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表面张力三明冶效应让您真正实现“面面俱到”-表面张力仪测试技术的最新进展

 表面张力仪是测试液体表面张力或液-液界面张力的基础仪器。目前可以测试表面张力值的表面张力仪通常根据测试原理不同分为:铂金板法(Wilhelmy Plate Method)和铂金环法(DuNouy Ring method)、悬滴法、停滴法、旋转滴法以及最大气泡法、滴体积法等等。具体的测试原理以及其优缺点在美国科诺提供的专业的PPT测试原理部分已经作出了非常专业和详细的描述。如果需要相关的表面张力测试原理的PPT,请从本网站下载部分进行下载或联系我们的工程师。

长期以来,测试表面张力最为常用的方法为铂金板法和铂金环法表面张力仪。如上两种方法的表面张力仪在商业化的市场上国内外有许多的供应商可以提供。其中铂金环法的表面张力仪的核心选购思想为考察其铂金环的粗细,如果符合环半径/环丝半径为50-53比例的,则是符合要求的环。否则由于校准系数的原理,如粗为0.6mm的环则很难符合要求,也无法测得稳定和可靠的数据。铂金板法的表面张力仪关键在于其测试算法。目前算法主要分为三类:其一是国外进口仪器的算法,通常为经典铂金板法,需要将板浸入后再拉升的,无浮力和接触角修正;其二是美国科诺及其中国战略投资公司上海梭伦的专利技术,板接触到液体后即停止,再修正重力系数和接触角值;其三是按美国科诺类似板接触到液面后停止,但不修正浮力和接触角值的中国的技术。从如上描述中可以很明显的区别开各自的优缺点。

而无论是铂金板法的表面张力仪还是铂金环法的表面张力仪,其通常仅能够测试到液面最上层的表面或界面张力情况,对于中间层或最下面层则根本没有办法测试得到。

这就涉及到了表面张力三明冶效应。通常而言,表面张力三明冶效应是指由于体系是混合体系时,由于密度不同、成份浓度不同、微乳液的分布不同等等原因造成不同层之间的界面张力或表面张力值的不同,表面张力的特殊性分层效果我们称为表面张力的三明冶效应。

   白金材法、铂金环法以及最大气泡法三明治效应测值示意图:只能测试得到最上面一层的表面张力值。

旋转滴法表面张力或界面张力测试方法,仅能够测试最内一层的表面张力值(轻的那层)

上海梭伦专利技术的双液滴法可以同时测得最上面一层和最下面一层的表面或界面张力值。(双液滴法是指同时测试悬滴和约束停滴法两种液滴状态的表面张力或界面张力值)

通过表面张力三明治效应的测值,真正实现了表面张力或界面张力测值的“面面俱到”。作为三明治效应的应用非常广泛,比如:

1、测试油漆、涂料,从此不再简单的考察一层的表面张力值,可以设计多层效果,一层为粘附到基材表面的,需要两者更好的表面张力配合;另一层可以实现疏水效果,要求较低的表面张力;

2、测试防指纹膜AF膜的效果:真正解决镀膜与防指纹双层效果的综合评估。

3、事实上,对于任意条件下的接触角测值,我们都不是很简单的单层效果,一定是需要“面面俱到”的考察。而美国科诺研制的SL200KS系列以及C60系列是测试表面张力、接触角的“多面手”,可以实现多“面”的测试目的。

   
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