Polymer characterization
Polymer characterization
Physical characterization of polymer films – how to measure surface, optical, and bulk properties
Folie polimerowe są wykorzystywane jako materiały opakowaniowe, do produkcji toreb z tworzyw sztucznych, a także błon fotograficznych, podłoży dla elastycznych ogniw słonecznych, elastycznych wyświetlaczy, paneli dotykowych lub obwodów drukowanych – ich właściwości są zawsze związane z ich składem. Wymogi, jakie muszą one spełnić, są tak zróżnicowane jak ich obszary zastosowania, a dokładne badania ich właściwości są konieczne w celu modyfikacji ich receptur lub określania 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 powszechnie 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 również stosowane jako czujniki wilgotności lub wykorzystywane w litografii, jako antybakteryjne powłoki stentów lub nawet podczas sekwencjonowania genomu.
Aby zbadać cienkie folie i nanofolie można wykorzystać testy metodą nanozarysowań w celu pomiaru adhezji i testy odporności na zarysowania każdej z warstw cienkiej folii lub materiału końcowego za pomocą jednego przyrządu. Szczegóły potencjału zeta powierzchni cienkich warstw i powiązanych właściwości powierzchni można uzyskać poprzez pomiar potencjału strumieniowego lub prądu strumieniowego.
Oprócz adhezji, odporności na zarysowania i potencjału zeta powierzchni, bardzo istotna jest również nanostruktura. Dowiedz się jak najwięcej na temat swojego materiału, przeprowadzając:
- pomiary topografii
- pomiary właściwości mechanicznych
- pomiary właściwości elektrycznych
Badanie grubych folii (grubość >1 µm)
Folie ochronne lub dekoracyjne takie jak powłoki ochronne samochodów i sprzętu AGD 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 również przed zarysowaniami.
Wykorzystaj najwydajniejszą i najbardziej niezawodną technikę testu zarysowania , aby ocenić odporność folii na zarysowania i dowiedzieć się, jak bardzo jest odporna na uszkodzenia w ściśle określonych warunkach. Badania te zapewniają także informacje dotyczące elastyczności.
Aby dowiedzieć się, jak folia zachowuje się w określonych warunkach środowiskowych, takich jak temperatura, wilgotność lub warunki naprężenia, właściwym wyborem jest dynamiczna analiza mechaniczna, która pozwala zapewnić, że jakość produktu końcowego spełni oczekiwania użytkowników.
Podczas opracowywania folii chcesz mieć pewność, że powierzchnia będzie posiadała doskonałe wykończenie. W tym celu konieczne jest właściwe scharakteryzowanie stopionego polimeru, a także odpowiednie zaprojektowanie procesów przetwarzania. Kompleksowa charakteryzacja właściwości reologicznych pozwala osiągnąć te cele.
Badanie folii adhezyjnych
Jako że coraz większa ilość produktów przemysłowych i konsumenckich jest mocowana za pomocą warstw adhezyjnych zamiast spajania, spawania, lutowania bądź łączenia za pomocą śrub lub zacisków, folie adhezyjne są przyszłościowym rozwiązaniem. Folie adhezyjne są często produkowane poprzez powlekanie warstwy podstawowej płynną warstwą adhezyjną, która w tym procesie musi ulec utwardzeniu.
Znajomość charakterystyki właściwości reologicznych niesie wiele korzyści podczas określania kinetyki utwardzania warstwy kleju, pomagając tym samym w optymalizacji procesu produkcyjnego.
Aby przylepność folii adhezyjnej została zachowana poniżej określonej temperatury należy wykorzystać dynamiczną analizę mechaniczną w celu określenia zakresu temperatur, w którym folia będzie przyklejać się do innych powierzchni.
Znajdź odpowiednie rozwiązanie do określania charakterystyki polimerów
Niezależnie od tego, czy są to cienkie folie lub nanofolie, grube folie czy folie adhezyjne – ich skład zawsze określa ich właściwości. Zasadnicze znaczenie ma dokładne zbadanie tych właściwości, aby produkowane folie polimerowe mogły spełniać szczególne wymogi wszystkich obszarów zastosowań. Dokładane badania stanowią także warunek konieczny w przypadku modyfikacji receptury i kontroli jakości.
| Rozwiązanie | Korzyść | Urządzenie | |
Wyprodukowana folia ma niską jakość powierzchni (pofałdowana powierzchnia). | Przeprowadź pomiary reologiczne, aby scharakteryzować właściwości lepkosprężyste 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 charakterystykę folii podczas testów DMA w warunkach kontrolowanej wilgotności. | Gwarancja, że produkt dotrze do klienta w dobrym stanie, niezależnie od warunków klimatycznych. | |
Folia pęka podczas użytkowania. | Wykonaj próby rozciągania, aby określić właściwości naprężenia przy zerwaniu. Wykonaj dynamiczną analizę mechaniczną, aby zbadać kruchość folii (na podstawie pomiaru współczynnika stratności). | Lepsza jakość produktu dzięki optymalnemu wyborowi materiałów odpowiednich dla wymagań produktu | |
Pozostałości klejów widoczne na powierzchni po odklejeniu taśmy samoprzylepnej (niekompletnie utwardzona warstwa adhezyjna). | Zbadaj charakterystykę starzenia się warstwy adhezyjnej w zależności od temperatury i czasu. | Wyższa jakość produktu dzięki zoptymalizowanym recepturom materiałowym i warunkom przetwarzania | |
Farba zbyt łatwo ulega zarysowaniu. | Przeprowadź precyzyjne testy zarysowań, aby zbadać odporność na zarysowania. | Informacje na temat odporności na zarysowania farb o nowych recepturach | |
Folie i farby polimerowe muszą regenerować swoją strukturę po uszkodzeniu przez zarysowanie. | Przeprowadź precyzyjnie zdefiniowane testy zarysowań w celu pomiaru głębokości podczas zarysowania i po regeneracji. | Badanie różnych folii i powłok oraz optymalizacja receptury w celu osiągnięcia najlepszej możliwej regeneracji struktury farby lub powłoki po uszkodzeniu przez zarysowanie | |
Folia/farba polimerowa musi być odporna na starzenie się. | Przeprowadź badania twardości z uwzględnieniem pełzania w celu określenia właściwości folii/farby. Przeanalizuj potencjał zeta powierzchni przy różnych wartościach pH, aby określić punkt izoelektryczny. | Możliwość uszeregowania różnych folii/farb i wyboru najlepszych według ich charakterystyki pełzania. Możliwość skorelowania potencjału zeta ze skłonnością do starzenia się. | |
Wyprodukowana folia posiada niewystarczającą jakość cech optycznych, jest płytka (duże zróżnicowanie w obrębie dyspersji). | Przeprowadź pomiar współczynnika załamania światła przy różnych długościach fali, aby określić dyspersję. | Stała jakość produkowanych folii. Płytkie polimery można wysortować już na etapie opracowywania nowych produktów. | |
Folia nie wykazuje pożądanych właściwości zwilżania | Przeanalizuj potencjał zeta powierzchni, aby uzyskać wiedzę na temat charakterystyki powierzchni. | Możliwość dostosowania parametrów 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. | Możliwość odnalezienia 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 ulegają adsorbcji na powierzchni, lub czy składniki cienkiej warstwy ulegają elucji. | Dostęp do powierzchniowo czułej techniki, która umożliwia analizę próbki rzeczywistego materiału. |
Nie udało Ci się znaleźć informacji na temat określonej sytuacji? Firma Anton Paar wciąż posiada rozwiązanie dla tego wyzwania. Po prostu skontaktuj się z nami, aby uzyskać więcej informacji.
Dowiedz się więcej na temat charakterystyki polimerów od wiodących specjalistów w tej dziedzinie
Przekonaj się, w jaki sposób specjalista ze środowiska akademickiego w dziedzinie charakteryzowania polimerów wykorzystuje przyrządy Anton Paar do swojej codziennej pracy. Przeczytaj wywiad i dowiedz się, w jaki sposób przyrządy Anton Paar są wykorzystywane w badaniach akademickich do uzyskania wglądu we właściwości polimerów i opracowywania innowacyjnych produktów polimerowych.
