• 聚合物特性分析

    聚合物薄膜的物理特性分析 - 如何測量表面、光學和整體性質

  • 無論您的高分子膜是用於包裝、塑膠袋、感光底片、軟性太陽能電池基材、可撓式顯示器、觸控面板或是電路板的聚合物膜,它們的性質始終受其組成的影響。 它們需要滿足的要求隨應用領域而不同,並且必須對它們的性質進行徹底研究以調整配方或簡易測試品質。

    薄膜和奈米薄膜的研究 (厚度 < 1 µm)

    通常由多層組成的極薄聚合物膜 (約 1 μm 以下) 經常作為電子元件的電絕緣或防腐蝕保護,例如:印刷電路板 (PCB) 或智慧型手機零件以及光學透鏡上的折射膜。它們還可作為濕度或微影的感測器以及支架的抗菌塗層,甚至用於基因組定序。

    若要測試薄膜和奈米薄膜,可以藉由一台儀器使用奈米刮痕測試方法,測量薄膜中每一層或最終材料的附著力和抗刮性。

    除了附著力和抗刮性,奈米結構也引起人們的極大興趣。 經由執行下列操作,深入瞭解您的材料:

    • 表面起伏測量
    • 機械性質的測量
    • 電性質的測量

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    厚膜的研究 (厚度 > 1 µm)

    保護膜或裝飾膜 (例如汽車、白色家電的保護漆或者地板襯料的環氧樹脂漆) 必須能夠抵抗主要由刮傷引起的損傷。對於金屬,塗料主要保護基材免受腐蝕,也防止刮傷。

    使用最有效和最可靠的刮痕測試技術評估膜的抗刮性,並找出塗層在精確定義的條件下抵抗損傷的能力。 這些測試還提供有關其彈性恢復的資訊。

    為了找出膜在特定環境條件下 (例如溫度、濕度或應力條件下) 的性能,動態力學分析是確保最終產品品質符合使用者期望的正確選擇。

    製備膜材的過程中,您要確保膜材表面光度是完美的。這就是為什麼要進行聚合物熔體特性分析並據此設計加工操作的原因。 全方位的流變特性分析可以協助您實現這些目標。

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    膜狀黏膠的研究

    越來越多的工業和消費性產品是透過黏合而不是接合、焊接、軟焊、螺絲鎖緊或夾住的方式連接在一起,因此膜狀黏膠的前景一片光明。但這也代表他們必須滿足各式各樣的需求:

    需要研究它們的強度、彈性、持續性,甚至導電性或電阻性等特殊特性。 利用原子力顯微鏡的多種可能性,並分析小至奈米級的黏著劑。

    其力曲線分析讓您瞭解所有想知道的附著力資訊。 經由量化測量其彈性性質,深入瞭解膜狀黏膠。

    通常透過在基層上塗佈液體黏著層來製備膜狀黏膠,在過程中需要固化液體黏著層。

    利用流變學特性分析的優勢來確定黏著層的固化動力學,從而找到理想的生產過程設計。

    為了確保膜狀黏膠的黏性在一定溫度以下不會失效,使用動態力學分析來測定膜狀黏膠可以黏附其他表面的溫度範圍。

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  • 找到合適的聚合物特性分析解決方案

    無論是薄膜、奈米薄膜、厚膜還是膜狀黏膠,它們的成分始終影響它們的性質。徹底研究這些性質是很重要的,如此一來,您的聚合物薄膜才能滿足所有應用領域的特定要求。徹底研究也是修改配方和控制品質的先決條件。

    解決方案 益處 儀器

    所生產薄膜的表面品質不佳 (波紋表面)。

    執行流變學測量以特性分析所用原料的黏彈性,進而最佳化加工條件。

    所生產薄膜品質一致,且沒有表面瑕疵或缺陷

    在熱帶/乾旱/寒冷氣候條件下,包裝膜的故障率增加。

    在濕度受控的 DMA 測試中分析薄膜的機械性能。

    確保您的產品完好無損地送給客戶,不受氣候條件的影響

    薄膜在使用期間破裂。

    執行拉伸測試以測定斷裂時的應變或應力。執行動態力學分析以研究膜的脆性 (如測得的阻尼因子所示)。

    根據產品需求量身設計更好的材料選擇,從而提高產品品質

    剝離膠帶後,黏著劑殘留物會留在表面 (未完全固化的黏著層)。

    根據溫度和時間研究黏著劑的老化行為。

    最佳化材料配方和加工條件能提高產品品質

    塗料容易刮傷。

    執行控制精確的刮痕測試以測量抗刮性。

    關於新配方塗料抗刮性的反饋

    受到刮痕損傷後,聚合物膜和塗料必須恢復原狀。

    執行精確定義的刮痕測試,以測量刮痕形成期間的深度和恢復後的深度。

    測試不同的薄膜和塗層並最佳化配方,已在受到刮痕損傷後實現最佳的塗料或膜恢復率

    聚合物膜/塗料必須抗老化。

    使用潛變段執行壓痕測量,以測量膜/塗料的潛變性質。

    根據不同膜/塗料的潛變性質進行排名,並選出最佳的膜/塗料

    所生產的薄膜光學品質不足,外觀顏色較淺 (色散變異大)。

    在不同波長下執行折射率測量並確定分散度。

    所生產的薄膜品質一致。在開發新產品期間可以篩出規格外的聚合物。

    對膠帶進行特性分析。

    執行黏著劑材料分佈的 3D 地圖。

    膠帶生產的程序和品質控制

    需要開發或特性分析新的黏著材料。

    執行力曲線測量以量化附著力分析。

    縮短開發週期以達到目標規格

    檢查多層聚合物中每層的真實奈米結構和機械性質

    使用 AFM 執行表面起伏測量和力距離曲線

    獲得次奈米級的粗糙度資訊和彈性係數的量化值

    量化不同薄膜聚合物的混合比,以找到材料的理想最終用途

    執行間歇接觸模式或 CRAI 模式測量以顯示不同聚合物的分佈,進而獲得混合比

    顯示不同聚合物在奈米級的分佈,量化混合比實現最佳材料特性分析

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  • 向領域中的領導專家瞭解更多關於聚合物特性分析的資訊

    深入瞭解聚合物特性分析領域的學術專家如何在日常工作中使用安東帕儀器。閱讀這些訪談,瞭解如何在學術研究中使用安東帕儀器來深入瞭解聚合物並開發創新的聚合物產品。

    • 使用刮痕測試的矽膠塗層分析

      「我們發現,相較於從厚到薄,從薄到厚的刮痕行為 (附著力、內聚力) 是不同的。」

      聖地亞哥大學 James Kohl 教授

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    • 食品包裝產業中的 AFM

      「可用 AFM 量化奈米粒子在塑膠薄膜表面形成塗層後的再聚集現象。」

      米蘭大學 Stefano Farris 教授

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