzyw sztucznych”.

      Prof. Stefano Farris, Uniwersytet w Mediolanie

      Czytaj dalej